交通部小箱梁通用图技术交流

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公路桥梁通用图

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1、优化预制梁横截面尺寸，使桥面板受力更合理。
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装配式预应力混凝土箱形连续梁通用图
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装配式预应力混凝土箱形连续梁通用图
2、腹板厚度：腹板厚度太薄，容易出现“蜂窝、麻面”及振捣不密实等质量缺陷，现环境类别按Ⅱ类设计，初步拟定腹板水平方向尺寸不小于18cm（实际厚度不小于17cm）。
通用图中，同一种结构即使同样的标准，无论在断面上还是材料上都是五花八
门，根本无法统一起来，距标准化的要求越来越远，给施工和管理都带来很大的不便。
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装配式预应力混凝土箱形连续梁通用图
三、新编装配式箱形连续梁标准图的基本情况
（一）编制内容根据交通部科技项目“预应力混凝土公路桥梁通用设计图成套技术”有关会议的安排，《装配式预应力混凝土箱形连续梁通用图》的
装配式预应力混凝土箱形连续梁通用图
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பைடு நூலகம்
装配式预应力混凝土箱形连续梁通用图
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20m
25m
30m
边跨
中跨边跨中跨边跨
0.405
0.406 0.439 0.440 0.477
0.396
0.402 0.414 0.421 0.449
14.70
15.19 17.52 17.57 20.89
14.02
13.16 16.71 15.90 20.68
79.6
83.9 88.5 92.3 93.3
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装配式预应力混凝土箱形连续梁通用图
3) 浇筑连续接头、中横梁及其两侧与顶板负弯矩束同长度范围内的桥面板，待混凝土强度达到设计强度的90％后，且混凝土龄期不小于7d 时，张拉顶板负弯矩预应力钢束，并压注水泥浆。 4) 接头施工完成后，浇筑剩余部分桥面板湿接缝混凝土，浇筑完成后拆除一联内临时支座，完成体系转换。从箱梁预制到浇筑完横向湿接缝的时间按三个月（90天）计算。 5、验算内容根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004 对主梁各截面进行验算有：持久状况承载能力极限状态正截面抗弯承载能力验算、斜截面抗剪承载能力验算，持久状况正常使用极限状态抗裂验算、挠度验算，持久状况使用阶段正截面法向应力计算、使用阶段混凝土主压应力、主拉应力计算、受拉区预应力钢筋的最大拉应力验算，施工阶段应力验算等。 6、主梁结构分析主要成果汇总如下：
力验算等符合规范要求。 2）、中支点下缘出现较大的主拉应力，不能满足预应力构件的规范规定值，此截面按钢筋混凝土构件进行设计和验算，验算结果表明该截面的受力能满足规范要求。
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装配式预应力混凝土箱形连续梁通用图
持久状况作用标准值组合最大主拉应力
0 1 16 31 -0.40 46 60 76 -0.43 91 106 121 136 X
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装配式预应力混凝土箱形连续梁通用图
5、中支点下缘在最不利组合下，下缘将出现较大的拉应力，为此而增设
普通钢筋，以满足现行规范的要求。
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装配式预应力混凝土箱形连续梁通用图
6、联端横梁箍筋采用正布将给施工造成麻烦，该箍筋现改为顺桥向布置。
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装配式预应力混凝土箱形连续梁通用图
编制内容如下：
1、路基宽度：10m、12m、23m、24.5m、26m、28m、33.5m、34.5m。 2、跨径：20m、25m、30m、35m、40m。 3、斜交角：0°、15°、30°。 4、荷载等级：公路-Ⅰ级、公路-Ⅱ级。 5、环境类别：Ⅱ类。
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7、结论根据设计及复核单位计算成果， 1）、正截面抗弯及斜截面抗剪承载能力验算、作用短期（长期）效应组
合抗裂验算、挠度验算、持久状况及短暂状况应力及预应力束最大拉应
跨中底板厚度（cm）跨中腹板厚度（cm）腹板斜率
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跨径边跨中跨边跨中跨混凝土新规范 0.361 0.363 0.381 0.383 老规范 0.354 0.360 0.375 0.383 预应力钢筋新规范 10.77 11.21 12.54 12.84 老规范 10.17 10.01 11.31 11.03 普通钢筋新规范 77.7 83.4 77.3 81.8 老规范 61.2 64.9 59.6 65.0
应力 -1.99
上缘下缘
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五、新编装配式箱形连续梁桥标准图的技术改进
本次通用图的编制吸收了以往各版本的优点，改进目前存在的缺点和问题，做到“结构尺寸及细部构造合理、受力安全、施工方便、合理节约材料”。优化设计主要体现在以下几点：
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装配式预应力混凝土箱形连续梁通用图
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装配式预应力混凝土箱形连续梁通用图
7、存梁时间为30～90d；
8、活载：公路-Ⅰ级、公路-Ⅱ级；
9、锚下控制张拉力： 11、管道摩阻系数： 12、管道偏差系数： 13、钢束松弛系数：； △L＝6mm； 1/m； μ ＝0.25； κ ＝0.0015 ζ ＝0.3； 5mm； 10、锚具变形与钢束回缩值（一端）：
