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大跨径预应力混凝土连续刚构桥的现状和发
展趋势
大跨径预应力混凝土连续刚构桥是一种目前在桥梁工程领域应用广泛的重要结构，在公路、铁路、城市轻轨等领域都有广泛的应用。
该结构特点是支座数量少，受力合理，且具有均布荷载能力强、受力平稳、抗震能力好等优点，成为现代桥梁工程发展的重要代表。
随着经济发展和交通基础设施建设的不断完善，大跨径预应力混凝土连续刚构桥的应用也得到了充分关注及发展。
目前，一些设计机构在大跨径桥梁设计中已将预应力混凝土技术和连续刚构桥技术相结合，研发出了一系列高水平性能的结构体系，如采用斜拉桥式的悬索混合结构、网壳混合结构等，不仅扩大了联通地区的交通能力，且建设成本与施工时间得到了有效控制。
同时，大跨径预应力混凝土连续刚构桥也面临着新的挑战。
一方面，在桥梁抗震能力方面，随着抗震等级的提高，需要进一步提高预应力混凝土连续刚构桥的抗震性能。
另一方面，随着越来越多的城市进行地铁轻轨的建设，大跨径预应力混凝土连续刚构桥也需要适应不断变化的建设需求，包括在桥梁维护方面的技术创新、结构设计的优化等。
因此，未来大跨径预应力混凝土连续刚构桥的发展方向应该从以下几个方面进行努力：一是加强抗震性能，进一步推广高性能、高强抗震的预应力混凝土材料；二是结合新兴技术，如全息防护、感应加热接箍等，提高预应力混凝土的施工效率和工艺手段；三是完善桥梁维护技术，推进桥梁智能化、数字化的发展，实现更可持续的交通运输模式。
总的来说，大跨径预应力混凝土连续刚构桥已经成为现代桥梁工程的重要代表，其发展趋势应该也从传统的“大跨距、大流量”要努
力改进到“抗震、安全、数字化、智能化”的方向，并不断探索新的设计理念和施工技术，实现更高性价比、更可持续的发展。
预应力混凝土连续刚构桥的回顾与展望张继尧史方华（浙江省交通规划设计研究院）摘要：本文介绍了预应力混凝土连续刚构桥的特点及其发展史，下沙大桥在此类结构中的地位，并对预应力混凝土连续刚构桥的发展趋势谈了几点想法。
关键词：连续刚构连续梁组合体系新材料新工艺耐久性预应力混凝土连续刚构桥既有连续梁桥结构体系的特点：具有变形小、结构刚度好、行车平顺舒适、伸缩缝少、养护简易、抗震能力强等优点，而且具有T形刚构桥更有利于悬臂浇注、有利于机械化施工、有利于向更大跨径方向发展。
预应力混凝土连续梁桥的跨径在150m以下具有很大的竞争力，因为更大的跨度，采用特大吨位的支座使桥梁支座的养护或更换带来麻烦和困难。
带挂梁的T形刚构桥或带铰的T形刚构桥在施工中进行悬臂浇注或悬臂拼装无需体系转换，不但施工方便，而且受力明确，但是悬臂端竖向位移或铰上竖向转角不连续，不但使行车顺适性较差，对铰的设置与养护亦较困难。
预应力混凝土连续刚构桥整体刚度较大；梁、墩固结可减小墩身及基础的工程数量；利用墩的柔度，减少上部结构弯矩，以减小建筑高度，而且抗震性能好。
地震水平力可以有桥墩分担，由于桥墩和主梁固结，由地震水平力在桥墩下端产生弯矩较小。
由于是高度超静定，应力产生重分配，可以减小瞬时破坏的可能性。
它的主要受力特征：由于桥墩与主梁刚结，由温度变化、预应力、徐变和收缩产生次内力，将在桥墩基础作用有水平力。
1964年修建的联邦德国本道夫桥，主跨208m，已初步体现T形刚构与连续梁体系相结合的布置，而且T形刚构的粗大桥墩已被薄型柔性墩所代替，这是世界上最早的大跨径连续刚构桥(带铰)。
之后，日本在1972年修建了主跨230m的浦户大桥，继而又建成了主跨236m的彦岛大桥和主跨240m的滨名大桥。
日本所建的几座也都是带铰的连续刚构桥。
1979年，巴拉圭建成了主跨达270m的带铰连续刚构桥(Asuncion 桥)。
1997年，加拿大建成了跨径组成为165+43×250+165m的多跨带挂梁的T构(Confederation桥)。
