摘要：超高空心墩在我国的桥梁建设的应用变得逐渐广泛，本文以具体工程实例为例，对大跨径连续钢构桥超高空心墩设计以及施工质量控制。
关键词：大跨径；刚构桥；超高空心墩；施工质量
中图分类号：TV523 文献标识码： A
引言
主梁与墩台整体刚性相连的桥梁被称为连续刚构桥梁，该桥梁具有便于悬臂施工、跨截面能力大、不需大型支座及行车舒适等特点，若所建设的桥梁需跨越急流、深谷及大河等，宜选择大跨度连续刚构桥梁。一般连续刚构桥为超静定结构形式，形成这种结构由于施工过程复杂的原因，需要转换其结构体系，同时施工工期较长，在一定程度上还会受混凝土材料预应力损失、温度变化、收缩徐变及非均匀性等多种因素的影响。此外，在大跨度连续刚构桥梁施工过程中还存在很多不确定性因素，很容易导致连续刚构桥梁出现应力变化或位移变化等，因此对大跨度连续刚构桥梁超高空心墩施工实施有效控制是至关重要的。
1、工程概况
某桥位于小湾电站库区内，为库区淹没安置工程。由于小湾电站蓄水，原来河道将抬高200余m。在选择桥型时，做了主跨550 m的钢桁架加劲悬索桥和主跨380 m的混凝土斜拉桥及主跨220 m的连续刚构桥的多种桥型方案。经专家评审，认为主跨220 m的连续刚构桥工程投资相对较低，后期养护较简单，可作为推荐方案。
图1桥梁结构示意图
2、高墩设计关键技术
2.
1、高墩受力原理
2.1.
1、桥墩两类稳定计算的差别
实际结构的稳定问题都属于第二类失稳，即极值点失稳。但是由于第一类稳定问题的力学情况比较单纯明确，在数学上作为求本征值的问题比较容易处理，且分支点失稳问题近似于极值点失稳的上限。因此工程上多进行第一类稳定分析。为了进一步了解这两种稳定分析方法的差别。
混凝土构件内部和表面的某一点，在某一瞬间的温度T可用下式表示：
该点的温度 T不仅与坐标x，y，z 有关，而且与时间t 有关。根据热传导理论，对于均质、各项同性的混凝土，按弹性力学的推导可得下列三维非稳态导热方程：
式中：λ――混凝土的导热系数； c――混凝土的比热； γ――混凝土的容重； q――混凝土单位体积内放出的热量。
在热传导初始瞬间，温度场坐标的已知函数为，即当t=0 时，。
2.
2、上部结构简介
2.
3、墩身纵、横向刚度
工程实践中，为了满足墩身强度、刚度、墩顶水平位移和墩身稳定性等要求，连续刚构主墩横截面形式多采用矩形空心墩和双薄壁墩。有些跨江河大桥，由于地质条件需要还可设计为矩形空心墩渐变至圆端形空心墩。矩形空心墩和双薄壁墩分别具有如下特点，设计中应根据需要选择合适的截面形式。矩形空心墩的抗扭能力好，抗推能力强，整体稳定性安全系数比较大，但其柔度不及双薄壁墩；双薄壁墩的抗弯能力较大，墩身允许的水平位移大，但随着墩身高度的增加，矩形空心墩的柔度逐渐增强，允许的纵向变位增大。当墩柱不是特别高时，双薄壁墩间保持一定的距离，构成较大的整体抗弯刚度，同时其纵桥向抗推刚度较小，可减少墩柱对桥跨梁体的约束，双薄壁墩提供的反力能削弱梁体力矩的峰值，具有较明显的“削峰”作用。矩形空心墩施工阶段安全程度高于双薄壁墩，而主梁悬臂浇筑阶段，双薄壁墩的安全程度高于矩形空心墩。考虑本桥墩高达到168米，其柔度已充分满足要求，采用了矩形空心墩更利于滑模浇筑混凝土的施工。
2.
5、大跨度连续刚构桥梁超高空心墩的施工质量控制措施
在主桥施工过程中，施工监控应由资质单位负责，全桥竣工后为对桥梁进行全面评价，应进行静载及动载试验，以判断工程质量。那么这就需要在竣工验收阶段监理做好荷载实验及桥梁的监控，由于在这个阶段的技术含量要求较高，所以对监理必须要求技术较好且判断合理，具体需要做到：监理人员要求施工单位提供主桥施工监控报告，并比较其设计要求和相关的技术规范，以便于了解监控质量及监控效果。审核试验检测单位的荷载试验方案，监理人员可以根据自己的经验提出一些意见。为保证顺利进行荷载试验，应对施工单位及试验检测单位加强组织协调。对竣工桥梁的工程质量保证能做出正确判断，在进行全面评价后签署监理意见，并写总结。
2.
6、模板施工
爬架爬升到位后，将移装置移的齿轮销取掉，然后向前推当模板底部与前一节段混凝土面贴紧，在将齿轮销插上，通过吊线的方式自校模板，四面模板采用阳角拉杆连接成整体临时定位。安装内模采用塔吊吊装，内模先通过内模平台支撑，在穿对拉杆将内外模连成整体，用全站仪校模符合要求后，在将阳角拉杆、对拉杆拧紧。
2.
7、应力控制
应力控制的原理： 对应力分析所得到的实际值是根据实际弹性模量值得到的，并且基于应变计所测应变后，其公式为：
其中，E 为材料弹性模量的实际值； ε 为应变计所测量的参数变化值。因刚性材料的弹性模量所存在的误差比较小，根据弹性模量规范值得到： E =1.95 ×105Pa，其弹性模量会随着混凝土材料时间的增长而发生一定的变化，这样一来，可以看出混凝土材料主要特点是具有时变效应。
3、结语
在大跨径桥梁中，连续刚构由于造价上具有优势而得到广泛应用。当跨越深沟峡谷和河流时，即使需要修建超高墩，其造价优势依然可以体现。在修建超高墩时，双薄壁墩和独柱空心墩这2种形式的桥墩都是可以采用的，设计人员需要综合比较来确定。
