1、关于连续梁拱组合桥梁上部结构施工关键技术探讨摘要：在对连续梁拱组合桥梁上部结构进行设计施工时，有一些比较关键的技术是必须要严格考虑到的，因为一般来说连续梁拱组合中，桥梁上部结构的承载力都比较大，如果设计施工不合理，就会出现断裂、破坏甚至是难以弥补的损失。所以，为了使连续梁拱组合的桥梁上部结构更加坚固，大大提高桥梁的安全性，本文就拟从其在设计施工时的一些关键技术，比如连续梁拱组合桥梁的钢梁钢拱纵横梁体系整体桥面受拉、拱脚的受力分析和构造措施、钢管拱灌注混凝土的全过程中整体和局部应力状态以及在柔性支撑上制作预应力混凝土梁等入手，并对相应的对策进行一番探讨。而为了使问题更容易理解，本文将以上海市某一
2、比较有代表性的连续梁拱组合为例进行分析。 关键词：连续梁拱；上部结构；关键技术；桥梁 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 作为分析研究的对象，上海市的这座桥梁是一座比较有代表性的连续梁拱组合桥梁，它是由预应力混凝土连续梁与钢管拱组合而成的。这里有两个关于这一连续梁拱组合桥梁的立面和截面图，可以帮助我们加强对上海市这一连续梁拱组合的认识： 图 1 连续梁拱组合桥梁立面（单位：米） 支点截面 跨中截面 拱肋截面 图 2 连续梁拱组合桥梁截面（单位：米） 一、连续梁拱组合桥梁上部结构施工的关键技术 1.1 钢梁钢拱纵横梁体系整体桥面受拉技术 一般来说，组合结构的受力状态主要有以下三种：
3、其一，主纵梁与拱以及 4 个桥墩上的强劲横梁先期成型落架的受力状态；其二，完成两道主纵梁之间的桥面全桥成型受力状态；其三，二期恒载和活载的受力状态。钢梁钢拱纵横梁体系整体桥面在以上三种组合结构受力状态下，会受到三种主要的拉力，即两道主纵梁之间的桥面因二次浇筑产生的收缩应力；因拱脚强大的推力而引起的桥面的拉应力；因中支点处负弯矩所引起的桥面拉应力。对于连续梁拱组合桥梁来说，以上三种应力可能是桥面的开裂这一问题的关键技术。 1.2 拱脚的受力分析和构造措施 拱脚应该是钢管混凝土系杆拱结构的重要部位，同时拱脚与梁体连接处处于三项受力状态，受力状况非常复杂。而对于上海市的这座连续梁拱组合来说，其作为预
4、应力混凝土连续梁系杆钢管拱组合结构的桥梁，由于它的主纵梁刚度较大，同时还承受着轴力和弯矩，受力就更加复杂。一般来说，拱脚为钢筋混凝土结构，为了确定更合理的钢筋布置方案以及保证钢筋混凝土拱脚的安全可靠性，就必须在弹性理论范畴内对拱脚内部最不利状态下的应力状态进行定量分析。 1.3 钢管拱灌注混凝土的全过程中整体和局部应力状态 钢管拱部分的施工过程可以分为四个主要步骤：其一，工厂制作钢管拱的管节；其二，在桥面的支架上拼装钢管拱；其三，拆除钢管拱的支架；其四，分 3 步连续向钢管内灌注混凝土。在钢管拱进行混凝土灌注的全过程中，整体和局部的安全应该是一项关键性的技术。 1.4 在柔性支撑上制作预应力混
5、凝土梁 预应力混凝土主跨主要采用军用梁支架进行现浇施工。所谓军用梁，就是一种特殊的柔性支撑结构，它采用的是三跨连续结构跨越既有的城市道路桥和道路，这样一来就给该桥的预应力混凝土梁的施工过程的计算分析增加了不少难度。所以说，另外一项关键技术就是能够保证在柔性支撑上制作的预应力混凝土梁满足设计的要求。 二、连续梁拱组合桥梁上部结构施工关键技术的应对策略 2.1 桥面开裂的解决办法 有研究显示，在钢梁钢拱结构中，采用纵横体系整体桥面的组合结构，其所具有的不足是可以弥补的，具体的方法由以下四种：其一，对于二次浇筑的桥面，采用微膨胀混凝土，目的是使桥面内形成预压应力；其二，为了提高混凝土的抗拉能力，可以