预应力混凝土连续刚构桥施工控制1. 引言-预应力混凝土连续刚构桥的概念和定义-预应力混凝土连续刚构桥施工控制的重要性2. 施工前准备工作-施工计划的编制及审核-现场钢筋加工-预制构件及其他材料的检验3. 施工过程控制-灌浆管的布置和灌浆质量控制-张拉工艺及张拉力的控制-砼浇筑的控制及其质量检验-连续刚构桥的拼接及精度控制-仪器设备的监控和维护4. 质量控制-质量监控方法和流程-质量验收标准及其实施5. 施工难点及处理方法-钢筋加工和绑扎-浇筑砼的控制-连续刚构桥的拼接和精度控制-张拉工艺6. 结论-预应力混凝土连续刚构桥施工控制的重要性和必要性-施工控制方法的完善和进一步提高-开展进一步研究的必要性第一章引言预应力混凝土连续刚构桥是大跨度桥梁中应用最广的一种结构形式，其具有刚度大、变形小、承载能力高、耐久性好等特点，广泛应用于高速公路和铁路等交通建设领域。
而预应力混凝土连续刚构桥的施工过程控制对于保障其质量和保证工期具有重要的意义。
因此，本论文拟就预应力混凝土连续刚构桥施工过程控制方面的问题进行研究与探讨。
1.1 预应力混凝土连续刚构桥的概念和定义预应力混凝土连续刚构桥是指由预应力混凝土梁段、节点和支座组成的桥梁连续刚构体系。
该结构形式由一组梁段构成，每个梁段之间通过节点连接，并通过预应力使整体达到统一工作状态。
该结构的特点是：横向墩间有连续的跨径，且不需设置支座。
1.2 预应力混凝土连续刚构桥施工控制的重要性预应力混凝土连续刚构桥在施工过程中会受到各种因素的影响，如材料环境、施工设备、工人技术以及外力刺激等，这些因素将对施工质量造成不利影响并可能导致桥梁施工中的各种问题，如张拉质量不合格、节点偏斜、梁段变形等。
因此，预应力混凝土连续刚构桥施工控制是保证工程质量、安全和工期的重要手段。
只有高度重视施工过程控制，对施工过程和质量进行有效控制，才能保证施工工期和质量的达标，并使预应力混凝土连续刚构桥顺利建设。
预应力混凝土连续刚构桥结构设计书1.结构总体布置本部分结构设计所取计算模型为三跨变截面连续箱梁桥，根据设计要求确定桥梁的分孔，主跨长度为80m，取边跨46m，边主跨之比为0.575。
设计该桥为三跨的预应力混凝土连续梁桥（46m+80m+460m），桥梁全长为172m。
大桥桥面采用双幅分离式桥面，单幅桥面净宽20m （4X3.75行车道+1m左侧路肩+3.0m右侧路肩人行道+2X0.5m防撞护栏），两幅桥面之间的距离为1m，按高速公路设计，行程速度100Km/h。
桥墩采用单墩，断面为长方形，长14米，宽3.5米，高25米。
上部结构桥面和下部结构桥墩均采用C50混凝土，预应力钢束采用Strand1860钢材。
桥梁基本数据如下：桥梁类型 : 三跨预应力箱型连续梁桥(FCM)桥梁长度 : L =46 + 80 + 46 = 172 m桥梁宽度 : B = 20 m (单向4车道)斜交角度 : 90˚(正桥)桥梁正视图桥梁轴测图2．箱梁设计主桥箱梁设计为单箱单室断面，箱梁顶板宽20m，底板宽14m，支点处梁高为h支= (1/15 ~ 1/18)L中= 4.44 ~5.33m，取h支=5.0m，高跨比为1/16，跨中梁高为h中= (1/1.5~1/2.5) h 支= 2~ 3.33m，取h中=2.30m，其间梁底下缘按二次抛物线曲线变化。
箱梁顶板厚为27.5cm。
底板厚根部为54cm，跨中为27cm，其间分段按直线变化，边跨支点处为80cm，腹板厚度为80cm 具体尺寸如下图所示：箱梁断面图连续梁由两个托架浇筑的墩顶0号梁段、在两个主墩上按“T构”用挂篮分段对称悬臂浇筑的梁端、吊架上浇筑的跨中合拢梁段及落地支架上浇筑的边跨现浇梁段组成， 0号梁段长2m ，两个“T构”的悬臂各分为9段梁段，累计悬臂总长38m 。
全桥共有一个2m 长的主跨跨中合拢梁段和两个2m 长的边跨合拢梁段。
