陈宏伟
云南省建设投资控股集团有限公司总承包二部
摘要:从无缝式桥梁理念兴起以来,无缝式桥梁慢慢发展成为桥梁的主要形式。这篇文章主要对无缝式桥梁在运行期间产生的力学理念展开了探讨,了解了无缝式桥梁的力学结构。为后期无缝式桥梁的推行使用提供了重要的条件。还对无缝式桥梁的更新方法做了一定的论述,与现有桥梁构造的分析比较,得出了无缝桥梁结构的优势、特征及要重视的一些问题。
关键词:无缝式桥梁;性能;应用;分析
前言
我国的经济发展进程逐渐加快,桥梁工程是不可或缺的交通枢纽,为经济发展带来了必要的运输便利。由于桥梁项目的规模不断扩大,工程质量问题也出现的越来越多。为了确保无缝桥梁在旧桥改造的运行和人们的出行安全,对那些问题要采取必要的加固措施来改善。当前,无缝桥梁技术在旧桥改造方面的应用,对我国工程建设质量有了极大的保障。
1 概述
1.1 无缝式桥梁的产生原因
由于温度等其他因素的影响,桥梁的上部构造会出现不同程度的收缩与变形。之前的解决措施就是在桥梁结构上安置必要的伸缩缝,加以调节。然而因伸缩缝难以与桥梁协调一致,因此,在桥梁结构的使用过程中,通常会因伸缩缝的异常导致结构桥梁的破坏。从而使得桥梁结构的稳定耐久性的减弱。为了处理桥梁伸缩缝引起的桥梁问题,桥梁专家们分析了无缝式桥梁的理念。也就是整体式桥梁安装伸缩缝构造,形成无缝式桥梁构造。
1.2 无缝式桥梁的主要种类
无缝式桥梁因免除了伸缩缝构造,在一定程度上降低了桥梁结构的伸缩缝危害性。因其特色构造及对伸缩缝问题较好的处理,成效显著。当前的无缝式桥梁一般有两种类型:半整体式桥梁与整体式桥梁构造。
1.2.1 半整体式桥梁结构
半整体式构造一般是主梁部分彻底处理了伸缩缝的结构,仅仅在梁端主梁与桥台间建立必需的支座与伸缩缝。这种形式的桥梁就是半刚性桥梁。一般情况下,这种桥梁构造,是通过桥台及桥台后的及填土吸收主梁,这是因为温度差异导致的变形及应变。这种桥梁构造的桥台与以往的桥台构造一致。因此这种桥梁形式适用于在旧桥改造环节中。
1.2.2 整体式桥梁结构
整体式桥梁构造就是把各个主梁与柔性桥台进行衔接。不仅仅是在桥台处避免了安装伸缩缝,还有就是在桥台也避免了对支座的安装。这种结构的变形与应力,一般是桥台及桥台下部的桩基彻底吸纳。
并且我国还研究了半整体式无缝桥梁构造。这种结构在我国兴起较快,是我国新建桥梁的重要应用形式之一。
1.3 发展现状
无缝式桥梁构造探讨最初在上世纪三十年代,我国是从九十年代末着手对无缝式桥梁进行研究。由于无缝式桥梁技术的日趋完善,国内外无缝式桥梁构造应用逐渐展开,而我国在无缝式桥梁环节还是较浅。当前的一些无缝式桥梁结构一般是小跨径桥梁结构。
2.对无缝桥梁的特征分析
通过分析以往的桥梁工程中的质量隐患,很多都是由于施工管理不到位引起的,所以一定要加大对施工期间的质量监测力度。还有就是超前支护强度低,预加固不满足施工标准等,都会导致隧道坍塌的安全施工出现,或者冒顶情况,在一定程度上限制施工质量,限制施工进度,导致材料损耗。
1.要掌握桥梁工程结构的运行特点及承载性
若是施工期间运用了新技术、新材料、新设备,或是大规模桥梁工程,为了明确桥梁结构特征及质量情况,我们要对桥梁工程采取必要的试验检测,掌握桥梁工程的具体承载水平。对构造要素多或新型桥梁构造,利用科学的桥梁试验检测就能清晰了解桥梁结构在荷载压力下的承载性,把握桥梁结构的受力规律,进而为我国公路桥梁的后期发展提供必要的参考依据。
2.要明确桥梁工程的实际承载性及性能要求
在现存桥梁工程运行使用期间,因人为影响及自然环境的影响,使得承载性和性能逐渐减弱。为了确保现存桥梁工程的安全运行,要实施一定的试验检测,评定实际其承载性及性能,如此就能促进现有桥梁工程的加固、养护及限载操作等。
