连续梁设计指南

《公路工程咨询工作指南》——连续箱梁设计连续箱梁分为钢筋混凝土连续箱梁和预应力混凝土连续箱梁。

一般来说，当跨径小于20m时才可采用钢筋混凝土连续箱梁，当跨径大于20m时应采用预应力混凝土连续箱梁。

对于曲线半径过小的匝道桥，不宜设计成预应力结构。

混凝土连续箱梁从结构上分为等高度连续箱梁、变高度连续箱梁、连续刚构、连续V 构等四种：1）等高度连续箱梁：具有跨越能力小、构造简单、施工方便快捷的特点。

是实际公路桥梁中应用最多的结构类型。

2）变高度连续箱梁：具有受力合理、主要采用悬臂施工法的特点；适用于中大跨度的连续箱梁桥。

3）连续刚构：具有墩梁固结的特点；适用于桥墩较柔的中大跨径连续箱梁桥，桥墩较矮时不宜采用。

4）连续V 构：具有构造复杂、造型美观的特点，适用于造型要求高的中等跨径连续箱梁桥。

本设计指南主要针对第一种结构形式——等高度连续箱梁，其它三种结构形式在此不作讨论。

1.设计输入1.1标准规范1.1.1 交通部部颁标准《公路工程技术标准》JTG B01-2003。

1.1.2 交通部部颁标准《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004。

1.1.3 交通部部颁标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004。

1.1.4 交通部部颁标准《公路桥涵地基及基础设计规范》JTG D63-2007。

1.1.5 交通部部颁标准《公路工程抗震设计规范》JTJ004-89。

1.1.6 交通部部颁标准《公路桥梁板式橡胶支座》JT/T 4-2004。

1.1.7 交通部部颁标准《公路桥梁盆式橡胶支座》JT391-1999。

1.1.8 交通部部颁标准《公路桥梁抗风设计规范》JTG/T D60-01-2004。

1.1.9 交通部部颁标准《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000。

1.1.10 交通部部颁标准《公路交通安全设施设计技术规范》JTG D81-2006。

1.1.11 交通部部颁行业推荐性标准《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》JTG/T B07-01-20061.1.12 交通部部颁行业推荐性标准《公路桥梁抗震设计细则》JTG/T B02-01-20081.2资料准备1.2.1前阶段的研究成果和资料（文件、勘测、勘察）1.2.2上级主管部门对上一阶段研究成果的审查、批复意见；1.2.3本阶段水文、地质、农田规划、房屋等勘测资料；1.2.4桥位范围内路网、街道与河道的规划资料；1.2.5被交道路、街道的所有相关资料；1.2.6被交河道的所有相关资料，如水利及通航等方面的资料；1.2.7桥梁设计所需的相关资料（标准、等级、路幅宽度与断面组成，以及平、纵、面详细设计数据或图纸资料）；1.2.8设计规范和标准的掌握与理解；1.2.9列出尚待收集的有关资料，并制定资料收集计划。

