我國(guó)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的施工

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1、我國(guó)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的發(fā)展與工程實(shí)踐李堅(jiān)（上海市城市建設(shè)設(shè)計(jì)研究院［摘要］本文從橋梁設(shè)計(jì)技術(shù)、施工技術(shù)和預(yù)應(yīng)力材料等方面簡(jiǎn)要介紹了我國(guó)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的發(fā)展，重點(diǎn)對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋工程實(shí)踐中出現(xiàn)的主要問(wèn)題、形成原因、敏感性分析及設(shè)計(jì)對(duì)策探討等作了簡(jiǎn)要分析和論述。關(guān)鍵詞預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋技術(shù)發(fā)展工程實(shí)踐主要問(wèn)題敏感性分析設(shè)計(jì)對(duì)策一、概況自60年代中期在德國(guó)萊茵河上采用懸臂澆筑法建成Bendorf橋以來(lái)，懸臂澆筑施工法和懸臂拼裝施工法得到不斷改進(jìn)、完善和推廣應(yīng)用，從而使得預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋成為許多國(guó)家廣

2、泛采用的橋型之一。我國(guó)自50年代中期開(kāi)始修建預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋，至今已有40多年的歷史，比歐洲起步晚，但近對(duì)年來(lái)發(fā)展迅速，在預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)分析、試驗(yàn)研究、預(yù)應(yīng)力材料及工藝設(shè)備、施工工藝等方面日新月異，預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的設(shè)計(jì)技術(shù)與施工技術(shù)都已達(dá)到相當(dāng)高的水平。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋是預(yù)應(yīng)力橋梁中的一種，它具有整體性能好、結(jié)構(gòu)剛度大、變形小、抗震性能好，特別是主梁變形撓曲線平緩，橋面伸縮縫少，行車舒適等優(yōu)點(diǎn)。加上這種橋型的設(shè)計(jì)施工均較成熟，施工質(zhì)量和施工工期能得到控制，成橋后養(yǎng)護(hù)工作量小。預(yù)應(yīng)力混凝土連

3、續(xù)梁的適用范圍一般在150m以內(nèi)，上述種種因素使得這種橋型在公路、城市和鐵路橋梁工程中得到廣泛采用。目前我國(guó)已建成的有代表性的大跨徑公路和城市預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋如表1所示。雖然本文論述的重點(diǎn)是設(shè)置支座的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，但有必要簡(jiǎn)要介紹一下由T型剛構(gòu)體系與連續(xù)梁體系結(jié)合而成，采用薄壁柔性橋墩、墩梁團(tuán)結(jié)的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋。這種橋型上部結(jié)構(gòu)的受彎性能與連續(xù)梁基本相同。由于墩梁固結(jié)，主墩不設(shè)支座，順橋向抗彎剛度和橫橋向抗扭剛度較大，能滿足特大跨徑橋梁的受力要求，從而使得預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的跨徑適用范圍從連

4、續(xù)梁橋的150m左右，發(fā)展到300m以上。表2列出目前世界上已建成的大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋。二、我國(guó)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的發(fā)展1.橋梁設(shè)計(jì)技術(shù)（1）主要設(shè)計(jì)規(guī)范a.1978年交通部頒布了我國(guó)第一部《公路預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》，該規(guī)范按單一系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)理論編制，比以往采用的破壞階段理論規(guī)范前進(jìn)了一步。b．1985年交通部頒布了《公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》，其中《公路鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ023-85將單一系數(shù)改成多系數(shù)，以塑性理論為基礎(chǔ)作強(qiáng)度極限計(jì)算，以彈塑性或彈性理論為基礎(chǔ)作正常使

5、用極限計(jì)算。85規(guī)范原則上是參照1978年CEB-FIP的《國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》，即《Medelcodeforcon－creteStrUctures》編制的。c.JTK023－85規(guī)范允許橋梁構(gòu)件按部分預(yù)應(yīng)力混凝土（ppc）設(shè)計(jì)?！類構(gòu)件--在短期荷載作用了截面受拉邊緣允許出現(xiàn)拉應(yīng)力，但拉應(yīng)力值不超過(guò)規(guī)范中的規(guī)定限值，如有些箱梁的頂板橫向預(yù)應(yīng)力是按A類構(gòu)件設(shè)計(jì)的?！類構(gòu)件--在短期荷載作用下，截面受拉邊緣允許出現(xiàn)裂縫，即拉應(yīng)力值超過(guò)規(guī)范中的規(guī)定限值，目前在大跨徑預(yù)應(yīng)力箱梁橋設(shè)計(jì)中未見(jiàn)采用。·PPC構(gòu)件具有節(jié)約鋼

6、材、降低造價(jià)、能減少由預(yù)應(yīng)力引起的反拱度、改善結(jié)構(gòu)受力性能等優(yōu)點(diǎn)，已在一般公路橋梁和城市橋梁工程中逐步推廣應(yīng)用。2）橋梁結(jié)構(gòu)分析專用軟件和CAD技術(shù)a.自70年代后期以來(lái)，我國(guó)橋梁結(jié)構(gòu)分析專用軟件和CAD技術(shù)得到大力開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。其中包括采用有限元法編制的橋梁通用綜合程序以及許多橋梁專用程序，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、計(jì)算。繪圖一體化，大大提高了計(jì)算精度和速度，特別是用于大量重復(fù)計(jì)算、局部應(yīng)力分析、設(shè)計(jì)方案優(yōu)化。大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)軟件開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用，適應(yīng)了我國(guó)橋梁建設(shè)高速發(fā)展的需要。b.計(jì)算機(jī)技術(shù)已被廣泛應(yīng)用

7、于大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的施工控制。使得成橋后的線型平順，符合橋梁的縱向設(shè)計(jì)標(biāo)高；橋梁結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)能與設(shè)計(jì)計(jì)算一致。2.橋梁施工技術(shù)（1）在我國(guó)中小跨徑的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工中，除了最古老的支架現(xiàn)澆方法外，還采用了先簡(jiǎn)支后連續(xù)、頂推法、移動(dòng)模架逐孔澆筑法、移動(dòng)導(dǎo)梁逐孔拼裝法和梁體預(yù)制浮吊安裝法等施工技術(shù)。（2）平衡懸臂拼裝施工法和平衡懸臂澆筑施工法的采用促進(jìn)了預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的發(fā)展。大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋大多采用懸臂澆筑法施工。根據(jù)連續(xù)梁橋的特點(diǎn)，采用逐段平衡懸臂澆筑，先形成T構(gòu)，再逐跨合龍

8、，逐跨釋放臨時(shí)固定支座，完成體系轉(zhuǎn)換，最終形成多跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋。大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁廣泛采用掛籃進(jìn)行懸臂澆筑施工。常用的掛籃形式有偏架式和斜拉式。隨著施工技術(shù)的進(jìn)步，掛籃結(jié)構(gòu)向著輕型化的方向發(fā)展，盡可能采用構(gòu)造合理、受力明確、自重輕、利用系數(shù)高、使用安全方便，具有良好技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的掛籃。例如，上海黃浦江奉浦大橋等工程采用的菱型掛籃就是其中之一，該掛籃總重僅50t，利用系數(shù)為4.03高強(qiáng)