淺談高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋

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1、淺談高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋淺談高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋中鐵十四局集團(tuán)三公司延延高速項(xiàng)目部任飛摘要：本文結(jié)合延延高速黃河特人橋介紹了高墩人跨連續(xù)剛夠橋的發(fā)展歷程，結(jié)構(gòu)特性以及施工中的重點(diǎn)難點(diǎn)。關(guān)鍵詞：連續(xù)鋼構(gòu)；高墩；大跨；施丁1、發(fā)展歷程在國(guó)外，伴隨著預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)和懸臂施工技術(shù)的發(fā)展，20世紀(jì)60年代在T型剛構(gòu)橋的基礎(chǔ)上出現(xiàn)了一種新的橋型，連續(xù)剛構(gòu)橋。連續(xù)剛構(gòu)橋主梁為連續(xù)剛體，與薄壁墩固結(jié)而成，吸收了連續(xù)梁橋和T型剛構(gòu)橋的優(yōu)點(diǎn)。具有適應(yīng)性強(qiáng)、施工方便、易于養(yǎng)護(hù)、造型優(yōu)美、經(jīng)濟(jì)性好、行車(chē)舒適等優(yōu)點(diǎn)，自問(wèn)世以來(lái)得到了迅速發(fā)展。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)，為了滿足交通運(yùn)輸?shù)男杷?，連續(xù)剛構(gòu)橋因其具冇

2、優(yōu)越的性能得到了廣泛的應(yīng)用。1990年建成了我國(guó)第一座跨徑為180m的廣州洛溪大橋。Z后，相繼建成了黃石長(zhǎng)江大橋(162.5+3X245+162.5)m、虎門(mén)大橋輔航道橋(150+270+150)m等一系列具有代表性的橋梁，將連續(xù)剛構(gòu)橋的建設(shè)推向新的高度。近年來(lái)，高等級(jí)公路的建設(shè)逐步向西部延伸。那里地勢(shì)險(xiǎn)峻，地形多為深溝、陡坡，對(duì)橋梁建設(shè)提出了更高的要求，因此出現(xiàn)了大量高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋。冃前在國(guó)內(nèi)，主跨跨徑最人的為重慶石板坡長(zhǎng)江人橋復(fù)線橋，跨徑為330米；墩高最高的為四川臘八斤溝特大橋，最大墩高182.5m。我項(xiàng)冃部承建的延延高速黃河特大橋最大跨徑160m,最大墩高141m,無(wú)

3、論從設(shè)計(jì)水平上，還是施工難度上都處于同類(lèi)橋梁的領(lǐng)先水平。隨著西部大開(kāi)發(fā)的進(jìn)一步推進(jìn)和東部跨海連江工程的實(shí)施，連續(xù)剛構(gòu)橋的建造熱潮仍在繼續(xù)。并且隨著設(shè)計(jì)水平的提升和施工工藝的改善，以及在高原地區(qū)受地形環(huán)境的限制，為滿足建橋的實(shí)際需要，連續(xù)剛構(gòu)橋未來(lái)將會(huì)向著更人跨更高墩的方向發(fā)展。2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及力學(xué)特性連續(xù)剛構(gòu)橋吸收了連續(xù)梁橋和剛架橋兩種橋型的特點(diǎn)，是一種組合體系橋梁。一般將橋跨結(jié)構(gòu)即主梁和墩臺(tái)整體相連的橋稱(chēng)之為剛構(gòu)橋。由于墩梁之間采用剛性連接，在豎向荷載作川下，將在主梁端部產(chǎn)生負(fù)彎矩，跨中的正彎矩也會(huì)隨之減小，跨中截面尺寸也會(huì)相應(yīng)的減?。恢е诔惺茇Q向荷載的同時(shí)也會(huì)承受彎矩和水平推