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四、新编装配式箱形连续梁桥结构计算
设计单位采用“GQJS”和“桥梁博士”计算软件进行结构分析；复核单位除35m跨径的结构采用“桥梁博士”进行结构验算外，其他均采用“Midas”进行结构验算。（一）主要材料及计算参数 1、混凝土：预制梁及现浇湿接缝、横梁为C50、桥面现浇层为C50； 2、预应力钢绞线：采用钢绞线； 3、普通钢筋：采用HRB335； 4、预应力张拉控制应力值，混凝土强度达到90％时才允许张拉预应力钢束； 5、预应力钢筋传力锚固时刻的混凝土龄期为7d； 6、环境年平均相对湿度RH=55％；
一、装配式箱形连续梁桥目前设计、施工中存在的主要问题
目前设计、施工中存在的主要问题有：
1、钢索布置不合理，导致局部截面压应力过大，部分区域拉应力又超标，钢绞线用量不少，但承载力还是不足。 2、梁高、腹板厚度差异较大，且细部构造不合理，导致施工模板不好通用，形成浪费。 3、悬臂翼缘板设计时没有考虑汽车撞击护栏的偶然荷载，容易导致护栏设计时遗漏悬臂翼缘板的加强。 4、底板、梁端配筋不合理，引起这些区域局部开裂。 5、部分设计采用 “先浇筑桥面板纵向湿接缝混凝土及横隔板，再浇筑接
7、为使结构受力更安全可靠，本次设计对30m、35m、40m跨径增设了跨中横
隔板，以前的很多版本不设跨中横隔板。
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装配式预应力混凝土箱形连续梁通用图
若将中横隔板下缘抬高，将对箱梁腹板产生局部应力，箱梁室内宜加设横隔板，不利于箱梁腹板受力或给箱梁施工（内模的制作、安装拆卸）带来麻烦。另外，横隔板下缘设置高低问题只要调整横隔板底模高低即可，并不会给施工造成多少困难，所以本次设计采用中横隔板下缘与预制梁底面平齐。
2、预应力钢筋用量：因现行规范在结构抗裂性等方面要求更加严格，所以与旧版本相比，预应力钢筋用量增加7％左右。 3、普通钢筋用量：与旧版本相比，本次设计增加较多，约增加10％～25％，主要原因是：新规范的极限承载能力验算时需要增设普通钢筋。综上所述，与旧版本相比，本次设计混凝土、预应力钢筋及普通钢筋用量均有不同程度的增加，箱梁部分的造价增加5％～10％左右。
63.1
66.3 67.2 72.5 83.3
35m
40m
中跨
0.478
0.451
20.36
19.91
96.6
88.5
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装配式预应力混凝土箱形连续梁通用图
1、混凝土用量：20m、25m跨径的新、老版本通用图数量几乎一样，30m、
35m、40m跨径因本次设计增设了中横隔板等原因，混凝土数量增加约4％。
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（三）经济性对比分析对本次设计成果的材料用量进行统计后，与旧版本的通用图进行对比分析如下：装配式箱梁主要材料用量对比
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装配式预应力混凝土箱形连续梁通用图
3、因施工控制不严，个别预制梁在预制过程中底板局部出现纵向微裂缝，拟将底板上、下层横向钢筋改为闭合“箍筋”。
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装配式预应力混凝土箱形连续梁通用图
4、有些通用图预制梁预应力钢束配置不合理，造成局部应力不理想，如预制梁 l/4 截面附近钢束太靠下缘，造成下缘压应力较大而上缘局部出现较大的拉应力。
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装配式预应力混凝土箱形连续梁通用图
14、地基及基础不均匀沉降：
15、梯度温度：竖向日照正温差的温度基数按100mm沥青铺装层，考虑80mm混
凝土桥面现浇层折减后采用；竖向日照反温差为正温差乘以-0.5。
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装配式预应力混凝土箱形连续梁通用图
（二）主梁纵向结构分析 1、结构按后张法部分预应力混凝土A类构件设计，桥面现浇层80mmC50混凝土不参与截面组合作用； 2、设计计算采用横向分布系数结合平面杆系有限元程序进行结构分析。根据组合箱梁横断面，采用荷载横向分布系数的方法将组合箱梁简化为单片梁进行计算，荷载横向分配系数采用刚性横梁法、刚（铰）接梁法和梁格法计算，取其中大值进行控制设计； 3、复核计算采用梁格法进行结构分析。 4、主要计算过程 1) 先预制主梁，待混凝土强度达到设计强度的90％后，且混凝土龄期不小于7d时，张拉正弯矩区预应力钢束，压注水泥浆。 2) 设置临时支座并安装好永久支座（联端无需设临时支座），逐孔安装主梁，置于临时支座上成为简支状态。
装配式预应力混凝土箱形连续梁通用图现浇等截面预应力混凝土连续梁通用图
技术交流
箱梁通用图设计组 2007年7月²长沙
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汇报内容
一、装配式预应力混凝土箱形连续梁通用图二、现浇等截面预应力混凝土连续梁通用图
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第一部分
装配式预应力混凝土箱形连续梁通用图
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装配式预应力混凝土箱形连续梁通用图
头及负弯矩区桥面板，张拉板顶负弯矩钢束”，易引起现浇桥面板开裂。上一页下一页
装配式预应力混凝土箱形连续梁通用图
二、装配式箱形连续梁桥应用中存在的主要问题
装配式箱形连续梁标准图大多编制于 90年代，在一些主要的技术指标上都有一些限制。后各设计单位在进行高速公路设计中，根据各自的情况和需要，相应地进行修改。由于各地区情况差异较大，思路不统一，造成通用图结构物形式上的多样化，同样结构、同样标准因要求不同，无论在断面形式上还是在结构配筋上都大相径庭。有的地区就要求将断面优化到最小，材料最省，而有的地区则以更加安全为指导思想，总是怕断面做小，在安全度方面留有一定的余地。由于采用的是通用图，没有被统一到标准图上来，由此造成目前常用的
（二）典型横断面及一般构造图跨径 20m 120 18 18 18 1：3 主要结构尺寸表 30m 160 18 18 18 1：4 35m 180 18 18 18 1：4 40m 200 18 18 18 1：4
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25m 140 18 18 18 1：3.5
梁高（cm）
顶板厚度（cm）