预应力多跨混凝土连续板桥在水利枢纽中的应用评价

预应力多跨混凝土连续板桥在水利枢纽中 的应用评价 摘要：桥梁是公路建设的重要组成部分，所以加强桥梁建 设、提升桥梁的安全性能至关重要。随着我国社会经济的不 断发展，工业化水平显著提高，车辆的速度、承载能力以及 车流量都发生了天翻地覆的变化，由此，公路部门必须不断 完善自我，逐步提高公路行业的服务水平和能力。然而，由 于受各种条件的制约，公路桥梁在使用期限内也会出现相应 的问题，如钢筋锈蚀、所选的混凝土材料劣质、结构开裂或 者遭破坏等。除此之外，随着公路使用年限的增加，大量混 凝土公路桥梁也会产生较多病害，这些因素的变化会严重影 响桥梁结构的耐用性、适用性和安全性，缩短桥梁使用周期, 给桥梁安全运营带来安全隐患。本文主要针对预应力多跨混 凝土连续板桥在水利枢纽中的实际运用进行阐释，本文笔者 就建桥之后的桥址部位河道过流能力进行了剖析，同时对河 道的平槽流量也进行了准确推求，结果显示，预应力多跨混 凝土连续板桥的结构形式对河道过槽流量并没有太大的影 响。 关键词：多跨混凝土连续板桥；应用评价；；过流能力； 钢绞线；预应力 1工程概况 此工程主要是为了供水与防洪，除此之外，还有发电的 功能，而且能为农牧业生产以及生活提供灌溉水源，满足人 们的各项需求。工程施工要用到的临时交通桥地处坝下八百 米的位置，横跨在春晖河的主干线上，是为了进一步满足老 河口水利枢纽对工程场内交通运输以及对外交通的需要而 建立的暂时的交通工程，此桥的设计工作全权交给了省水利 科学研究院。在2004年10月末，临时交通桥开始施工，直 至第二年7月15日才完成施工任务。 这个临时性的交通桥的设计是以水桥为标准的，设计荷 载是挂车的100级、汽车超20级；设计行洪标准是过河道 平槽流速v大约有2. 52m/s,流量Q为每秒518. 27m3/s,建 筑物等级是四级。 2工程结构型式与整体安设 该工程的主要构成部分涵盖了交通桥基础护砌段、上部 桥体以及上下游护砌段等，临时交通桥是一种多跨混凝土连 续板桥。 顺水流方向：桥基础护砌段大约有6. 9m长，上游进口 护砌段大约有4. 8m长，下游出口护砌段大约有8. 4m长，桥 的总长度约为20. Im长。以上所说的各个段河床都选取厚度 为0. 3m的铅丝石笼护砌。下游出口段边坡与上游进口段边 坡选取铅丝石笼护砌，河床的厚度和护砌的厚度是一样的， 各个护砌段的铅丝笼下都应当铺设无纺布加以反滤。 垂直水流方向：桥面为宽6. 99m,厚30cm的钢筋混凝土 多跨连续板结构。桥墩是采用现浇钢筋混凝土结构进行建造 的，而且在浇筑时外部预先留下了一部分钢筋，从而将其与 桥面板现浇混凝土连成一个整体。据测量，桥墩之间的间距 为5m,顺着水流方向的长度为6. 99m。同时，桥梁的面板厚 度为30cm,在其10cm处采取预制钢筋混凝土结构进行建设, 上面20cm的厚度位置为现浇钢筋混凝土。而且，在距离桥 身20cm厚的位置的现浇混凝土桥梁面板内，顺着水流的垂 直流向预先埋了 14根无粘结预应力钢绞线，钢绞线呈正弦 波状的现状分布在桥内侧，当然，具体布置得依据桥梁面板 的实际弯曲弧度来确定。除此之外，当桥梁面板混凝土达到 使用上限以后，一定要对钢绞线进行延时张拉，以增加桥梁 面板的预赋能力，保证桥梁安全。而且，一般桥梁设计会在 10cm厚的钢筋混凝土面板外部留下多余的钢筋，并将其与 20cm厚的现浇钢筋混凝土连接到一处，保证整个桥梁工程的 安全合理。 据预测，桥梁结构的总长度达121.3m。