浅谈大跨度预应力混凝土连续刚构主梁预拱度的设置
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１２ 规 范要求 ．
对桥梁冲击增大等不利影响， 即使通过桥梁养护、 加固维修 等措施对主梁进行补强仍不能有效改变主梁下挠 问题， 因 此， 在桥梁施工时预拱度 的设置应得 到重视 ， 留足够的预 预
拱度 以防患 于未然 。 ２ 箱梁预拱度的设置
２ １ 设 置 原 则 ．
根据主梁变形特点 ， 在考 虑预拱度 的设 置问题上 ， 把预 拱度分 为施工预拱度 和成桥 预拱度 两项进行设 置。即总预 拱度 ＝ 施工预拱度 ＋成桥预拱度 。 ２ ２ 影响顸拱度设 置的因素 ． 本桥连续刚构采用挂 篮悬臂 现浇施 工 ， 置预拱度 时 ， 设 主要考虑 的因素见表 １ 。
１３ 大跨度连续刚构桥 线形存在 主要 问题 ． 很多大跨径连续 刚构 桥在运 营过程 中出现 中跨跨 中下 挠过大以及桥 面线形成波浪形等 问题 ， 连续 刚构桥后期 造成 下挠的原 因很多 ， 中原 因之 一就是 由于对后期 收缩徐变 变 其 形计算不准而导致预拱度设置不足 。本例主梁跨径较大 ， 如
图 １ ６ ２× ２ ＋ ５ｍ连续刚构桥桥型布置图 ５＋ １０ ６
１ 预拱度设置的必 要性 １ １ 结构变形及使 用要 求 ． 大跨度桥梁结构的分段 施工 ， 要经历一个长期复杂的施 工过程 ， 桥梁在悬臂施工 过程 中受 混凝土 自重 、 预应力 钢筋 的张拉 、 挂篮变形 、 土收缩 与徐变 、 混凝 温度变化及临时荷载 等 因素 的影响 ， 会使其在 施工 中产生一定 的竖 向位移 ； 桥梁 在使用过程 中受汽车荷载 、 预应力 反拱效应 、 混凝 土 的长期 收缩与徐变等因素的影响 ， 也会产生偏离设计线形的竖 向位 移 。这两种竖 向 的位 移必 然 使桥 梁 结 构 产生 不 可 逆转 的 “ 下挠 现象 ”因此 ， ， 在施工过程 中应设 置一定 预拱值来 消除 其影响 ， 直接关系到桥梁的正常合拢与线形美观。
施工阶段预拱度是指桥 梁在施 工各 阶段 的累计变形 的 反值， 施工阶段预拱度值在成桥后由于结构经历施工过程的 变形而相互 抵 消。因此 ， 工 阶段 预拱 值 ＝ 一 ［ ＋ （， 施 １ ｔ ｔ ］ 恒载变形 ＋ ｏ （ ） 预加应力反拱值） 即为构件自 ， 重与预加力 产生的初始弹性变形乘以［ ＋ ￡ｏ ］ １ （， ） 求得 ， （， ） ｔ 其中 ｔｔ ｏ 为混凝土徐变系数。通过桥梁仿真分析进行施 工过程模 拟 ，
逐段迭加计算。
２４ 成 桥 预 拱 度 设 置 ．
果桥梁运营后出现较大的下挠会造成桥面线形不平顺、 车辆
收稿 日期 ： １ － ８ ０ ２ Ｉ ０ －１ ０
成桥预拱度是指桥梁在 运 营阶段受 活载、 预应 力损失 、 混凝土 的长期收缩徐变 等 因素影 响而使 结构产生 累计 变形 的反值 。
０ 前 言 ’ 高墩大跨度连续刚构桥在近 十几年得到广泛地应用。由 于该结构体系属于超静 定结构 ， 于温度 变化 、 对 混凝土 收缩徐
变、 预应力作用和墩台不均匀沉降等因素 比 较敏感 ， 而导致应 从 力重分布 ， 引起的附加内力对结构影响较大。连续刚构桥主跨
跨 中下挠已经成为一种普遍现象。某高速一座大桥主桥采用 ６＋ １ ＋ ５ ２× ２ ６ ｍ预应力混凝土连续刚构 ， ０ ５ 主墩采用双薄壁墩 ， 过渡墩采用空心薄壁墩 （ 见图 １ 。为 了保证桥梁线形满足设计 ） 有关施工控制的要求 ， 保证桥梁在 运营过程中线形平顺美观及 结构耐久Ｊ 应合理设置大桥的预拱度。 陛，
作者简介 ： 李志斌 （９１ ， ， １８ 一）男 工程师 ， 研究方向 ： 与桥梁。 道路
・
２ ０・ ９
第 １ 期 ０
李 志斌 ： 浅谈大跨度预应力混凝土连续刚构 主梁 预拱度 的设 置
总第 ２２ １ 期
表 １ 连续刚构桥预拱度设置主 要考虑 因素
