大跨预应力混凝土变截面斜交连续梁桥设计
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箱梁采用悬臂浇筑施工，其中 0＃ 段长度为 13 m，其他悬浇节段长 3.0～4.0 m（单侧悬臂共分 为 16 个悬浇节段），合龙段长 2.0 m，边跨现浇段 长 10.6～12.3 m。
４ 预应力布置
上部结构箱梁采用三向预应力体系。纵向、横 向预应力钢束均采用高强度低松弛预应力钢绞线
2019 年 3 月第 3 期
城市道桥与防洪
桥梁结构 77
５ 纵向应力验算
采用 midas Civi（l 8.3.2）软件对主梁进行纵向 静力分析，按全预应力构件计算。按照主梁悬臂施 工顺序，将计算模型划分为 57 个施工阶段，对施 工、运营阶段受力进行模拟计算。计算过程中考虑 的荷载包括自重、预应力、施工临时荷载（挂篮、压 重 等）、汽 车 荷 载 、温 度 荷 载 、支 座 不 均 匀 沉 降 、收 缩 徐 变（包 括 收 缩 徐 变 引 起 的 预 应 力 损 失）等 ，并 考虑了施工过程中体系转换的影响。主梁有限元 计算模型见图 4。
２ 总体布置
主桥上部结构采用 75 m+125 m+75 变高度预 应力混凝土连续箱梁，桥面总宽 44.5 m。横向分 上下行双幅布置。为满足通航与行洪要求，主桥小 桩号侧边墩和中墩需斜交布置，其中 Pm09 中墩 采 用 斜 交 正 做 错 墩 布 置 ，Pm08 边 墩 采 用 斜 交 布 置 ， 斜 交角度 12°。错墩后左幅桥跨径布置 为 76.35 m+126 m+75 m，右幅桥跨径布置为 73.65 m+ 124 m+75。图 1 为南河大桥主桥立面布置（以左幅 为例）。
关键词：大跨径，悬臂浇筑，连续梁，斜交
中图分类号： U448.21 + 5
文献标志码：B
文章编号：1009- 7716（2019）03- 0076- 03
１ 工程概况
南河大桥为眉山市环天府新区快速通道工程 中的一座大桥，工程连接青龙镇工业大道与观寺 镇三岔湖旅游环线。大桥所跨越之南河为规划Ⅶ 级航道，桥位处通航净宽 90 m，净高 4.5 m，最高通 航水位 440.77 m，设计洪水频率为百年一遇。场地 地震动峰值加速度为 0.10g，地震基本烈度 7 度。
76 桥梁结构
DOI:10.16799/ki.csdqyfh.2019.03.021
城市道桥与防洪
2019 年 3 月第 3 期
大跨预应力混凝土变截面斜交连续梁桥设计
陈辉
（上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司，上海市 200092）
摘 要：以眉山市南河大桥主桥（75 பைடு நூலகம்+125 m+75 预应力混凝土变截面连续梁）为背景，对大跨径预应力混凝土悬臂浇筑
图 １ 南河大桥主桥立面布置图（单位：ｍ）
收稿日期：2018- 11- 27 作者简介：陈辉（1985—），男，工程师，从事桥梁设计工 作。
３ 主梁构造
主梁中支点梁高 7.5 m（高跨比 1/16.7），边支 点和跨中梁高 3.0 m（高跨比 1/42），中跨跨中梁底 平直段长 2.0 m，边跨端部梁底平直段长 11.6～ 14.3 m,梁高沿顺桥向按二次抛物线线形变化。主 梁分上下行双幅布置，单幅宽 22.25 m。主梁截面 为单箱双室直腹板箱型截面，顶板宽 22.09 m，底 板宽 14.29 m，顶板外侧留 0.15 m 宽与防撞护栏一 同浇筑。箱梁顶底板均设置 2％单向横坡。
图 ２ 箱梁横断面布置图（单位：ｃｍ）
（钢绞线直径 15.24 mm，抗拉强度 fpk =1 860 MPa）。 箱梁顶、底板纵向钢束采用 12- 15.2 钢绞线束，其 中墩顶处顶板束共计 96 束，中跨跨中底板束共计 68 束.为保证在剪力滞效应影响下发挥最大作用， 顶底板钢束均布置于顶底板有效宽度范围之内。 腹板钢束采用 9- 15.2 钢绞线束，每道腹板内横向 布置双排，钢束中心至腹板侧边缘维持 12 cm 间 距，并通过横弯锚固于腹板中心线处。腹板束共计 90 束。竖向预应力采用精轧螺纹钢筋，抗拉强度 fpk =785 MPa，布置于腹板内，在顶板上进行单端张 拉，纵向标准间距 0.5 m。为改善桥面板受力，箱梁 顶板设置横向预应力，采用 3- 15.2 钢绞线束，纵向 标准间距 0.5 m，采用两端张拉。箱梁预应力钢束 断面见图 3。
