板式橋梁空心板橋的設(shè)計新探

王建鋒

摘 要：本文根據(jù)筆者多年的工作經(jīng)驗對板式橋梁空心板橋的結(jié)構(gòu)進行了深入分析和介紹，希望能夠給相關(guān)的橋梁建設(shè)工作人員提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土；空心板橋；設(shè)計

中圖分類號：U442 文獻標(biāo)識碼：A

板式橋梁空心板橋多在公路的橋梁工程中得到廣泛的應(yīng)用。主要是由于這種橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和實用性相對較強。而且在進行設(shè)計和施工的過程中，預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋是設(shè)計者們的首選結(jié)構(gòu)。我國的橋梁建筑工程得到了長足的發(fā)展，和設(shè)計者以及施工人員的勤于探索是分不開的。尤其對于橋梁的質(zhì)量和成本兩個方面需要加強重視。因此，為了更好地了解板式橋梁空心板橋的具體結(jié)構(gòu)需要對每一個具體的構(gòu)成部分進行細(xì)致地分析。

1預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1結(jié)構(gòu)形式建設(shè)現(xiàn)狀

在任何橋梁結(jié)構(gòu)的建設(shè)和施工的過程中，都需要考慮到橋梁的高度，有些橋梁是受到高度限制的。為了有效地解決限高問題，可以采用空心板橋的結(jié)構(gòu)。因此，這種橋梁結(jié)構(gòu)可以在不同地質(zhì)和地形的施工場地進行施工，其中包括進行彎橋、坡橋以及斜橋的施工?？梢?，這種橋梁建筑結(jié)構(gòu)可以滿足橋梁的特殊要求。

1.2施工工藝方面的現(xiàn)狀

板橋工程的施工優(yōu)點較為突出，比如，工序簡單，施工周期較短以及施工材料的用量少等。最重要的是板橋在以后的養(yǎng)護和維修的過程中也具有一定的簡單性?；谝陨线@些特點，板橋的施工工藝得到了國內(nèi)外各大施工單位的一直好評。從我國現(xiàn)如今各種板橋的施工工程中可以看出，直線布筋的方式是較為常見的，其中鋼筋的跨徑也相對較大，通常都是在20-30m之間，但是空心板橋在使用的過程中通常將范圍控制在25m，但是從總體上來看，國內(nèi)的橋梁施工工藝和國外的相比還存在著一定的距離，因此，為了進一步提升國內(nèi)的橋梁施工工藝，需要對空心板的各個環(huán)節(jié)進行精心的設(shè)計和研究。

2預(yù)應(yīng)力混凝土空心板的特點

2.1主要結(jié)構(gòu)形式方面的特點

對于預(yù)應(yīng)力混凝土空心板的結(jié)構(gòu)來說，在設(shè)計的過程中運用較多的就是兩種形式，第一是簡支板，第二是連續(xù)板。從簡支板的整體結(jié)構(gòu)上來看，其施工工藝較為建安，可以在繁瑣的橋梁施工中進行簡單地操作，但是如果時間久了也會產(chǎn)生一系列的問題，比如在梁銜接的節(jié)點處會出現(xiàn)折點。折點問題對于平常的行車的舒適度會產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響。為了改進這一問題，設(shè)計人員需要在施工的過程中設(shè)置相應(yīng)的伸縮縫，但是要注意后期的養(yǎng)護，否則會對橋面的整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞作用。連續(xù)板多用在施工難度較大，且節(jié)點較多的橋梁建筑中。但是連接板的特性也是的橋梁的建筑和施工都產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。久而久之，施工成本的增加時也會給施工單位的正常施工帶來一定的不便。在具體的設(shè)計工作中，需要將以上兩種形式進行緊密地結(jié)合，要首先進行簡支板的設(shè)計和施工，然后在采用連續(xù)性的施工方式，采用這種施工方式具有一定的現(xiàn)實意義，可以將這兩種施工形式的優(yōu)點進行有效地發(fā)揮。最重要的是需要從力學(xué)的角度出發(fā)來進行橋梁的設(shè)計工作，在考慮到橋梁的整體實用性的基礎(chǔ)上，還要保證建筑的節(jié)能效果。