挠量 。因此 ， 边跨 可按理论计算 的方法或按照经验设置成 桥 预拱度 。本桥主梁边 中跨之 比为 Ｏ ５ ， ．４ 处在 Ｏ ５ ０ ６ ． ２ ． ０范 围内， 因此在大约边跨 ３ ／ 主桥边跨 成桥最 大预拱度设 Ｌ ８处 为 中跨的 １４ 同样采用余 弦曲线 法进行分配 。见图 ２ ／， 。
２１ ０ １年 第 １ Ｏ期 （ 总第 ２２ ） １期
黑龙江交通科技
ＨＥＬＯＮ Ｉ Ｌ ＧＪＡＮＧ Ｉ ＪＡＯ１ Ｎ Ｋ Ｊ ℃｝ Ｇ Ｅ Ｉ
Ｎｏ １ ２ １ ． ０， ０ １
（ ｕ ｏ２２ Ｓ ｍ Ｎ ．１ ）
浅谈 大 跨度 预应 力混凝 土连 续 刚构 主梁 预 拱 度 的设 置
２ ３ 施 工预 拱 度 设 置 ．
《 公路Baidu Nhomakorabea筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 ＪＧ （Ｔ Ｄ ２ ２０ ）．． ６ — ０４ ６５５条规定， 对于预应力混凝土受弯构件 ， “ 当预加应力的长期反 拱值小 于按荷 载短 期效应 组合计算 的 长期挠度时应设 预拱度 ， 其值应按该项荷载的挠度值 与预加 应力长 期反拱值 之差 采用。 因此 ， ” 大桥也 应设置 一定 的预 拱度。
边跨
ｂ
ｌ ３８ 约 Ｌ ／
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平 顺
＼ 设 曲 ＼ 平 计线 顺
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牵志 斌
（ 山西省交通规划勘察设计院 Ｊ 摘 要： 大跨度预应力混凝土连续刚构桥梁的线形平顺美观乃至结构耐 性 ， 与主梁预拱度 的合理设置关系密切 ；
本文以 某高速公路一座 ６ ＋ ×２ ＋５ ５ ２ １ ６ ０ ｍ预应力混凝土连续刚构桥为例 ， 介绍了主梁预拱度的设置方法。 关键词 ： 大跨度 ； 刚构 ； 连续 预拱度 ； 设置 中图分类号 ：４ ２ Ｕ４ 文献标识码 ： ｃ 文章编号 ： ０ ３ ８ （０ １ １ ０ ９ ０ １ ８— ３ ３ ２ １ ）０－ ２ ０— ２ ０
对桥梁冲击增大等不利影响， 即使通过桥梁养护、 加固维修 等措施对主梁进行补强仍不能有效改变主梁下挠 问题， 因 此， 在桥梁施工时预拱度 的设置应得 到重视 ， 留足够的预 预
拱度 以防患 于未然 。 ２ 箱梁预拱度的设置
２ １ 设 置 原 则 ．
根据主梁变形特点 ， 在考 虑预拱度 的设 置问题上 ， 把预 拱度分 为施工预拱度 和成桥 预拱度 两项进行设 置。即总预 拱度 ＝ 施工预拱度 ＋成桥预拱度 。 ２ ２ 影响顸拱度设 置的因素 ． 本桥连续刚构采用挂 篮悬臂 现浇施 工 ， 置预拱度 时 ， 设 主要考虑 的因素见表 １ 。
１３ 大跨度连续刚构桥 线形存在 主要 问题 ． 很多大跨径连续 刚构 桥在运 营过程 中出现 中跨跨 中下 挠过大以及桥 面线形成波浪形等 问题 ， 连续 刚构桥后期 造成 下挠的原 因很多 ， 中原 因之 一就是 由于对后期 收缩徐变 变 其 形计算不准而导致预拱度设置不足 。本例主梁跨径较大 ， 如
图 １ ６ ２× ２ ＋ ５ｍ连续刚构桥桥型布置图 ５＋ １０ ６
１ 预拱度设置的必 要性 １ １ 结构变形及使 用要 求 ． 大跨度桥梁结构的分段 施工 ， 要经历一个长期复杂的施 工过程 ， 桥梁在悬臂施工 过程 中受 混凝土 自重 、 预应力 钢筋 的张拉 、 挂篮变形 、 土收缩 与徐变 、 混凝 温度变化及临时荷载 等 因素 的影响 ， 会使其在 施工 中产生一定 的竖 向位移 ； 桥梁 在使用过程 中受汽车荷载 、 预应力 反拱效应 、 混凝 土 的长期 收缩与徐变等因素的影响 ， 也会产生偏离设计线形的竖 向位 移 。这两种竖 向 的位 移必 然 使桥 梁 结 构 产生 不 可 逆转 的 “ 下挠 现象 ”因此 ， ， 在施工过程 中应设 置一定 预拱值来 消除 其影响 ， 直接关系到桥梁的正常合拢与线形美观。