两个边跨现浇梁段各长4m ，梁高相同。
预应力混凝土连续刚构桥梁的若干思考预应力混凝土连续钢构桥梁是目前交通运输体系中最为常见的桥梁结构形式之一，展开相应的试验检测工作对确保预应力混凝土连续钢构桥梁质量达标有重要影响。
已有研究中分析认为：对预应力混凝土连续钢构桥梁试验检测技术的科学应用能够动态获取与桥梁结构状态相关的质量数据，进而用于对桥梁质量是否合格的判断。
同时，预应力混凝土连续钢构桥梁试验检测技术的应用也能够为相关工作人员对桥梁项目的质量管理提供支持，利用试验检测中所得到的技术数据，督促对质量管理工作的调整与改进，从而使预应力混凝土连续钢构桥梁工程建设而更加合理与高效。
本文即重点以预应力混凝土连续钢构桥梁为例，对桥梁结构试验检测中的关键技术及其应用展开分析与探讨：1、预应力混凝土连续钢构桥梁试验检测常见方法1）无线电检测技术及其应用在预应力混凝土连续钢构桥梁的运行中，受到结构周期性荷载作用力、材料质量不合格、以及外部环境温度等因素的影响，均可能导致混凝土结构表面出现裂缝。
在裂缝缺陷的影响下，会导致混凝土结构应力方面产生变化。
在此状态下，通过对无线电检测技术的应用，能够得到裂缝产生区域下的应力波特性，从而可分析得到裂缝缺陷的所处位置以及因裂缝问题对整个预应力混凝土结构所产生的疲劳损伤。
应用无线电检测计数能够深入对桥梁结构进行探伤，从而积极分析桥梁工程项目中潜在的质量与安全隐患。
2）红外热像仪检测技术及其应用红外热像仪对桥梁结构的试验检测原理如图（见图1）所示。
结合图1，应用红外热像仪对预应力混凝土连续钢构桥梁进行试验检测的主要作用是获得桥梁项目中各个结构所对应的温度图。
由于不同属性的物体在温度上有不同的表现，且预应力混凝土连续钢构桥梁结构较薄，因此在其他条件一致时，温度上升较快，能够被红外热像仪所检测到，以热点的方式显示在温度图上，方便工作人员对缺陷进行准确定位。
同时，根据检测所得到的数据信息，可按照如下方式对预应力混凝土结构的缺陷深度进行科学计算，如下式所示：该式中，L为缺陷深度，为导热系数，t为时间单位，Ts为完好部分区域温度，为温度差异；3）感应检测技术及其应用在对预应力混凝土连续钢构桥梁的试验检测中，传感器及其技术的应用是非常重要的一个环节。
预应力混凝土连续刚构桥的施工大跨度连续刚构桥因其跨越能力大、受力合理、行车平顺、经济实用等优点,是目前大跨径桥梁中主要采用的桥型之一。
连续刚构桥一般采用挂蓝悬臂现浇施工,施工过程中受材料、人员管理、施工工艺、环境、施工精度等各种因素影响,使桥梁线形和内力偏离设计要求,甚至导致合拢困难。
所以施工中需要实时了解桥梁所处的受力、线性状态,就要在施工过程中开展监测、控制和调整,故施工监控就显得尤为重要。
1、施工监控项目研究目的和意义连续刚构桥施工监控的目的是通过在施工过程中对位移、挠度、应力、温度的监测和采取施工控制,从而确保施工的安全和构造内力符合设计规范要求,确保大桥主桥顺利合拢,线形符合设计要求。
根据施工单位提出的施工方案,对大桥开展模拟施工、运营阶段的构造验算和构造分析,在技术角度对施工方案作出一定评价,以便相关单位及时对施工方案开展修改或确认。
2、实测相关参数构造设计的参数一般是按规范取用,而施工控制,部分主要设计参数必须采用实测值,以便在施工前对部分构造设计参数开展一次修正,通过构造计算分析修正原设计线形,确保该桥在成桥后满足设计要求。
以桥梁施工环境,现场使用的材料,如商品混凝土钢材钢绞线材料,按实际施工工艺及工序等来测定。
一般需要测定的参数有:商品混凝土的3天、7天、14天、28天、3月、半年和一年龄期的弹模。
商品混凝土的容重,采用现场取样,实验室测定。
商品混凝土的收缩、徐变对主跨应力、挠度影响较大,要开展实际的样本测量,但一般由于监控立项晚,而相关试验时间需一年多,可以采用部分试样短期测量,获得部分数据,再参考资料确定。
