25m跨预制装配式预应力混凝土T梁桥设计

第一章 桥梁设计总说明

1.1 设计标准及设计规

1、设计标准 (1)设计汽车荷载 公路—Ⅱ级 (2)桥面设计宽度 净14 + 2×0.5 =15m 。

2、设计采用规

(1)交通部颁《公路工程技术标准》(JTG B01—2003)； (2)交通部颁《公路桥涵设计通用规》(JTG D60—2004)；

(3)交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》(JTG D62—2004)；

(4)交通部颁《公路桥涵施工技术规》(JTJ 041—2000)。

1.2 技术指标

1、15m 桥宽采用六片梁，预制梁高1.7m ，标准桥宽梁间距均为2.5m ，横桥向梁间现浇湿接缝宽度均为0.7m 。

2、预制梁长：24.96m 。

3、桥面横坡：2％。

1.3 主要材料

1、桥梁预制、现浇湿接缝和桥面铺装混凝土均采用C55，封锚混凝土也采用C55。桥面铺装及下部结构采用C30。

2、预应力采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》(JTGD62—2004)中的15.24s (截面面积为1.4cm2) 钢绞线，每束7根，全梁配4束, fpk ＝1860MPa (锚下拉控制应力为0.75 fpk ＝1395Mpa)。最大松弛率为2.5％；预应力束管道采用径70mm 、外径77mm 的预埋波纹管和夹片锚具。

3、普通钢筋：直径大于和等于12mm 的采用HRB335钢筋；直径小于12mm 的均用R235钢筋。

4、水泥：符合国家有关最新标准的硅酸盐水泥，普通水泥几矿渣水泥。

5、桥面铺装：采用8cm 厚防水混凝土和8cm 厚沥青混凝土。

1.4 设计要点

1.本设计梁按部分预应力混凝土A类构件设计，桥面铺装层考虑参加受力；每侧防撞栏重力的作用力分别为5kN/m。

2.桥梁纵坡处理：梁端在预制时设置调平钢板，以保证支座支承面顺桥向水平。结构连续位置下设兜底钢板，以保证永久支座支承面水平。

3.桥梁横坡处理：预制T形梁腹板均保持竖直，使支座支承面水平。横坡通过梁间湿接缝及桥面铺装厚度调整。

4.横隔板设置：为了增强主梁之间的横向连接刚度，除设置端横隔梁外，还设置4片中横隔梁，间距为5×4.8m，共计6片。端横隔梁与主梁同高，厚度为25cm；中横隔梁高度为145cm，厚度为16cm。采用现浇钢筋混凝土接头连接。

5.永久支座采用盆式橡胶支座。

1.5 施工步骤

梁片预制--- 架梁--- 现浇湿接缝及横隔板连接钢筋--- 浇筑墩顶现浇段连续结构---浇筑墩顶及墩顶附近桥面板混凝土---待混凝土强度达到设计强度的90％后，拉结构连续钢束--- 浇筑剩余的桥面板混凝土--- 桥面附属设施施工---成桥。

1.6 施工要点及注意事项

本设计有关施工工艺及质量检查标准按《公路桥涵施工技术规》(JTJ 041—2000)有关规定办理，另外尚需注意以下几点：

1.施工前应对锚下摩阻、预应力管道摩阻等作相关实验，保证施工中相关参数取值的准确。

2.预制梁体混凝土必须达到设计强度的90％时才能施加预应力(检验混凝土强度时注意试件的取样及养护条件需与主梁梁体混凝土相符合)，并且龄期不小于4天

3.预应力钢束应按图纸的顺序进行拉。预应力钢绞线的拉采用拉力和伸长值双控，具体方法按《公路桥涵施工技术规》(JTJ 041—2000)执行。

4.拉过程中应随时注意梁体上拱度的变化，拉时梁的弹性上拱值与计算值偏差按±15％控制，拉完毕后应及时压浆、封锚。为了减少预制梁上拱量，预制梁应及时架设，存梁期不应太长。宜按1～2个月控制。存梁期应注意观测梁片上