施工阶段预拱度是指桥 梁在施 工各 阶段 的累计变形 的 反值， 施工阶段预拱度值在成桥后由于结构经历施工过程的 变形而相互 抵 消。因此 ， 工 阶段 预拱 值 ＝ 一 ［ ＋ （， 施 １ ｔ ｔ ］ 恒载变形 ＋ ｏ （ ） 预加应力反拱值） 即为构件自 ， 重与预加力 产生的初始弹性变形乘以［ ＋ ￡ｏ ］ １ （， ） 求得 ， （， ） ｔ 其中 ｔｔ ｏ 为混凝土徐变系数。通过桥梁仿真分析进行施 工过程模 拟 ，
逐段迭加计算。
２４ 成 桥 预 拱 度 设 置 ．
果桥梁运营后出现较大的下挠会造成桥面线形不平顺、 车辆
收稿 日期 ： １ － ８ ０ ２ Ｉ ０ －１ ０
成桥预拱度是指桥梁在 运 营阶段受 活载、 预应 力损失 、 混凝土 的长期收缩徐变 等 因素影 响而使 结构产生 累计 变形 的反值 。
０ 前 言 ’ 高墩大跨度连续刚构桥在近 十几年得到广泛地应用。由 于该结构体系属于超静 定结构 ， 于温度 变化 、 对 混凝土 收缩徐
变、 预应力作用和墩台不均匀沉降等因素 比 较敏感 ， 而导致应 从 力重分布 ， 引起的附加内力对结构影响较大。连续刚构桥主跨
跨 中下挠已经成为一种普遍现象。某高速一座大桥主桥采用 ６＋ １ ＋ ５ ２× ２ ６ ｍ预应力混凝土连续刚构 ， ０ ５ 主墩采用双薄壁墩 ， 过渡墩采用空心薄壁墩 （ 见图 １ 。为 了保证桥梁线形满足设计 ） 有关施工控制的要求 ， 保证桥梁在 运营过程中线形平顺美观及 结构耐久Ｊ 应合理设置大桥的预拱度。 陛，
作者简介 ： 李志斌 （９１ ， ， １８ 一）男 工程师 ， 研究方向 ： 与桥梁。 道路
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第 １ 期 ０
李 志斌 ： 浅谈大跨度预应力混凝土连续刚构 主梁 预拱度 的设 置
总第 ２２ １ 期
表 １ 连续刚构桥预拱度设置主 要考虑 因素
挠量 。因此 ， 边跨 可按理论计算 的方法或按照经验设置成 桥 预拱度 。本桥主梁边 中跨之 比为 Ｏ ５ ， ．４ 处在 Ｏ ５ ０ ６ ． ２ ． ０范 围内， 因此在大约边跨 ３ ／ 主桥边跨 成桥最 大预拱度设 Ｌ ８处 为 中跨的 １４ 同样采用余 弦曲线 法进行分配 。见图 ２ ／， 。
２１ ０ １年 第 １ Ｏ期 （ 总第 ２２ ） １期
黑龙江交通科技
ＨＥＬＯＮ Ｉ Ｌ ＧＪＡＮＧ Ｉ ＪＡＯ１ Ｎ Ｋ Ｊ ℃｝ Ｇ Ｅ Ｉ
Ｎｏ １ ２ １ ． ０， ０ １
（ ｕ ｏ２２ Ｓ ｍ Ｎ ．１ ）
浅谈 大 跨度 预应 力混凝 土连 续 刚构 主梁 预 拱 度 的设 置
２ ３ 施 工预 拱 度 设 置 ．
《 公路Baidu Nhomakorabea筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 ＪＧ （Ｔ Ｄ ２ ２０ ）．． ６ — ０４ ６５５条规定， 对于预应力混凝土受弯构件 ， “ 当预加应力的长期反 拱值小 于按荷 载短 期效应 组合计算 的 长期挠度时应设 预拱度 ， 其值应按该项荷载的挠度值 与预加 应力长 期反拱值 之差 采用。 因此 ， ” 大桥也 应设置 一定 的预 拱度。
边跨
ｂ
ｌ ３８ 约 Ｌ ／
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平 顺
＼ 设 曲 ＼ 平 计线 顺
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牵志 斌
（ 山西省交通规划勘察设计院 Ｊ 摘 要： 大跨度预应力混凝土连续刚构桥梁的线形平顺美观乃至结构耐 性 ， 与主梁预拱度 的合理设置关系密切 ；
本文以 某高速公路一座 ６ ＋ ×２ ＋５ ５ ２ １ ６ ０ ｍ预应力混凝土连续刚构桥为例 ， 介绍了主梁预拱度的设置方法。 关键词 ： 大跨度 ； 刚构 ； 连续 预拱度 ； 设置 中图分类号 ：４ ２ Ｕ４ 文献标识码 ： ｃ 文章编号 ： ０ ３ ８ （０ １ １ ０ ９ ０ １ ８— ３ ３ ２ １ ）０－ ２ ０— ２ ０