连续刚构桥梁的结构设计及施工探究
摘要：由于我国社会经济的不断提升，对于国内的各种基础设施建筑有了更高的标准和要求。对于桥梁的建筑工程需要有更高新的技术来建造，以此来提升桥梁的整体性能，并给桥梁建设工程带来更高的经济效益，同时还可以提高抗震等其它性能。本文将对于连续刚构桥的设计和施工技术来进行介绍和分析，希望能为我国的桥梁建造事业发展带来一定的借鉴意义。
关键词：刚构桥梁；桥梁建造；施工技术
在我国的交通道路基础设施的设计方案当中，应用较多的是梁桥结构。而连续梁桥结构可以保证桥面建设中减少伸缩缝，这可以使得桥面上行驶的过往车辆更加平顺稳定。我国现在正在推广的连续刚构桥梁有着许多优点，例如在建设过程当中，不需要进行制作的施工建造，也同时不需要进行结构化的体系转换。这一结构还能够保证整体的桥梁有着很高的受力性能，提升了整体桥梁的安全性。这使得我国越来越多的应用这一桥梁建造技术。
一、桥梁结构设计要点分析
接下来文中将重点分析连续刚构，桥梁的在具体环境中的应用，指出其与其他桥梁方案相比较所存在的优势。此外本文还将分析刚构桥梁在施工设计中的技术要点以及重难点。并且对于桥梁施工的技术方法进行探究，希望总结我国在进行这一类型桥梁建设中的实践经验，以往具体施工中存在的问题进行归纳并找出解决方案。
（一）确定桥跨跨径比例
通过静载+活载计算确定最连续的刚构跨中比，确定跨中最不利的交叉正弯矩。当侧跨最大正弯矩与中跨最大正弯矩处于同一水平时，对应的边中跨比是最合适的值。经过广泛的研究，发现连续刚构桥的边跨与主跨之比为0.55-0.65。
（二）设计合理的截面
连续刚架桥的合理截面包括梁高度和板厚度的设计。在截面类型选择方面，主要选择具有较强弯曲和抗扭强度的箱型截面，以适应结构应力特性。
对于连续刚构桥的中跨梁高，也可根据中跨段的抗弯能力确定。通常，变截面连续梁和刚构桥梁高一般跨中1/30-1/50，支点1/14-1/20。
目前，随着轻质高强混凝土材料的工程应用，桥梁结构变得更轻，更轻。当中间部分由轻质混凝土或钢制成时，结构的设计高度可以做得很低，这可以最小化。此外，连续的刚架桥需要采用可变截面的模式来适应结构的特性在负载下。尺寸采用1.5至1.8次方的抛物线形状设计，这样箱梁的应力状态设计是合理的。
确定合理横截面的另一个关键因素是板的厚度。底板的设计一般是为了满足抗弯曲的要求。为满足桥面抗弯曲和局部应力的要求而设计了顶板。腹板设计满足结构抗剪要求。根据以往的设计经验，底板的厚度最小为30cm，顶板厚度一般在28～32cm；腹板的厚度一般不小于40cm。
板材的厚度也与所用的材料有关。高强度轻质材料可以采用较小的厚度来满足应力要求。
（三）注意调节温度内力
连续刚性框架是典型的超静定结构系统，因此在环境温度作用下会产生二次内力，这将对结构设计产生重大影响。为了减小二次内部温度力，可以考虑以下设计方面。第一，墩的抗压刚度越小，二次内力的温度就越小。因此，通常，连续刚性结构适用于具有高墩和大跨度的结构。通过增加墩的高度，纵向压缩刚度将降低。此外，桥墩还可以设计成柔性桩基，这也可以使桥墩具有较小的抗推刚度。第二，連续刚架的极限与当前设计提升水平的总长度，以及大型装置的工程应用，连续刚架结构的总长度有所提高，国内设计的连续刚架长度为1060 m，防止温度内力过大，需要限制连续刚框架主体，及时释放因温度效应产生梁体变形，减小内力。
二、施工工艺探究
（一）支架浇筑施工技术
目前的支架施工方法是采用现场浇筑的方式来进行桥梁建设施工，这样的施工方法的应用场景主要是中小型的连续钢结构桥梁。这样的现场浇筑主要是在事先构筑好桥梁的结构模型，进行浇筑时是一次性完成的。这样的施工方法要求进行结构设计时要足够精确，构造出完美准确的桥梁模型。同时在进行浇筑时的桥梁支架一定要有满足条件的强度和性能。支架施工时一定要需要各支点的受力能够符合桥梁施工的要求。这对于桥梁安全性的保障是至关重要的，如果出现支点受力不够的话，对桥梁整体的安全性来说都有着极大的风险。
（二）悬臂施工技术
悬臂施工技术相较于支架施工技术而言，又有着更高的技术要求。在进行施工时需要按照对称的悬拼方法或悬浇的方式来不断的使结构扩展，而最终形成一个最大的双悬臂。在这些浇筑工程完成之后，最后使所有的结构合拢，形成了最终整体的桥梁系统。这一类的桥梁施工方法主要应用场景是高墩的跨度大的桥梁结构，这能够使得桥梁整体的跨度拉伸。这一施工技术的优点在于其施工过程当中的工序比较简单，而且这一技术在我国已经逐渐发展成熟，各桥梁的应用当中使用的范围也比较广泛。另外很重要的一点是使用这一施工技术会使得工程的整体造价有所降低，这能够使得整体桥梁造价成本降低，有利于桥梁工程的收益提高。
另外在使用这一施工技术的同时，还需要关注施工中的安全问题。由于采用悬臂施工，则对于悬臂施工器械的日常检查和各方面安全隐患的排查需要有制度性的安全保障。需要安排一批专业的人员对于悬臂施工器械进行频繁的常规的检修，确保在施工过程当中不会造成人员的安全事故，在进行桥梁模版的高度设计时也需要有良好的控制。施工安全是所有施工问题中最重要的一部分，由于悬臂施工的施工技术难度比较大，涉及到的施工人员也更多，因此需要格外的注意施工安全问题。
三、结束语
在桥梁建造当中，使用连续钢结构能够使得桥梁的整体受力结构更加明晰，而且桥梁的外部结构会更加美观。随着我国基础设施建设的需求越来越广大，社会对于基础设施建造除了性能方面的要求，审美和性价比等各方面的要求都普遍的提升。我国的桥梁设计行业需要对此做出更多的提升和改进，对于连续钢结构桥梁建设工艺做更多的探究和分析，使我国的桥梁建设朝着更好的方向不断发展。在桥梁的建设实践当中，不断的对以往的经验进行总结，并不断地吸收国内外先进的桥梁建设经验，使得我国的建筑行业不断地向前迈步。
参考文献：
[1]商洲彬.大跨径连续刚构桥梁健康监测的关键指标及测点优化研究[J].工程建设与设计，2017（2）：79-80.
[2]陈万春，马建秦.预应力连续刚构桥的常见病害形式及维修加固施工监控问题的探讨[J].交通运输研究，2006（2）：112-117.
[3]张开洪，张奔牛，闫果，等.大跨度连续刚构桥梁应力、挠度和裂缝实时监测系统研究[J].重庆交通大学学报（自然科学版），2010，29（4）：521-524.
[4]陈桂英.钢与混凝土连续联合箱梁施加预应力的探讨——阜成路立交主桥的设计实践[J].市政技术，1994（4）：38-42.
（作者单位：华汇工程设计集团股份有限公司）