混凝土连续梁设计指南

混凝土连续梁设计指南

编著：任明飞

上海同豪土木工程咨询有限公司

2007年9月

1总则

混凝土连续梁从主筋配置上分为钢筋混凝土连续梁和预应力混凝土连续梁。一般来说钢筋混凝土连续梁适用于25m以下的小跨径连续结构，预应力混凝土连续梁适用于25m以上的跨径大中等跨径连续梁。对于曲线半径过小的匝道桥，不宜设计成预应力结构。

混凝土连续梁从结构上一般有等高度连续梁、变高度连续梁、连续刚构、连续V构等四种：1、等高度连续梁

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，适用于最造型要求高的中等跨径连续梁桥。

2连续梁施工方案的选择

在连续梁的设计中，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。等高度混凝土连续梁常用的施工方法有支架整体现浇、简支变连续、支架逐孔现浇（移动模架）、顶推施工、逐孔拼装、悬臂施工等。

1、支架现浇

整联现浇，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、且桥梁净空较低的情况。

2、支架逐孔现浇

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项目工程规模才能体现出优势；对一般项目，如果桥址能满足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。当然，该方法仅仅使用于预应力混凝土连续梁。目前在铁路客运专线施工中，大量采用了移动模架工艺。还有杭州湾大桥引桥、苏通大桥引桥等等。

3、简支变连续

先预制梁段（张拉正弯矩预应力），在吊装连接（张拉负弯矩预应力）成为整体。该工艺具有施工快速、施工费用低的特点。该工艺是公路中小跨径桥梁中广泛使用的工艺。在东海大桥、杭州湾大桥的非通航孔也采用的该工艺。

4、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布置太少（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。

5、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跨江大桥中采用，例如苏通大桥的引桥、深圳西部通道工程中。

6、悬臂施工

包含悬臂现浇和悬臂拼装法，是国内最常见的中大跨径连续梁施工方法，具有适用性、经济

性好，但施工体系转化次数多，线形较难控制的特点。

3结构构造尺寸

3.1结构跨径布置

桥梁跨孔布置受地质、地形、桥下通车通航等因素制约。在条件允许的情况下，应力求受力合理、施工方便、跨孔配置协调一致。

一般情况下，等高度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，边跨跨径宜为中跨跨径的0.55~0.6倍，对墩梁固结的箱梁，应合适选择边中跨比例，以减少墩身弯矩。

3.2梁高

1、对等高度连续梁一般取1/15~1/18，下表是公路桥梁常用梁高表：

跨径20 25 30 40 50

梁高 1.1 1.5 1.8 2.2 3

2、对变高度连续梁：

跨中截面的高跨比Hc/L一般取1/30~1/50。

支点截面的高跨比Hc/L一般取1/15~1/18。

跨中处直线段长度Lc一般取合拢段长度，取2m；

支座处直线段长度一般与该处桥墩宽度相等

中间变高度部分长度La为曲线变化段，梁底曲线一般采用抛物线，抛物线方程指数一般取1.5~1.8。

下表是最近施工的几座连续梁或刚构梁高参数；

主孔跨径180m 180 120 120 140 100

边孔跨径100 100 68 70 80 55

支点梁高11 12.5 6.8 7 8 5.4

跨中梁高 3.5 4.5 2.5 3.5 3.5 2.5

曲线指数 1.6 1.75 1.5 1.7 1.65 2

桥名福州平潭山西南河贵州沙沟东海大桥东海大桥广东三江

3.3横截面形式

1、下缘开口式截面，例如T梁、小箱梁、铰接板梁，这类截面在公路桥梁上截面形式一般

是标准图定型，设计比较简单。

2、整体箱梁，对于中小跨径连续箱梁宽14m以下宜采用单箱单室截面；桥宽18m左右宜采

用单箱双室截面形式；桥宽在22m以上时，一般采用单箱多室截面；也可采用双箱形式。

大跨连续箱梁桥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或分幅建造。

3.4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以及布置预应力钢筋的需求。一般地：在腹板间距为

3.5~7.0m时，顶板厚度可采用0.18~0.3m。

2、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。一般地：

1）、等高度连续梁底板厚度宜采用0.20~0.25m，靠近横梁处加厚过渡处理。

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。跨中底板宜采用0.25~0.3m；

支点底板厚度一般取梁高的1/10；

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。

1）、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，跨中处较薄，对于变高度连续梁折线变化点一般设置在L/4附近，变化段长度一般取3~6m。对于等高度连续梁，靠近横梁处加厚过渡处理。

2）、箱梁一般采用直腹板。等高度箱梁外侧腹板也可采用斜腹板，但变高度箱梁不宜采用斜腹板，以免施工困难和因支点附近底板宽度过小造成设计困难。

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。悬壁板长度一般为2.5~4.5m,悬臂端部厚度一般取0.16~0.20m，悬臂根部厚度一般为0.4~0.6m。

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。

3.5桥面横坡的形成

桥面横坡一般通过以下几种方法：

1、铺装垫层成坡：优点：设计简单；缺点：不经济；常用于窄桥中。

2、顶板成坡：优点：铺装简单；缺点：箱梁细部设计繁琐；常用于一般变高度箱梁中

3、旋转成坡：优点：设计简单；缺点：施工不方便；常用于单坡箱梁中；

4、顶底板成坡：优点：设计简单；缺点：受力不甚合理；常用于双坡宽幅箱梁中。

4支承体系

4.1临时支承

临时支承体系一般采用墩旁支架（墩）、墩顶临时支座等方式。

4.2 永久支座

1、板式橡胶支座

板式橡胶支座分圆形和矩形，构造简单，但吨位和容许变形量均较小，常用于中小跨径连续梁中。

2、盆式橡胶支座

盆式橡胶支座吨位及容许变形量均较大，常用于中大跨径连续梁中。

3、球形钢支座

球形钢支座容许箱梁各个方向的转动变形，但造价比较贵，一般用在特大桥或确有需要的弯桥上。