2.2預(yù)應(yīng)力混凝土空心板的優(yōu)點

從混凝土空心板的施工結(jié)構(gòu)以及施工方式上來看，體現(xiàn)出的優(yōu)點可以從以下幾個方面來進行具體的分析：首先，其施工工藝相對較為簡單，具有較為廣闊的發(fā)展前景。其次，這種空心板在進行預(yù)制的過程中，可以在施工現(xiàn)場進行組裝，施工的便捷性不言而喻，而且可以在施工的過程中對施工成本進行控制。再次，空心板的自重相對較輕，體積也相對較小，施工中可以采用吊裝的形式。另外，這種橋梁的建筑結(jié)構(gòu)對于地基的條件沒有任何的限制，因此發(fā)展空間較大。其自行修復(fù)的能力也是其他結(jié)構(gòu)的較強無法比擬的，施工效果明顯。

3預(yù)應(yīng)力混凝土空心板設(shè)計方面存在的問題

3.1企口的深淺以及鉸接板共同工作的矛盾

對于鉸接板來說，空心板是較為典型的一種，做好企口和鉸接板的設(shè)計工作是保證橋板正常工作的基礎(chǔ)和前提。從空心板的整體結(jié)構(gòu)上來看主要包括翼緣空心板以及深、淺空心板等。那些翼緣部位較為薄弱，且鉸接效果不好的空心板就屬于翼緣型空心板。這種空心板的實用性不強，在國內(nèi)的橋梁建筑和施工中很少應(yīng)用。但是深鉸空心板可以克服其缺點，只需要對于鉸縫間的混凝土質(zhì)量加強重視即可。但是從具體的設(shè)計和施工過程來看，所用的混凝土數(shù)量相對較大，自重增加，振搗工作做得不徹底，使得橋梁的穩(wěn)定性無法保證。但是淺鉸則具有高度小，且板寬的特點，經(jīng)濟性能比較突出，混凝土的施工質(zhì)量也能夠得到保證。但是其缺點也比較明顯，比如整體性能地，連接性差等。因此，為了保證預(yù)應(yīng)力混凝土空心板的設(shè)計較為合理，需要明確企口的深淺和鉸接板之間的問題，對鉸縫以及相應(yīng)的高度進行細(xì)致地分析和設(shè)計。

3.2 梁高降低與結(jié)構(gòu)上拱度之間的矛盾

在城市橋梁及高速公路線上，降低梁高有利于提高橋下凈空，降低路堤高度。因此設(shè)計人員都希望能夠設(shè)計低高度梁。但是梁高的降低會使預(yù)應(yīng)力鋼筋的用量有所增大，這樣會使結(jié)構(gòu)在預(yù)應(yīng)力施工階段的上拱度有較大增加，在巨大預(yù)應(yīng)力的長期作用下，結(jié)構(gòu)的收縮徐變使得上拱度增大，從而對于橋梁的使用性能會造成很大的不便。為此，可降低預(yù)應(yīng)力度，采用部分預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁A類構(gòu)件，一方面可以一定程度的減少預(yù)應(yīng)力筋的用量，降低結(jié)構(gòu)的上拱度，保證橋梁的正常使用；另一方面又可以增加結(jié)構(gòu)的延性，避免出現(xiàn)脆性破壞。采用緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力體系，可以做到不預(yù)留孔道，不需孔道灌漿，施工時與無粘結(jié)體系一樣，而在施工完成后，靠包裹于預(yù)應(yīng)力筋的緩凝砂漿或油脂隨時間延長而逐漸凝結(jié)硬化與預(yù)應(yīng)力鋼筋形成粘結(jié)而達到與有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力體系幾乎完全相同的效果。

結(jié)語

在公路橋梁的施工中，應(yīng)用預(yù)應(yīng)力混凝土空心板來進行施工，要對施工中出現(xiàn)的問題進行分析，這樣才能更好的保證施工是質(zhì)量。在橋梁施工中采用板式結(jié)構(gòu)來進行施工，主要是因為這種施工工藝在操作上是非常方便的，同時在施工中對質(zhì)量和成本也是能夠進行很好的控制的。

參考文獻

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