拱的发展，若超出计算值的30％，应采取措施。预制时应设置向下的二次抛物线反拱，跨中最大反拱度值按拉时上拱度的1.4倍(与存梁时间有关)设置。

5.开始预制的1～6片梁必须有完整预拱度的记录分析，根据现场具体情况调整反拱度设置值的大小。

6.预制主梁梁顶、翼缘板及横隔板横向端部、结构连续梁端等现浇混凝土连接处的混凝土表面必须凿毛、冲洗，以保证新老混凝土的很好结合。

7.主梁架设就位后必须及时进行翼板与横隔板间的连接和湿接缝混凝土的浇筑。必须待现浇混凝土设计强度达到85％并采取压力扩散措施后，方可在其上运梁。运梁设备在桥上行使时必须使设备重量落在梁肋上，施工单位应按所采用的设备对主梁及下部构造进行验算。

8.主梁吊运按兜托梁底起吊法考虑，不设吊环。预制时应在梁底预留穿索兜底所需的活动段底模，同时在主梁翼板上的对应位置预留穿索孔洞，吊具根据施工单位的条件自行设计。起吊位置不得位于设计理论支承线外侧，且不得与设计理论支承线相距超过0.5m。

9.凡需焊接的受力部位，均应满足可焊接性要求，并且当使用强度等级不同的异种钢材相焊接时所选用焊接材料的强度应能保证焊缝及接头强度高于较低强度等级钢材的强度。

10.为确保梁体在运输过程及安装就位时的稳定性，应采取有效的预防倾倒措施。

11.预制梁及桥面板施工时应注意按照《桥梁公用构造》预埋护栏、伸缩缝、泻水管、顶板钢束、槽口钢筋等构件的预埋件。

12.同一孔6片梁的生产灌注龄期、终凝期的差异不超过7天。

13.施工现场应注意材料保护，以免生锈。尤其是波纹管应妥善保管不致生锈，以免降低有效应力。

14.应采用切割机截断预应力钢束，严禁气割、电焊切割。

第二章桥梁方案设计比选说明

桥梁设计没有固定的模式和样品。每一座桥梁的设计都要根据建设地点的地形、地势条件、公路在交叉点的填土高度、设计宽度、当地的人文环境等多种因素进行综合考虑，提供多种设计方案，进行全面的比较，选取最佳设计方案。

对于本设计根据资料初拟以下两个方案并列于下表进行比较：

第三章 截面设计

3.1 主梁间距与主梁片段

主梁间距通常应随梁高与跨径的增大而加宽为经济，同时加宽翼板对提高主梁截面效率指标ρ很有效，放在许可条件下应适当加宽T 梁翼板。本设计主梁翼板宽度为2500mm ，由于宽度较大，为保证桥梁的整体受力性能，桥面板采用现浇混凝土刚性接头，因此主梁的工作截面有两种：预施应力、运输、吊装阶段的小截面（mm 1800=i b ）和运营阶段的大截面（mm 2500=i b ）。净14+2×0.5的桥宽采用六片主梁。

3.2 主梁跨中截面主要尺寸拟定

（1）主梁高度

预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与其跨径之比通常在1/15～1/25，标准设计中高跨比在1/18～1/19.当建筑高度不受限制时，增大梁高往往是较经济的方案，因为增大梁高可以节省预应力钢束用量，同时梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土用量增加不多。本设计取用1700mm 的主梁高度是比较合适。的

（2）主梁截面细部尺寸

T 梁翼板的厚度主要取决于桥面板承受车轮局部荷载的要求，还应考虑能否满足主梁受弯时上翼板受压的强度要求。本设计预制T 梁的翼板厚度取用150mm ，翼板根部加厚到250mm 以抵抗翼缘根部较大的弯矩。

在预应力混凝土梁中腹板主拉应力较小，腹板厚度一般由布置预制孔管的构