曲线连续梁桥横向偏位病害处理方法研究

吴 超

(重庆交通大学 土木工程学院， 重庆 400074)

随着现代城市化的发展，高等级公路繁多的步入眼帘，就进一步的推动了曲线连续梁桥的修建和使用。曲线连续梁桥受到了国内的重视，原因是可以作为小区域的枢纽，更符合设计的标准。对于山区公路，可以通过曲线连续梁桥的设计减少道路的展线长度，因为可以绕开一些不便的地方。对于高等级的公路，设曲线连续梁桥才能符合要求。曲线连续梁桥在我国虽然成果还算显著，但是与发达国家比起来却又很大的落差。在我国已经修建好的曲线连续梁桥中，出现了一些问题，部分曲线连续梁桥由于荷载作用，出现了横向偏位的情况。由于不能对曲线梁体的扭转做出全面的分析，就造成了这种病害的发生。对于出现的横向偏位病害，应该给予重视并解决这个问题。

1 工程概况

在孤山川的11大桥中，设计荷载的标准是汽-超20，挂-120。完工后，使用了几年时间，由于外部因素出现了伸缩缝卡死不能收缩的情况，导致了部分梁体支座外侧偏移的现象。最后，全桥的支座都出现了问题。这个桥梁的病害与伸缩缝有关，所以需要进行问题的研究，并提出合理的解决办法。

2 曲线连续梁桥常见的病害

由于曲线连续梁桥受到外部因素和自身荷载的作用，长时间一来就出现了病害。多方面的病害带来了诸多不利影响，不但对交通安全造成了威胁，也使经济造成了很大的损失。

2.1 支架脱空

由于自身荷载的作用，梁体的端部产生了很大的扭矩，内侧的支反力不能满足，所以过大的扭矩就使内侧支座产生拉力变形，出现了支座脱空的现象。例如：在厦门机场路的环岛北路上，立交匝道桥的平曲线为 135厘米，用预应力混凝土制作的箱梁，它的宽度是10米。当预应力钢束张拉完成后，进一步拆除支架，就出现了内侧支座脱空的现象，大概有3厘米左右的宽度。

2.2 主梁侧翻

在多种不利因素的作用下，曲线连续梁桥发生了切向位移，原因是扭转约束不能承受外部因素带来的影响，就产生了外偏心，使恒载扭矩加大了，故曲线梁体就向外侧发生了变形，出现了主梁侧翻的现象。例如：深圳市冰河路车公庙立交桥，采用的是单箱双室箱梁，箱梁高2.7米，翼缘板长2.1米；桥梁在半径为265.3米的平曲线上，桥宽12米。中间的是由3个独柱来维持的，其他的都是双柱维持。这座桥在预应力张拉结束后，拆掉支架造成了支架倒跨，主梁发生了侧翻。

2.3 横向滑移

在多种外部因素的影响下，包括温度荷载和混凝土收缩徐变等，这些不利的因素让曲线连续梁桥的曲线梁体发生了径向位移，原因是平面位移约束不够，使梁体无法恢复以前的位置，就出现了剩下的外侧线位移，在时间慢慢累积下，就出现了梁体横向滑移的现象。

2.4 扭转翘曲

扭转翘曲的主要原因是受到曲率的影响，由于主梁在竖向受到荷载作用时，出现了扭转，主梁出现了挠曲变形，不但造成了轴向和平面弯曲的结合，也造成了竖向和扭转的结合。曲线连续梁桥受到曲率的影响，就出现了扭转翘曲的现象。

2.5 横向偏位

曲线连续梁桥不仅受到了外部因素的影响，还有活载的作用，它们使曲线梁体出现了横向偏位的病害。当然，由于瞬间的活载无法检测到，它使梁体在支座处产生了很大的摩擦，这些摩擦的不利影响较大，使曲线梁体发生了偏移，通过多次的积累，位移渐渐的变大，就出现了横向偏位的现象。