6、在桥面的混凝土中掺入一些纤维性的物质，从而使桥面的裂缝变得多而细；其三，通过施加预应力来使混凝土的拉应力降低，进而使桥面达到不出或少出裂缝的目的；其四，采用预先压重的方法可以使桥面的混凝土在二期恒载和活载的作用下，内拉应力为零或者是在容许范围之内。 2.2 加强拱脚使用安全的方法 为了保证混凝土拱脚的使用安全，可以对拱脚部分进行三维空间分析，具体有两个步骤要遵循：其一，计算模型。鉴于拱脚处均采用的是钢筋混凝土实体段与梁相连接，所以只需要一种计算机模型就可以对拱脚进行空间应力分析。在建立空间模型时，可以把一片拱肋的拱脚作为分析的对象，并将两片主纵梁之间横梁的作用加以省略；其二，受力分析。根据统计
7、数据显示，拱肋内的应力分布比较均匀，拱脚的内侧圆弧以及支座附近压应力值较大，而且当压力值在容许的范围之内时，梁体及拱肋部分不会出现拉应力。 2.3 对钢管拱灌注混凝土的全过程进行计算机模拟 在钢管拱灌注混凝土的过程中，如果计算精度不高，无法充分把握钢管拱施工过程中的受力即变形情况，那么就会使施工受到不小的影响。所以，为了降低程序计算发生的较大误差，可以使用非线性程序对钢管拱灌注混凝土的全过程进行计算机模拟和计算。比如上海市的这座连续梁拱组合在进行钢管拱灌注混凝土的过程中，就采用了非线性的元程序ADINA 对灌注混凝土的过程进行了计算机模拟和计算。 2.4 在柔性支撑上制作预应力混凝土梁的两种模
8、拟方法 为了保证在柔性支撑上，连续拱梁组合桥梁的结构安全，主要有两种模拟方法可以采用，即虚拟的杆件模拟方法和柔性支撑模拟方法。其一，虚拟的杆件模拟方法。将军用梁和混凝土梁之间用虚拟的杆件连接起来，计算时，如果受压，就可以证明这两者没有脱离，反之，就可以证明这两者是脱离的；其次，柔性支撑模拟方法。这种方法简化了计算的过程，主要是取单向受压杆和双向受力杆这两个极端的状态进行计算。三、结语 连续梁拱组合桥梁比较复杂，这种复杂性体现在从设计到施工，使用，维护的各个环节。在施工的过程中，为了保证桥梁的安全性，有一些比较关键的技术是必须要严格注意并且遵守的。本文主要对施工过程中存在的比较常见与重要的四中关
9、键技术进行了分析，并在此基础上提出了解决的对策，以期可以加强对这一问题的认识程度。当然在论述的过程中，可能还有不够严谨和科学之处，需要在以后的实践中加以规避。参考文献： 1孙树礼.连续梁拱组合桥梁设计关键技术对策研究J.铁道标准设计,2005,8（5）：25-28. 2江湧, 汪双炎. 大跨度预应力混凝土连续钢构桥梁施工关键技术研究J.桥梁建设,2007,8(2):103-106. 3刘九正.桥梁施工关键技术控制J.大科技：科技天地，2011，1（2）：221-223. 4张广洋. 试析市政桥梁施工关键技术J.中国科技博览,2012,5(35):112-112. 5包亮 朱勐. 超宽桥面连续梁拱式桥梁设计J.山西建筑，2009，8（24）：323-324. 6王洪超. 连续梁拱组合体系桥梁设计参数分析J.岩土工程界,2006,3(4):27-29. 7吴东. 连续梁拱组合梁桥拱脚节点应力分析 J.四川建筑,2006,1(5):93-94.