箱梁顶板沿横桥向变厚度：挑臂端部厚 20 m， 挑臂根部厚 55 cm，箱室中部厚 26 cm。底板厚度由 跨中处的 30 cm按二次抛物线变化至中支点根部 的 90 cm。腹板厚度由跨中处的 40 cm 按线性变化 至中支点处的 100 cm。箱梁顶板横向挑臂长度 3.9 m。 在支点处设置横梁，其中中支点横梁宽度为 2.5 m，Pm11 边支点横梁宽度 1.5 m；Pm08 边支点 由于斜交导致横梁跨度增大，该横梁宽度采用 1.6 m。 箱梁中跨跨中处设置横隔板。结构材料采用 C55 混凝土，典型断面见图 2。
图 ４ 主梁有限元计算模型
对全预应力混凝土构件，在作用短期效应组 合下，混凝土正截面不出现拉应力；在作用标准值 效应组合下，混凝土正截面的压应力不大于 0.5fck =17.75 MPa。本桥主要截面应力控制遵循以下原 则：（1）对跨中截面，由于存在预应力锚固、锚块刚 度突变等情况，箱梁截面局部应力会大于杆系模 型计算结果。根据以往经验，跨中截面在作用短期 效应组合下需保留 2～3 MPa 压应力储备；在作用 标准值效应组合下压应力应留有 4 MPa 左右富余 空间，即最大压应力按不大于 13.75 MPa 控制。（2） 对中支点截面，由于不存在前述导致应力集中的 情况，且计算时未考虑支点负弯矩削峰，因此应力 以满足规范要求为控制标准。
斜 交 连 续 梁 桥 的 总 体 布 置 、主 梁 构 造 、节 段 划 分 、预 应 力 钢 束 布 置 、主 梁 纵 横 向 受 力 、箱 梁 截 面 应 力 控 制 原 则 等 相 关 内 容 进
行 总 结 ，并 针 对 连 续 箱 梁 斜 交 端 部 构 造 处 理 、斜 交 支 承 反 力 分 配 等 问 题 进 行 探 讨 ，以 期 为 以 后 同 类 型 桥 梁 设 计 提 供 参 考 。
４ 预应力布置
上部结构箱梁采用三向预应力体系。纵向、横 向预应力钢束均采用高强度低松弛预应力钢绞线
2019 年 3 月第 3 期
城市道桥与防洪
桥梁结构 77
５ 纵向应力验算
采用 midas Civi（l 8.3.2）软件对主梁进行纵向 静力分析，按全预应力构件计算。按照主梁悬臂施 工顺序，将计算模型划分为 57 个施工阶段，对施 工、运营阶段受力进行模拟计算。计算过程中考虑 的荷载包括自重、预应力、施工临时荷载（挂篮、压 重 等）、汽 车 荷 载 、温 度 荷 载 、支 座 不 均 匀 沉 降 、收 缩 徐 变（包 括 收 缩 徐 变 引 起 的 预 应 力 损 失）等 ，并 考虑了施工过程中体系转换的影响。主梁有限元 计算模型见图 4。
２ 总体布置
主桥上部结构采用 75 m+125 m+75 变高度预 应力混凝土连续箱梁，桥面总宽 44.5 m。横向分 上下行双幅布置。为满足通航与行洪要求，主桥小 桩号侧边墩和中墩需斜交布置，其中 Pm09 中墩 采 用 斜 交 正 做 错 墩 布 置 ，Pm08 边 墩 采 用 斜 交 布 置 ， 斜 交角度 12°。错墩后左幅桥跨径布置 为 76.35 m+126 m+75 m，右幅桥跨径布置为 73.65 m+ 124 m+75。图 1 为南河大桥主桥立面布置（以左幅 为例）。
关键词：大跨径，悬臂浇筑，连续梁，斜交
中图分类号： U448.21 + 5
文献标志码：B
文章编号：1009- 7716（2019）03- 0076- 03
１ 工程概况
南河大桥为眉山市环天府新区快速通道工程 中的一座大桥，工程连接青龙镇工业大道与观寺 镇三岔湖旅游环线。大桥所跨越之南河为规划Ⅶ 级航道，桥位处通航净宽 90 m，净高 4.5 m，最高通 航水位 440.77 m，设计洪水频率为百年一遇。场地 地震动峰值加速度为 0.10g，地震基本烈度 7 度。