3、桥梁主跨模拟施工运营阶段的构造分析构造分析是构造施工控制的一项重要工作,构造分析采用非线性有限元法,构造施工过程一般有倒退分析与前进分析两种方法。
构造分析需要在桥梁主跨施工前提前开展。
在桥梁的主跨施工悬浇施工前,监控人员根据施工方案中的施工过程与成桥运营情况,通过相关专业软件,参考施工方案和实测相关数据,开展各施工状态及成桥后的内力与位移计算,从而确定构造各施工阶段的内力与位移理论值,计算还可分析确定出桥梁的预拱度。
[4] Zuanfeng Pan *, Zhitao Lüand Chung C. Fu Experimental Study on Creep and Shrinkage of High-Strength Plain Concrete and Reinforced Concrete Abstract: It is important to accurately estimate creep and shrinkage effects in long- span continuous box girder bridges. Based on the experiments on creep and shrinkage of the plain concrete used in the continuous rigid frame of Sutong Bridge, China, the applicability of ACI 209-82, JTG D62-2004, B3 and GL2000 prediction model for creep and shrinkage on the high-strength concrete is evaluated. Also, a modified model based upon JTG D62-2004 is presented. Results indicate that the accuracy of prediction of creep and shrinkage can be enhanced greatly by carrying out short-term creep and shrinkage measurements on the given concrete and modifying the prediction model parameters accordingly. Furthermore, the presence of steels can have an impact on the time-dependent deformations caused by creep and shrinkage, accordingly, the restraint influence of steels on creep and shrinkage is investigated through the reinforced specimens with different reinforcement ratio. Formulas of influence coefficients of steels on creep and shrinkage are derived, and a good agreement is observed between the calculated values of the influence coefficients of steels on creep and shrinkage and the measured data in each specimen. The reinforced specimens can be also used for calibrating the modified model.