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3.由桥梁结构的受力程度分析桥梁构件受力的情况
在科技的深入更新下,我国的桥梁工程逐渐利用新技术、新材料、新构造等,以往的桥梁标准也无法适应如今桥梁工程的需求。为了满足当前的规范需求,为公路桥梁指引道路,我们要对公路桥梁工程实施大规模的试验,全面分析桥梁构件受力的规律特点。
4.对桥墩承重墙科学设计
一个完善的建筑结构设计,承重柱是较为关键的环节,在结构承载力中发挥着主要作用。在实施承重柱荷载计算时,要按照标准进行折减核算,从而得出承重柱的荷载大小。之后,再由实际荷载大小及混凝土性质,科学设计承重截面。 提高桥墩施工的垂直度控制。在把握高墩施工垂直度时,要重视施工期间的各道工序施工。模板安装期间要仔细检查模板垂直度,在模板顶口设置好抗风绳,保证混凝土浇筑期间平稳不出现偏移情况,混凝土浇筑期间,把握下料位置,避免不均匀下料限制塔柱的垂直度。
3 无缝式桥梁与整体是桥梁使用性能研究与分析
3.1 桥梁长度总结
因无缝式桥梁结构属于新型构造,因此国际上对这种结构的标准尚不完善。尤其是在桥梁长度因素,截止到目前并未有一个系统健全的说法。当前已经完成的以及正在施工期间的无缝式桥梁结构,往往是以实践数据为基础,来控制桥梁长度。我国当前跨径最长的无缝式桥梁是137米。国外最长的也就300~400米,因此当前的无缝式桥梁结构长度规模尚需完善。
3.2 桥台结构对跨中应力影响
结合实践要求和模拟实验,我们了解到桥台结构高度提升能够在一定程度上降低主梁跨中应力情况,另外由于温度的增高,无缝式桥梁跨中引起的拉应力总是低于整体式桥梁。桥台高度的上升也对桩顶的影响有所缓解。桥台对搭接板的作用力因温度的调整而出现正比例改变;即,温度上升,应力变大;温度降低,应力变小。
3.3 填土刚度对桩顶位移的影响
桥台后填土刚度变大,会降低桩顶位移的幅度无缝式桥梁在温度升降期间,桩顶位移情况与温度情况成反比。温度上升,桩顶位移缓慢;温度减小,桩顶位移不断变大。然而,整体式桥梁的位移程度则是与无缝式全部相反。温度上升后,整体式桥梁的桩顶位移幅度变小。在温度变低时,整体式桥梁的桩顶位移变大。
3.4 主梁与桥台连接刚度对应力变化的影响
若是主梁与桥台衔接刚度变大,那么桩顶位移与桥台衔接处的应力也会有所上升。温度上升,主梁与桥台间的连接刚度变弱会引起主梁与桥台连接应力变小,在一定程度上会影响拉应力,主要变化情况呈下降趋势。
3.5 桥梁长度对桥梁结构的影响
若是温度不改变,桥长度的延伸会使得连接处应力应变、桩顶处位移及应变上升。成正比幅度变化。然而无缝桥梁结构,若是温度上升,桥梁长度上升,那么拉应力就会呈下降趋势。在温度下降时,桥梁结构应力与应变受桥梁长度的影响较小。然而在这环节整体式桥梁几乎不受限制,性能要好于无缝式桥梁。
4 结语
在开展工程桥梁建设期间,对软土实施改进措施要结合实际需求采取各种方式,因各施工技术的差异,因此要确保在处理时能符合施工地基稳固性的条件。要从公路载重分析,确保公路交通运行通畅,减少道路安全隐患。对软土地基解决完善,才能进一步增强公路稳定安全性,推动交通运输业的全面发展,为我国经济发展带来更佳效益。
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[4]马竞.整体式全无缝桥梁研究与实践.长沙:湖南大学,2002.
论文作者:陈宏伟
论文发表刊物:《防护工程》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/22
标签:桥梁论文; 桥台论文; 结构论文; 伸缩缝论文; 应力论文; 温度论文; 位移论文; 《防护工程》2018年第4期论文;