4、力，是一種有推力結(jié)構(gòu)形式。剛夠橋人多數(shù)位超靜肚結(jié)構(gòu)，這就造成了在混凝土收縮，溫度變化，墩柱不均勻沉降等過(guò)程中產(chǎn)生附加內(nèi)力；在施工過(guò)程中的體系轉(zhuǎn)換過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生附加內(nèi)力。在跨徑較小的情況卜?-?般選用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形式的剛構(gòu)橋，在人跨度橋梁中，經(jīng)常采用預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)橋。高墩人跨連續(xù)剛夠橋是一種人跨徑預(yù)應(yīng)力剛構(gòu)橋。在受力方而有著與一?般剛構(gòu)橋相近的特性，但伴隨著跨徑的増大和墩高的增高，在受力方面也有著自己獨(dú)特的特征。墩梁固結(jié)，上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)共同承受荷載；采用柔性墩，允許墩柱冇較大的位移，形成擺動(dòng)支撐體系；多次超靜定結(jié)構(gòu)混凝土收縮、徐變、溫度變化等作用卜-產(chǎn)個(gè)的附加應(yīng)力會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)

5、生較人的影響。3、橋部類(lèi)型及其特點(diǎn)3.1基礎(chǔ)高墩大跨連續(xù)剛夠橋的基礎(chǔ)構(gòu)造形式與其他橋梁并無(wú)太大的區(qū)別，但其對(duì)地基的不均勻沉降量控制嚴(yán)格。一般而言根據(jù)橋位處的地址情況而定，經(jīng)常采用樁基礎(chǔ)。我項(xiàng)冃部承建的黃河特人橋位于陜晉界，典型的U型河谷，陜西岸陡坡峭，黃河河底平坦，山西岸為梯川。橋址區(qū)地層主要為碎石土、粉砂、卵石土、新老黃十?、強(qiáng)風(fēng)化砂巖、屮風(fēng)化砂巖。根據(jù)地層條件以及受力需要，采用樁基礎(chǔ)，主橋3#、9#墩為8根樁基，448#墩均為24根群樁基礎(chǔ)。由于本橋的跨徑較人墩高較高,從受力的角度考慮，混凝土承臺(tái)體積較人。4#-8#五個(gè)主墩承臺(tái)均為24.加X(jué)15.8mX5m的大體積承臺(tái),單個(gè)

6、承臺(tái)混凝土方量達(dá)到1912m3,對(duì)大體積混凝土的施工捉出了更高的要求。3.2墩柱高墩人跨連續(xù)剛構(gòu)橋的墩柱與連續(xù)梁共同承受內(nèi)力，且結(jié)構(gòu)內(nèi)力是按照主梁和橋墩的剛度比進(jìn)行分配的。如果橋墩的剛度大，則其所分得的內(nèi)力相應(yīng)的增大，墩頂處梁段處受力很人，既沒(méi)有起到降低墩頂彎矩的初衷，也不能充分發(fā)揮主梁的抗彎能力。同時(shí)，若剛度過(guò)大，縱橋向位移較小，不能有效的消除附加內(nèi)力引起的變形。因而，縱橋向剛度在滿足施工和運(yùn)營(yíng)階段的穩(wěn)定性前提下要盡量??；對(duì)于橫橋向剛度，隨著墩高的增高風(fēng)荷載逐漸成為控制橋梁內(nèi)力的主耍因索，為了增強(qiáng)橫向穩(wěn)左性，橫向剛度需耍大一點(diǎn)，用以抵抗傾高墩大跨的柔性墩，立面形式大體上分為以下

7、三種。即單柱式薄壁墩，雙柱式薄壁墩和組合式墩柱。（1）單柱式墩單薄壁墩在墩位處只冇一個(gè)截面形式為空心的矩形截血或箱梁截面的橋墩。單薄壁空心墩為四周閉合的截而形狀，其抗扭性能好，抗推能力強(qiáng)，但其柔性不如雙薄壁墩。為了在懸澆階段捉供足夠安全的抵抗縱向不平衡彎矩的作用，需耍較大的縱向尺寸，成橋運(yùn)營(yíng)階段其較大的抗推剛度導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在收縮、徐變、溫度變化等作用F產(chǎn)生很大的內(nèi)力，對(duì)墩柱、基礎(chǔ)均產(chǎn)生不利影響，從而使得基礎(chǔ)墩柱的配筋顯著增加，導(dǎo)致下部構(gòu)造造價(jià)增加。單薄壁墩，多用在深谷和深水河流的高橋