大跨度预应力混凝土连续梁

建筑与工程

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科技展望 2014/12

摘 要：混凝土连续梁从主筋配置上分为钢筋混凝土连续梁和预应力混凝土连续梁。对于曲线半径过小的匝道桥，不宜设计成预应力结构；从结构上来看一般有等高度连续梁、变高度连续梁、连续刚构、连续V 构等四种，本文主要讲述变高度连续梁。变高度连续梁适用于跨度小于25m ～200m 的结构中。

关键词：结构特点 预应力体系 施工 计算

中图分类号：TU201 文献标识码：A 文章编号：1672-8289（2014）12-0046-01

大跨度预应力混凝土连续梁

钟 娟

（武汉市山海桥梁设计咨询有限公司,湖北 武汉 430000）

1结构特点1.1 桥跨

L 边/L 中一般为0.55～0.6，以不超过中跨长度的0.65倍为宜。1.2梁高

（1）曲线变高度连续梁。根部高跨比1/15～1/18；跨中高跨比1/30～1/50。

（2）梁高变化曲线。曲线变高度连续梁梁底曲线一般采用抛物线，抛物线方程指数一般取1.5～2。1.3 顶板厚

顶板厚度一般为25～32cm 。1.4 底板厚

跨度较大时，底板厚度从跨中向根部逐步变厚。根部底板厚度可取跨径的1/140～1/170，或梁高的1/10～1/12；跨中底板厚度的最小值可取预应力管道直径的2.5 倍,一般为30cm ～35cm 。厚度沿纵向变化一般为二次抛物线。1.5 腹板厚

一般为40～80cm ，板厚由跨中向支承处逐步加厚，可以将变化段设在L/4 处；腹板厚度不应小于35cm ，如有下弯束通过，还要满足构造要求。1.6 悬臂板

悬臂板长2.5～4.5m ，

悬臂端部厚度一般取0.16～0.22m ，悬臂根部厚度一般为0.4～0.6m 。超过3m 设横向索。1.7 桥面横坡的形成

桥面横坡一般通过以下几种方法：

（1）铺装垫层成坡：优点：设计简单；缺点：不经济；常用于窄桥中。

（2）顶板成坡：优点：铺装简单；缺点：会造成腹板高度不一致，箱梁细部设计繁琐；常用于一般变高度箱梁中。

（3）旋转成坡：优点：设计简单；缺点：施工不方便；常用于单坡箱梁中。2 预应力体系

2.1 纵向预应力体系

应配置适当的腹板下弯束，以改善箱梁腹板的主拉应力，锚固位置位于距顶面2/3位置附近。底板钢束应尽量靠近腹板布置，钢束应平弯靠近腹板锚固，锚固板下齿板不宜连成整体。2.2 竖向预应力体系

一般情况下，竖向预应力宜作为安全储备，不参与主拉应力计算。必要时，按0.5倍效应考虑。竖向预应力筋滞后2～3节段张拉。一般采用精轧螺纹钢筋，并采用二次张拉工艺，以保证其有效性。2.3 横向预应力体系

横向预应力采用扁锚体系，单端张拉。横向预应力束滞后2～3节段张拉。3 施工

3.1 支架现浇

整联现浇，施工中无体系转换。该方法桥梁整体性好，但是需要大量支架，施工周期长，施工费用较高；一般只适用于桥址地形平坦、地面土质较好、且桥梁净空较低的情况。3.2 支架逐孔现浇

该工艺分为移动模架法和移动（局部满堂）支架法。施工快速，施工费用低，但对于移动模架法来说需要一定的项目工程规模才能体现出优势；对一般项目，如果桥址能满足1 中的条件，采用移动（局部满堂）支架法能体现出一定的经济优势。3.3 悬臂施工

包含悬臂现浇和悬臂拼装法，是国内最常见的中大跨径连

续梁施工方法，具有适用性、经济性好，但施工体系转化次数多，线形较难控制的特点。4 截面验算及结果处理

直线连续箱梁一般采用平面杆系分析程序计算，主要采用桥博和MIDAS 软件。曲线半径小于300m 或一联对应圆心角大于1弧度的连续箱梁宜按照曲线桥梁进行计算。4.1 正常使用状态下正截面及斜截面抗裂

（1）按照规范《D62》第6.3.1 条验算，按全预应力构件设计。

（2）具体验算项目：短期效应组合最大拉应力、短期效应组合最大主拉应力。

（3）对于竖向预应力钢筋，应谨慎对待其力学效果，计算中尽量不计入其效应。

（4）拉应力超标处理方式：加钢束，或减钢束（上缘超标可减下缘钢束，下缘超标可减上缘钢束）；主拉应力超标处理方式：加钢束，调腹板束，调整腹板厚度。4.2 应力验算

（1）持久状况下箱梁计算截面的应力，需满足《D62》第7.1.5 条、7.1.6 条的规定。内容包正截面混凝土法向压应力、受拉钢束的拉应力和斜截面混凝土主压应力。应力计算的组合采用标准值组合，汽车荷载考虑冲击系数。

（2）短暂状况下施工阶段的验算也按照应力验算的原则计算。需满足《D62》第7.2.8 条的规定。

（3）压应力和主压应力超标处理方式：减钢束；钢束应力超标处理方式：降低张拉控制应力。4.3 挠度验算和预拱度设置

（1）预应力构件的挠度计算按《D62》第6.5.3～6.5.4 条计算；

（2）注意规范《D62》第6.5.5 条规定的预拱度是成桥预拱度，不能直接作为施工立模的依据。

4.4 持久状况下承载能力极限状态下正截面及斜截面强度

（1）正截面强度验算应保证最大轴力、最大弯矩、最小轴力、最小弯矩组合工况都能够满足要求。

（2）相对受压区高度应尽量满足规范要求，一般将其限至在箱梁底板或顶板范围内，若受压区侵腹板，则受压区高度将难以控制在ξb 内，而使结构破坏形态属于脆性破坏。此时，宜增大结构尺寸或提高混凝土标号。

（3）构件截面应满足最小配筋率要求。对预应力混凝土构件，截面抗力应大于开裂弯矩。

（4）按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）5.2.10 条进行检算，若满足该条，则不可进行抗剪计算。若不满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）5.2.10 条，则应按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）5.2.9 条进行检算，若不满足，需要改变截面尺寸，重新进行纵向计算。

参考文献：

[1]中建标公路委员会.公路工程技术标准(JTG B01-2003)[M].北京:人民交通出版社,2004.

[2]中交公路规划设计院.公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)[M].北京:人民交通出版社,2004.

[3]中交公路规划设计院.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)[M].北京:人民交通出版社,2004.[4]孙广华.曲线梁桥计算[M].北京:人民交通出版社,1997.