76 桥梁结构
DOI:10.16799/ki.csdqyfh.2019.03.021
城市道桥与防洪
2019 年 3 月第 3 期
大跨预应力混凝土变截面斜交连续梁桥设计
陈辉
（上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司，上海市 200092）
摘 要：以眉山市南河大桥主桥（75 பைடு நூலகம்+125 m+75 预应力混凝土变截面连续梁）为背景，对大跨径预应力混凝土悬臂浇筑
图 １ 南河大桥主桥立面布置图（单位：ｍ）
收稿日期：2018- 11- 27 作者简介：陈辉（1985—），男，工程师，从事桥梁设计工 作。
３ 主梁构造
主梁中支点梁高 7.5 m（高跨比 1/16.7），边支 点和跨中梁高 3.0 m（高跨比 1/42），中跨跨中梁底 平直段长 2.0 m，边跨端部梁底平直段长 11.6～ 14.3 m,梁高沿顺桥向按二次抛物线线形变化。主 梁分上下行双幅布置，单幅宽 22.25 m。主梁截面 为单箱双室直腹板箱型截面，顶板宽 22.09 m，底 板宽 14.29 m，顶板外侧留 0.15 m 宽与防撞护栏一 同浇筑。箱梁顶底板均设置 2％单向横坡。
图 ２ 箱梁横断面布置图（单位：ｃｍ）
（钢绞线直径 15.24 mm，抗拉强度 fpk =1 860 MPa）。 箱梁顶、底板纵向钢束采用 12- 15.2 钢绞线束，其 中墩顶处顶板束共计 96 束，中跨跨中底板束共计 68 束.为保证在剪力滞效应影响下发挥最大作用， 顶底板钢束均布置于顶底板有效宽度范围之内。 腹板钢束采用 9- 15.2 钢绞线束，每道腹板内横向 布置双排，钢束中心至腹板侧边缘维持 12 cm 间 距，并通过横弯锚固于腹板中心线处。腹板束共计 90 束。竖向预应力采用精轧螺纹钢筋，抗拉强度 fpk =785 MPa，布置于腹板内，在顶板上进行单端张 拉，纵向标准间距 0.5 m。为改善桥面板受力，箱梁 顶板设置横向预应力，采用 3- 15.2 钢绞线束，纵向 标准间距 0.5 m，采用两端张拉。箱梁预应力钢束 断面见图 3。
箱梁顶板沿横桥向变厚度：挑臂端部厚 20 m， 挑臂根部厚 55 cm，箱室中部厚 26 cm。底板厚度由 跨中处的 30 cm按二次抛物线变化至中支点根部 的 90 cm。腹板厚度由跨中处的 40 cm 按线性变化 至中支点处的 100 cm。箱梁顶板横向挑臂长度 3.9 m。 在支点处设置横梁，其中中支点横梁宽度为 2.5 m，Pm11 边支点横梁宽度 1.5 m；Pm08 边支点 由于斜交导致横梁跨度增大，该横梁宽度采用 1.6 m。 箱梁中跨跨中处设置横隔板。结构材料采用 C55 混凝土，典型断面见图 2。
图 ４ 主梁有限元计算模型
对全预应力混凝土构件，在作用短期效应组 合下，混凝土正截面不出现拉应力；在作用标准值 效应组合下，混凝土正截面的压应力不大于 0.5fck =17.75 MPa。本桥主要截面应力控制遵循以下原 则：（1）对跨中截面，由于存在预应力锚固、锚块刚 度突变等情况，箱梁截面局部应力会大于杆系模 型计算结果。根据以往经验，跨中截面在作用短期 效应组合下需保留 2～3 MPa 压应力储备；在作用 标准值效应组合下压应力应留有 4 MPa 左右富余 空间，即最大压应力按不大于 13.75 MPa 控制。（2） 对中支点截面，由于不存在前述导致应力集中的 情况，且计算时未考虑支点负弯矩削峰，因此应力 以满足规范要求为控制标准。
斜 交 连 续 梁 桥 的 总 体 布 置 、主 梁 构 造 、节 段 划 分 、预 应 力 钢 束 布 置 、主 梁 纵 横 向 受 力 、箱 梁 截 面 应 力 控 制 原 则 等 相 关 内 容 进
行 总 结 ，并 针 对 连 续 箱 梁 斜 交 端 部 构 造 处 理 、斜 交 支 承 反 力 分 配 等 问 题 进 行 探 讨 ，以 期 为 以 后 同 类 型 桥 梁 设 计 提 供 参 考 。