Y型刚构一连续组合箱梁桥结构特点与施工方法探讨

Y型刚构一连续组合箱梁桥结构特点与施工方法探讨摘要：该文主要介绍Y型刚构一连续组合梁桥的结构情况，并以之为例探讨了该类型桥在结构方案比选、支座主墩的结构型式、悬臂施工的措施、计算模式以及其他方面的问题。

关键词：Y型刚构-连续组合梁结构特点施工方法探讨
近年来，刚构-连续桥在我国有了很大的发展，Y型刚构桥也是一种连续刚构桥，只是桥墩做成了Y型。

它具有连续梁桥与刚构桥的受力特点和共同优点。

目前国内已经建成的Y型刚构有：黄州大桥、太和县颍河三桥、广州地铁六号线Y型刚构等，但对于该类型桥梁的具体设计国内尚无指导性的规范可以借鉴，特别是控制成桥后的长期下挠、结构的合理受力状态、下部结构尺寸拟定等方面尚存在很多问题亟待解决。

该文主要介绍Y型刚构一连续组合梁桥的结构情况,并以之为例探讨了该类型桥在结构特点、受力特点和施工方法的选择等方面的问题。

1 Y型刚构-连续组合梁桥的结构特点
1.1 结构受力特点
在连续梁桥中，将墩身与主梁固结而成为连续刚构桥。

由于墩身与主梁形成刚架承受上部结构的荷载，一方面主梁受力合理，另一方面墩身在结构上充分发挥了潜能，因此该桥型在我国得到迅速的应用
和发展。

Y型支撑梁桥与同跨径连续梁相比，跨径可相对减小，梁高也可以适当降低。

同时全梁负弯矩值可以大幅度减少，正弯矩也会相应的减少。

1.2 结构刚度大大提高
由于Y型支撑的存在，增加了支点附近梁的刚度，相应减小了梁的跨径，使结构的挠度减小。

而且，由于Y型支撑的存在，减小了墩身高度，也使桥梁的水平刚度相应增大。

因为桥梁刚度的提高，可以减小梁截面尺寸，因而节约材料用量，造价经济。

1.3 运营期间车辆行驶平稳
与连续梁桥相比，刚构-连续梁桥因墩身与桥面固结从而增加了桥梁的整体性和稳定性。

和普通简支梁相比，车辆行人的动荷载直接通过上部结构传到墩身和基础，全部梁段作为一个整体抵抗上部荷载的影响，所以对于城市桥梁来说纵坡相对平稳，便于行人和机动车的通行。

1.4 桥型新颖美观
由于带斜撑，结构除水平线条外，还有斜向线条，加上结构尺寸较少，使桥梁显得轻盈美观，尤其是在城市或景观要求比较高的地区可经常采用。

可见，刚构一连续组合梁是连续梁和连续刚构的组合，它兼顾了
两者的优点而扬弃各自的缺点，在结构受力、使用功能和适应环境等方面均具有一定的优越性。

采用Y型刚构连续桥能达到缩短跨径、降低梁高的目的，而且它们使得结构轻巧美观，因此在城市跨线桥、风景区公路常能见到它们的身影。

2 Y型刚构一连续组合梁桥的受力特点
在Y型刚构-连续组合梁桥的施工过程中桥梁的上部结构要与桥墩整体的刚性连接起来，在竖向荷载力的作用下，主梁在墩顶的截面上会出现一定程度的负弯矩现象，同时桥墩也受到了弯矩的作用，这种形式的桥型在结构受力方面其实就是刚构与连续梁桥的组合。

（1）连续梁桥和Y型墩刚构桥的一个组合体系就是预应力的混凝土连续刚构桥，这种桥的墩梁是很稳固的。

连续刚构桥的梁体是连续的，基础、墩以及梁这三者的固结主要是为了一个整体的共同的受力，所以，连续刚构桥也就有了一个很突出的优点。

墩梁的固结省去了桥梁的支座，不再像连续梁桥和简支梁桥一样需要对自身的支座进行设计、制造以及养护与更换，因此可以节省一些相关的费用。

与此同时，桥梁的伸缩缝一般是设置在桥梁两端，所以行车舒适性和抗振整体性也比较好的。

（2）刚构-连续梁桥，墩梁的固结让桥墩与梁一起参与了工作。

在恒载作用下的连续梁桥与连续刚构桥的跨中弯矩和竖向的位移基本上是一致的。

在活载的作用下，连续刚构桥的跨中正弯矩比连续梁
要小的多，因此可以使跨中区域的梁高适当降低，进而降低了恒载的内力。

设计时连续刚构桥的主跨能够比连续梁桥大一些，所以，连续刚桥的跨度比同荷载下简支梁桥跨度要大，同时桥墩的数量可以减少，从一定程度上也就使桥墩的造价得到了降低。

在墩梁固结的情况下，每个桥墩都可以参加承受水平地震力的作用，而在平常的连续梁桥里，需要设置一些动墩，而且选择的抗震支座的价格要是比较贵的那一种，因而，连续刚构桥的抗震性能比连续梁桥相对较好。