1.3应用软件目前院内桥梁设计软件较多，主要有MIDAS Civil、桥梁博士、QJX、GQJS等。

1.4参考书目1.4.1《桥梁工程》范立础主编. 人民交通出版社, 2001年1.4.2《预应力混凝土连续箱梁桥》范立础主编. 人民交通出版社, 1988年1.4.3《箱型梁设计理论》郭金琼主编. 人民交通出版社, 1991年1.4.4《公路桥涵设计手册·梁桥》徐光辉等主编. 人民交通出版社, 1996年1.4.5《预应力T型刚构桥》刘作霖, 徐兴至. 人民交通出版社, 1982年1.4.6《刚构-连续组合梁桥》王文涛. 人民交通出版社, 1995年1.4.7《梁桥》刘效尧, 赵立成主编. 人民交通出版社, 2000年1.4.8《悬臂浇筑预应力混凝土连续箱梁桥》张继尧, 王昌将编著. 人民交通出版社, 2004年1.4.9《预应力混凝土连续箱梁桥设计》徐岳, 王亚君, 万振江编著. 人民交通出版社, 2000年1.4.10《刚构桥》邬晓光, 邵新鹏, 万振江编著. 人民交通出版社, 2001年1.4.11《预应力工程实例手册》(桥梁结构篇). 中国科学技术咨询服务中心预应力技术专家组, 中国科学技术咨询服务中心预应力技术联络网主编. 中国建筑工业出版社, 1996年1.4.12《钢筋混凝土及预应力混凝土桥建筑原理》F.莱昂哈特著. 项海帆, 陈忠延, 陆楸译. 人民交通出版社, 1985年1.4.13《桥梁设计常用数据手册》车宇琳主编. 人民交通出版社, 2005年1.4.14《预应力混凝土桥梁分段施工和设计》小沃尔特.波多尔尼著. 万国朝, 黄帮本译. 人民交通出版社, 1986年1.4.15《桥梁结构分析》杜国华, 毛昌时等著. 同济大学出版社, 1994年1.4.16《高等桥梁结构理论》项海帆主编. 人民交通出版社, 2001年1.4.17《桥梁建筑的结构构思及设计技巧》张师定. 人民交通出版社, 2002年1.4.18《桥梁预应力混凝土技术及设计原理》李国平. 人民交通出版社, 2003年1.4.19《箱梁理论》[捷]V·克里斯特克著. 何福照, 吴德心译. 人民交通出版社, 1988年1.4.20《预应力混凝土结构设计》林同炎著. 路湛沁等译. 中国铁道出版社, 1983年1.4.21《新理念公路设计指南》交通部公路司编著，2005版1.4.22《降低造价公路设计指南》交通部公路司编著，2005版1.5成功案例到目前为止，我院在很多高速公路的设计上都采用了等高度连续箱梁，成功的案例较多，在此就不一一枚举。

2.设计过程2.1连续箱梁施工方案的选择在连续箱梁的设计中，设计方案与施工方法是相互制约的，具体项目设计时应结合桥址地形、工程规模、工期、造价等因素合理确定施工方案。

等高度混凝土连续箱梁常用的施工方法有整体现浇、逐孔现浇、顶推施工、逐孔拼装等。

2.1.1整体现浇整联在满堂支架上一起现浇，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、且桥梁高度较低的情况。

2.1.2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工程规模才能体现出优势；对一般项目，如果桥址能满足2.1.1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。

目前，在铁路客运专线施工中大量采用了移动模架工艺，公路桥梁施工中采用移动模架工艺的桥梁有：杭州湾大桥引桥、苏通大桥引桥、湛江海湾大桥引桥、珠江黄埔特大桥引桥、广州南沙凫州大桥引桥、佛开高速公路九江大桥引桥等等。

2.1.3顶推施工适用于桥址区地形复杂、桥梁施工所需的吊机、混凝土设备等很难布置且其他施工方法不占技术优势的中小跨径等高度连续箱梁。

目前国内顶推梁的最大跨径为60m ，如果采用该方法，桥梁一联的跨数不应太少（6 跨以上）。

但该方法需要增加临时的施工配筋，因此该方法一般不占经济优势。

2.1.4逐孔拼装适用于中小跨径大型桥梁工程，具有工厂化施工、质量可靠、施工快捷、但需大型吊装设备的特点。

近年，由于体外预应力的采用，该工艺逐渐在大型的桥梁工程中采用，例如苏通大桥、杭州湾大桥、深圳西部通道等。

2.2结构构造尺寸2.2.1 结构跨径布置桥梁跨径布置受地形、地质、桥下通车及通航等因素制约。

在条件允许的情况下，应力求受力合理、施工方便、跨径配置协调一致。

一般情况下，等高度小跨径连续箱梁可采用相同跨径。

2.2.2 梁高对等高度连续箱梁一般取1/15~1/18 ，下表是我院公路桥梁常用梁高表：跨径（m） 20 25 30 40 50梁高（m） 1.4 1.5 1.65 2.2 2.8～32.2.3 横截面形式根据我院目前的设计习惯，对于中小跨径连续箱梁宽度小于12m 以下时一般采用单箱单室截面；箱梁宽度大于12m以上一般采用单箱双室截面或单箱多室截面形式；腹板间距一般控制在4～6m。