3 横向偏位的病害处理方法

3.1 设置侧向限位装置

当曲线连续梁桥的支座为两个时，可以增大这两个支座的间距，这样可以使支座侧移减少。单点支座向外移动，主要是使曲线连续梁桥中跨部分的扭矩得到抵消，减少不利的影响。设置弹性支撑就是在梁体和防震挡块间设置弹性支撑，通常情况下，墩台的柔度不算太大，设置了弹性支撑后可以增大柔度。不仅使墩台柔度得到了提高，也让支反力减小了，通过设置弹性支撑进一步地就减小了曲线梁体的横向位移。

3.2 梁体顶升平移

对于曲线连续梁桥的每一个墩柱，可以设置一个临时的支撑。通过千斤顶顶起竖向梁体，在临时墩的上面，可以增加一个滑道，通过横向的千斤顶把曲线梁体转移到设置的地方；接着分析下支座的变形大小；最后顶起梁体，把设置的滑道拆了，曲线梁体就自动的在墩上面了。

3.3 加固独柱固结墩

原有的固结墩不能满足支撑的受力，可以在两侧都加个接柱，这样加上原来的就形成了一个多柱结构，它们起着共同支撑的作用，这样约束加大了，可以和扭矩抵消。如果只有一个墩梁固结的桥梁在加固时可以加强固结墩。对于两个或更多的桥梁，就需要增设强固的固结墩。如果以前加固过了，可以不处理了。

4 预防横向偏位病害的概述

对于曲线连续梁桥来说，造成横向偏位的原因有：计算理论的方法不全，不能全面的对受力进行分析，不能严格的控制张拉的预应力。

4.1 上部设计

在箱梁中设中横隔板。因为弯矩耦合作用的影响，使得曲线连续梁桥的翘曲效应比直线桥变化大，受力复杂，设置的中横隔板可以限制翘曲变形。

对于大曲率、单墩支承的曲线连续梁桥，可将其视为张力支座的设计，对于小半径斜拉桥，一般采用小跨度布置，在结构上采用普通钢筋混凝土结构。与直桥相比，来自外部的光束半径曲线连续梁桥的受力，梁变小，所以采取竖向钢筋的布置形式，这些稀疏的，或配筋计算后适当的安排将扩大，避免外界的损伤。上层和下层的横向钢筋应有足够的长度，确保焊接时能够搭接上，箍筋弯成 135°可以抗扭，还能够提高抗震的作用。

对于曲线连续梁桥是一种预应力混凝土，可以在腹板上设置足够量的钢筋，以防止过度的径向压力对曲梁所造成的破坏。一般采用钢筋的抗肋钢筋的倒塌，对外向曲线的对外方向。一般采用塑料波纹管来减少曲线连续梁桥中预应力产生的摩擦。

4.2 下部设计

不利的影响可以设置为防止偏心轴承，对于单柱曲线连续梁桥，如果中间支座没有偏心，可以画出扭矩包络图，确定梁截面的最大和最小点曲线，查找安全位置。对曲线连续梁桥的扭矩是在安全的部分重新分配，从而降低了支架的支撑反作用力，避免梁体外翻现象，内部为空心状态。

5 总结

本文通过对曲线连续梁桥存在的横向偏位危害进行了分析，总结出了多种病害类型，其中最主要的危害是偏移，偏移的累积造成了横向偏位，对曲线梁桥的正常使用受到了影响。本文提出了多种解决横向偏位的方法，以及如何预防横向偏位的措施，通过上部下路设计，达到预防横向偏位的目的。在以后的曲线连续梁桥的设计中，可以采用合适的加固方法来减小很相配造成的不利影响。

[1]赵景周.独柱支撑曲线混凝土连续箱梁桥侧向位移及其加固和限位措施研究[D].西安: 长安大学,2011.

[2]魏利军.基于梁格法的曲线箱梁桥弯扭耦合效应研究[D].西安: 长安大学,2011.

[3]豆文彬.曲线连续梁桥横向偏位病害处治方法研究[D].重庆交通大学,2012.