（3）在桥梁段截面设计方面，因为闭合箱形的截面的那个抗扭刚度很大，同时底板与顶板的截面面积都比较大，对较大的正负弯矩能够进行有效的抵抗，所以连续-刚构桥的主梁基本上都是采用箱形截面。

同时，因为桥横向的抗扭刚度与顺桥向的抗弯刚度都也比较大，对大跨径桥梁的受力要求也可以满足。

而薄壁墩顺桥方向的抗推刚度比较小，这也意味着它能够减小温度与混凝土收缩徐变以及地震等灾害带来的影响。

在墩梁固结的条件下，悬臂浇筑的施工方法也就可以比较方便的进行采用，不需要像一般的连续梁桥一样在施工的过程中进行转换的时候再用临时固结，从而在一定的程度上，简化了施工的过程。

3 Y型刚构一连续组合梁桥的施工方法
刚构一连续组合梁桥的施工方法有两种，包括悬臂施工与支架施工。

支架施工是指在支架上浇混凝土，因而在施工的过程中会用到大量的钢支架，而悬臂施工法首先是在连续刚构桥的那个T构造段进行
施工，然后从0号块向两边对称浇注。

所以，支架法施工一般的都是在连续刚构桥的直线段处来使用，而高墩、深水及大跨的情况下多采用悬臂施工法。

Y型刚构一连续组合梁桥的施工中，常采用的施工方法是悬臂施工法。

悬臂施工法中又包括了悬梁拼装与悬梁浇筑两个方面，前者主要是把预制块进行拼装，而后者则是在现场利用挂篮进行混凝土的浇筑。

相比较而言，悬臂浇筑法通常是利用泵送混凝土来进行现场浇筑，因此要占用的预制场地并不是很大的，逐段的浇筑能够很容易的控制与调整梁段的位置。

因为浇注过程一次成型，因此梁段被悬臂浇筑以后的结构的整体性一般都非常的好，而且悬臂的浇筑不需要大型的机械设施，各段的施工可以按照流水作业方式组织，施工的人数相对较少的，工作效率比较高。

所以，悬臂浇筑施工法被广泛的应用于连续-刚构桥的施工中。

采用悬臂施工时，混凝土主梁一般为箱形截面。

每一梁段的混凝土通常分两次浇筑，先浇底板，后浇腹板和顶板。

其施工工艺流程如图1所示。

如果所浇混凝土数量不大，可以全截面一次浇筑。

当箱梁腹板较高时，可将腹板内模改为内滑模施工。

挂篮悬臂浇筑施工时，浇混凝
土过程中要随时观测挂篮受荷后产生的变形，防止新旧接缝处混凝土开裂。

尤其第二次浇注时，第一次浇注的底板已经凝结，由于挂篮的第二次变形，底板和腹板接缝新旧混凝土处容易开裂，为了避免这种现象发生，常对挂篮采取预加变形来达到部分或全部开裂。

悬臂梁段施工周期一般为6—10天，依节段混凝土数量和结构复杂程度而异。

在悬臂施工中如何提高混凝土早期强度对有效缩短施工周期有很大关系，这也是现浇混凝土的共性问题。

跨中合拢段施工是Y型刚构-连续梁桥施工中的主要控制问题。

悬臂浇筑进行到跨中合拢段，是悬臂浇筑施工过程中悬臂处最长的时候，此时，悬臂的受力和变形较之前阶段受温差的影响最大，所以此时该阶段要重点考虑温差的影响。

为了保证混凝土浇筑过程中跨中合拢段的稳定，可以在两侧悬臂端部配重，配重方式常用水池蓄水做平衡重，同时应注意，为确保平衡重不使悬臂发生扭转，要保证将水池沿桥梁的中轴线对称砌筑，在施工过程中，宜一边浇筑混凝土一边放掉水箱中的水。

总而言之，由于刚构-连续桥自身的一些特点，所以使它在大跨度桥梁的建设中的地位非常重要，在施工的过程中，对连续刚构桥的使用性能以及施工的质量的控制是有着至关重要作用，设计和施工人员需要在设计、施工的过程中把影响施工质量的一些因素完全的考虑到，从而保证桥梁的质量，使该类型桥梁能够在现代建设中发挥必不可少的作用。

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