2.2.4 箱梁横断面细部构造箱梁横断面由顶板、底板、腹板、悬臂板、承托构成，各部分构造须满足受力、构造、施工方便的要求。

1）顶板：箱梁顶板需要满足横向抗弯的需求。

一般腹板间距在4～6m左右时，顶板厚度可采用0.25 m。

2）底板：箱梁底板需要满足纵向抗弯的需求。

一般腹板间距在4～6m左右时，等高度连续箱梁底板厚度宜采用0.20~0.25m，靠近横梁处加厚过渡处理。

3）腹板厚度：腹板厚度除满足受力需求外，还需要满足通过、连接、锚固预应力钢筋的构造需求。

腹板厚度一般采用0.4~0.6m，通常连续箱梁支点处腹板较厚，跨中处较薄，靠近横梁处加厚过渡处理。

箱梁一般可采用直腹板或外侧腹板采用斜腹板等形式。

等高连续箱梁一般在L/5 附近设置腹板变化段，变化段长度不得小于12倍腹板变化厚度，一般取3~6m。

4）悬臂板：悬臂板长度及腹板间距是调节桥面板弯矩的主要手段。

悬臂板长度一般为2.5m左右，悬臂端部厚度一般取0.15~0.2m，悬臂根部厚度一般取0.4~0.5 m。

5）承托（梗腋）：承托布置在顶底板与腹板连接的部位，承托的形式有两种：竖承托和横承托。

前者对腹板受力有力；后者对顶底板受力有利。

一般地，受抗剪、主拉应力控制的宜设置竖承托；受纵横抗弯控制的宜设置横承托。

2.2.5 桥面横坡的形成1）桥面铺装或调平层成坡：常用于窄桥中，顶、底板保持平行，桥面横坡通过铺装或调平层的不同厚度调整形成；优点：设计简单；缺点：不经济；2）顶板成坡：桥面横坡通过连续箱梁顶板倾斜形成，底板保持水平，箱梁的腹板高度不同(超高段桥梁腹板高度不断变化)；优点：桥面铺装等厚；缺点：设计复杂、施工不方便；3）旋转成坡：常用于单坡箱梁中，桥面横坡通过连续箱梁顶、底板倾斜形成，顶、底板保持平行，腹板铅直且等高；优点：设计简单；缺点：施工不方便；4）顶底板成坡：常用于双向横坡宽幅箱梁中，桥面横坡通过连续箱梁顶、底板倾斜形成，在桥面横坡变坡点处顶、底板均形成折线，顶、底板保持平行，腹板铅直且等高；优点：设计简单；缺点：施工不方便、受力不甚合理。

2.3 支承体系2.3.1临时支承先简支后连续施工的连续箱梁，一般采用在墩顶设置临时支座等方式进行临时支承，体系转换后拆除。

2.3.2永久支座连续箱梁多采用盆式橡胶支座。

2.3.3支座选型设计原则1）一般支座平面尺寸设计应按产品规格选择，非固定盆式橡胶支座的位移由滑板滑动形成，因此选择非固定盆式支座除了满足承载力、上部结构转角外，对于小半径弯桥还要注意满足盆式支座在水平力作用下的纵、横向位移量。

2）为保证支座水平放置，梁下应设置梁底调平块，其中心高度一般为0.03~0.05 m。

3）采用多个多向滑动支座时要慎重，避免结构产生不能复位的变形。

弯桥的独柱中墩不应采用多向滑动支座。

2.3.4支座布置原则1）纵向布置一联箱梁一般仅布置一个纵向固定支承，上部结构由纵向变形产生的水平力由固定支座处桥墩承担，但若该处桥墩不能独立承受纵向水平力时，可考虑设置多个纵向水平固定支承。