预应力混凝土现浇箱梁设计体会讲诉

目录

1总体设计 (2)

1.1施工方法的选择 (2)

1.2桥跨布置 (2)

1.3混凝土材料 (2)

1.4结构体系 (2)

2结构构造及尺寸 (3)

2.1梁高 (3)

2.2横截面形式 (3)

2.3细部尺寸 (3)

2.4其它 (5)

3结构计算一般规定 (5)

3.1计算项目 (5)

3.2纵向计算 (5)

3.3桥面板横向分析模型 (6)

3.4横隔梁计算模型 (6)

3.5其它 (6)

4预应力体系设计注意事项 (9)

4.1一般原则 (9)

4.2支架现浇 (9)

4.3悬浇 (9)

5普通钢筋构造细节设计 (10)

6设计说明 (10)

7主要参考文献： (11)

预应力混凝土箱梁设计体会

1总体设计

1.1施工方法的选择

桥梁设计与施工方法相互制约，设计时需要结合建设条件、工期、造价等因素，选择合适的施工方法。常用的施工方法有支架整体现浇、简支－连续施工、支架逐孔现浇、悬臂施工、转体施工、顶推施工等。

1.2桥跨布置

桥梁孔跨布置受地形、桥下通车、通航等因素制约。在条件允许的情况下，力求受力合理、施工方便、孔跨配置协调一致。

一般情况下，等高度中小跨径连续梁可采用相同跨径；中大跨径的变高度连续梁各中跨宜采用相同跨径（或渐变），边跨跨径宜为中跨跨径的0.55～0.6倍（悬臂施工，边跨跨径一般取1/2L+5~15m）；对墩梁固结的箱梁，应合理选择边中跨比例，以减小墩身弯矩。

大跨径在设计中考虑设置一定的凸形竖曲线，如果路线纵断面设置困难，也可考虑在不影响两端接线线形的前提下设置局部竖曲线，这对于降低桥梁标高控制的难度，保证桥梁建成后的外观线形均有较大的意义。建议桥面铺装以厚度控制为原则，桥面线条圆顺即可。

1.3混凝土材料

混凝土强度等级一般采用C50。设计困难的，可采用C55。

1.4结构体系

1、结构体系

（1）大跨径结构根据桥墩高度、联长等因素，经计算确定是否采用连续梁还是连续刚构，原则上尽量采用刚构体系。

（2）对于桥墩较矮、联长较大、墩高相差较大的，可采用连续梁体系或连续——刚构体系。

（3）对于匝道桥，为增大刚度、减小扭矩，有条件时尽可能采用双支座形式或墩梁固结。

2、支座布置

（1）通常连续梁一联仅设置一个纵向固定支承，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固定支承。

（2）横向每个墩台位均需设置一个横向固定支座。

（3）在每个墩位处，一般布置两个支座；当采用独柱墩时，可只布置一个支座；当桥宽较大时，可布置两个以上支座。

（4）支座横桥向布置位置对横梁受力状况有较大影响；支座横向布置时，还应考虑支

座安装、更换所需要的操作空间，设计时应根据具体情况妥善处理。

2结构构造及尺寸

2.1梁高

1、等高度连续梁

对等高度连续梁一般取1/15L~1/18L，大多数取0.06L。箱梁梁高不应小于1.2m，当连续梁中支点为独柱支承时，设计时应适当加高。

2、变高度连续梁

（1）支点截面高跨比一般取1/15～1/18，大多数取0.06L。

（2）跨中截面高跨比一般取1/30～1/55。大跨径跨中梁高宜采用1/40～1/55 的主跨跨径，小跨径取大值。跨中截面高跨比取值数据比较离散。

（3）梁底曲线一般采用二次抛物线（或圆弧），对于主跨跨径大于150m 的可采用1.5～1.8 次抛物线设置。

（4）中墩支座处直线段长度一般与该处桥墩宽度相等，跨中处直线段（合拢段）长度一般取2m。

2.2横截面形式

（1）箱形截面可设计为单箱单室或单箱多室。箱梁翼板长度及箱室的划分应以桥面板正、负弯矩相互协调为原则，综合考虑板厚及是否设置预应力等因素来确定。

（2）不设桥面板横向预应力的箱梁，悬臂长度宜取1.5~3m。

（3）大跨连续箱梁桥宽16m以下一般采用单箱单室截面形式；桥宽18m以上可采用单箱双室截面。单箱单室截面箱梁底板宽度宜控制在8m以内，箱宽不宜大于桥面全宽的1/2（美规范——从腹板中心线算起的顶板翼缘悬臂长度最好不超过箱室腹板中心线间距的