摘要：对于大跨度连续箱梁桥重要的是要准确地估计在长期蠕变和收缩的影响。在普通混凝土中基于蠕变和收缩的实验用于中国苏通大桥，中苏通大桥连续刚构使用的适用于ACI 209-82 ， JTG D62 -2004 ， B3和GL2000被评为蠕变性和高强度混凝土的收缩预测模型。
此外，修改后的基于JTG D62 - 2004模型出现了。结果表明，通过开展短期预测，可以大大提高蠕变和收缩在给定的具体测量和修改预测的相应的模型参数的测量精度。此外，钢材的存在可以产生影响由收缩和徐变引起的随时间变化的变形，钢材对混凝土徐变和收缩的一直作用通过不同配筋率的钢筋样本调查得到。钢材对徐变和收缩的影响系数可用公式表示，并且由公式得出的钢材对徐变和收缩的影响系数计算值和通过每个试样测得的影响系数符合得很好。钢筋标本也可用于校准修正模型。
[5] Xianmin Li Mengshu Wang Yanhui Liang Research into Design and Construction Key Technologies of Prestressed Concrete Continuous Rigid Frame Bridge Abstract—Fengshi River especially big bridge, “The first highest bridge in Zhongyuan”, is the largest large-span concrete continuous rigid frame bridge in Henan express way. The superstructure of main span is the pre-stressed concrete continual rigid frame, and the substructure is rectangle hollow thin wall pier, and the highest pier is 107 meters high and with 2.2 meter width pile group foundation; the self-lifting platform trap door method of construction is adopted to construct high pier, and the two “T” synchronous suspending crane construction method, cantilever concreting method, is adopted to construct box girder; for achieving the goal of making formed bridge state of constructing be consistent as the designed bridge state, of making the stress state be reasonable of making the line of formed bridge be smooth, the field construction quality implementation group is established, and it implements the entire process quality safety control and the technical guarantee such key links as safety, material quality and so on; Thus speed up the construction progress and guaranteed the project quality and the construction security, and accumulated much important project experience for the concrete continual rigid frame bridge structural design and the construction quality control.
摘要冯氏河特大桥，“中原第一高桥，在河南高速公路上，是中原最大的大跨度混凝土连续刚构桥。 “上层建筑是主跨预应力混凝土连续刚构，下部结构为矩形空心薄壁墩，最高墩高107米和宽2.2米的群桩基础;高墩采用自升降平台陷阱门施工方法，箱梁是通过构建高两
个的“T ”同步悬挂起重机施工方法和悬臂浇筑施工方法，为实现成桥状态与设计的桥梁状态一致，应力状态合理和成桥线形顺利，成立了现场施工质量实施小组，它实现了全过程质量安全控制和技术保障。因此，如何保证关键环节施工安全和材料质量安全等，从而加快施工进度，保证工程质量安全，并积累了非常重要的混凝土连续刚构桥的结构设计和施工质量控制的项目经验。
[6] Wang Guanghui Wei Chenglong Liu Xiaoyan Research On Key Question Of Joint Of Large Span Pre-Stressed Box-Girder Concrete Continuous Rigid Frame Bridge With High Piers ABSTRACT In the construction of a Large Span Pre-stressed Box-girder Concrete Continuous Rigid Frame Bridge with High Piers, the joint plan of the bridge depends on the construction conditions and design status. In this study, several joint plans were analyzed using the nonlinear finite element method for finding an optimum joint plan. In the analysis, the space beam elements were used to simulate the piles, the piers and the beams, and the link element to simulate pre-stressed reinforcement. The technology of element life and death was used to simulate the construction process. The non-line effects associated with big distortion, concrete shrinkage, and creep were considered in the simulation. Aiming at the high temperature joint of the bridge, a new technique, namely ‘loading anti-jacking force’, was proposed based on the analysis of the impaction related to the high temperature joint of the structure. In addition, the formula of the anti-jacking force was given originally. This research demonstrated that the non-linear finite element method is effective in engineering practice. This research can provide references for the design, the construction, and the monitoring of similar bridges.