同时，预计在桥 板下面设置23排桥墩，以保证桥梁的稳定性和安全性。除 此之外，还将在每个桥梁桥墩的相应位置设置50cm厚的钢 筋石笼，石笼顺着水流方向的长度约为8. 2m,垂直水流方向 的宽度约为2. 4m,同时在桥墩下部设置无纺布反滤层。 为了改进桥梁建设的弊端，改善桥梁的稳定性，一般会 采取约束措施，适当转移桥墩在水流方向的位置，充分发挥 钢绞线对桥墩的约束作用。 每排桥墩在浇筑时都预留14个钢绞线穿设孔，每个孔 穿设2根钢绞线，23个桥墩经穿设后将被同时约束在28根 钢绞线上，钢绞线经张拉拉后锚固在两岸混凝土岸墙上，这 样钢绞线即可起到约束桥墩产生位移的作用。 3交通桥对河道过流能力影响分析 3. 1河道平槽流量的推求 因为河道横断，所以水利水电勘测设计研究院所测量的 成果，得出河道的糙率约为0.026,比降i=2. 1%。。 同时流量的计算公式是以满宁公式按明渠均匀流量作 为参考。经过严密的测量表明，河道的平槽流量约为 Q=518. 27m3/s,流速 v=2. 52m/so 3. 2对建桥后桥址处河道过流能力的计算 建桥后的河道相较于建桥前有明显的缩减，桥下河道过 量可以看做无底坎的宽顶堰流，经研究表明，桥址前的水位 只需额外垫高6cm,就能满足河道平槽流量的需求。所以， 交通桥完成竣工以后，对河道平槽流量的影响微乎其微。 4 2005年、2006年交通桥的实际过流能力 从2005年七月下旬开始，璋春河流域的坝址即出现连 续降水现象，8月1日起河水水位明显上涨，8月2日，河 水已经漫过桥面；到8月3日上午8时许，洪峰已经越过临 时桥，期间，最高洪水水位达50cm,洪峰时长5小时。据相 关人员估计，洪峰期的水流流量约为480m3/s,临时桥却安 然无恙，顺利完成了渡汛的任务。 而2006年6月份开始，坝址的上游地区再一次出现持 续特大暴雨，从6月15日上午9时开始，河水出现上涨现 象，6月16日下午1点左右洪峰出现，临时桥处于河水位由 79. 55m升至81. 7m,河水约漫过桥面65cm,洪峰历时4. 5h, 最大流量670m3/so 汛后通过对临时桥的全面检查，桥墩、桥面没有发现裂 缝、位移等异常情况，两岸护坡及下部护底也未发生塌陷和 冲毁。 5结语 历经2005年汛期洪水的考验以及工程完工后这近一年 以来的通车运作，我们不难看出，坝下临时桥的设计非常成 功且可行性很高，尤其是预应力钢绞线的运用是首批在我省 水利行业桥梁中大范围推广使用的新型技术。该项技术对于 增长过流断面、缩小桥面厚度、强化桥面承载能力而言具有 决定性影响。在笔者个人看来，这种型式具备极大的推广价 值，且适用于桥梁以外的部分具备特殊要求的部位与工程。 桥面的上部下部分别选取了现浇混凝土型式、预制结构，如 此不但能够降低施工的难度系数，促进施工进程的加快，还 能节省模板。当然，在临时桥的施工过程中也存在一些设计 方面的缺陷。因为桥面板上部0.2m厚的钢筋混凝土是由下 部厚度约为0.ini的预制钢筋混凝土板现浇制成的，下部预 制混凝土板的自身重量与上部厚度约为0.2m现浇混凝土的 重量，让下部预制混凝土板的挠度太大，最大值可达6厘米, 以造成桥面的设计条件与受力结构出现不一致的情况，与此 同时还减小了过流断面。为此，还需要选取倒T型梁的预制 板型式从而促使挠度下降。 参考文献： ［1］黄传庚；孙永峡；；预应力钢绞线张拉伸长值量测方 法探讨［J］;水利水电技术；2008年11期 ［2］陈中民；；预制预应力钢筋混凝土箱梁后张拉施工工 艺［J］；山西建筑；2007年15期 ［3］叶觉