0.45倍），且箱室的长边与短边之比不宜大于4（美规范——宽高比大于6），否则应设置成多箱室。

（4）主、引桥悬臂板长度宜取得一致。

（5）桥面横坡一般通过以下几种方法形成：①铺装垫层成坡；②箱梁整体旋转成坡；

③箱梁底板水平，桥面板倾斜成坡；④沿中线，两侧箱梁顶底板同步倾斜成人字坡。

（5）大跨变高度箱梁一般采用直腹板，不宜采用斜腹板，以免造成施工困难。等高度箱梁和中等跨度支架现浇变高度箱梁外侧腹板也可采用斜腹板，配合合理的圆弧倒角可以改善箱梁外观。

2.3细部尺寸

箱梁横截面由顶板、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、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。不设桥面板横向预应力的箱梁，悬臂长度宜取1.5~3m，设横向预应力的悬臂板长度一般为3～4.5m，悬臂端部厚度一般取

0.15～0.20m，悬臂根部厚度一般为0.4～0.6m。箱梁悬臂长度不宜大于4.5m，否则应考虑活载在悬臂端部引起的双向挠曲效应，适当加强悬臂板普通钢筋的配置。

2、顶板

主梁顶、底板厚度应根据梁距和箱宽计算确定，需要满足布置预应力钢筋的需求。

箱梁顶板厚度不小于0.2m，并且不小于倒角、梗胁或腹板间净距的1/20（使用横向预应力，最小1/30）。如果使用横向预应力，顶板厚度需要满足锚固和和保护层要求。

一般地，箱室中间顶板厚度可采用0.25～0.32m。

3、底板

箱梁底板需要满足纵向抗弯以及布置预应力钢筋的需求。底板厚度不小于0.18m，并且不小于倒角、梗胁或腹板间净距的1/30。一般地：

（1）等高度连续梁底板厚度常采用0.22～0.25m。

（2）变高度连续梁底板厚度随负弯矩从跨中到支点逐渐加厚。墩顶箱梁底板厚度一般为箱梁高度的1/8~1/10*(B/2b)，跨中底板厚度宜采用0.25～0.32m；厚度一般按照二次抛物线变化（与梁高变化同步）。

（3）宜将受压区高度限至在箱梁底板或顶板范围内，若受压区侵入腹板，则受压区高度变化较快。

4、承托（梗胁）

承托布置在顶底板与腹板连接的部位，起均匀过渡力线、增加横向刚度以抵抗扭转、畸变应力。对于节段施工箱梁，主梁腹板与顶板相接处加腋承托还提供良好锚固区域。

5、腹板

（1）箱梁腹板宽度应由主梁截面抗剪、抗扭、混凝土保护层、预应力钢筋孔道净距和满足混凝土浇筑等要求确定。预应力钢筋净保护层和净距除满足规范外，应考虑纵向普通钢筋和箍筋的占位以及混凝土浇筑的孔隙等因素。箱梁腹板宽度可参照《公路桥梁设计手册——梁桥》取用。

现浇箱梁腹板宽度最小值一览表

（2）腹板宽度必需满足规范抗剪断面最小尺寸要求。若不满足，需要改变截面尺寸。可考虑底板倾斜对腹板剪力减小的有力影响。

（3）节段施工箱梁腹板尺寸除满足受力需求外，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0.40～0.80m。通常，中大跨径连续梁支点处腹板较厚，跨中处腹板较薄，为施工方便，腹板厚度变化宜在1~2个节段完成（变化率小于1/12）。

6、横梁（横隔板）

（1）连续梁桥必须设置端横梁及中支点横梁。曲线连续箱梁桥应根据曲线半径、跨径大小确定跨间横隔板个数。

（2）中支点横梁和端横梁宽度由计算确定。端横梁宽度还应考虑伸缩缝预留槽、梁端张拉空间等构造要求。横梁宽度需满足规范抗剪断面最小尺寸要求。