預應力混凝土連續(xù)梁橋及例子.doc

4.1一般規(guī)定 4.1.1預應力混凝土連續(xù)梁橋設計應根據橋長、柱高、地基條件等因素合理分聯(lián)，每聯(lián)的長度應以結構合理、方便施工、有利使用為原則，在有條件的情況下應考慮景觀要求和橋梁整體布局的一致性。 4.1.2主梁應盡量采用一次澆筑混凝土、兩端張拉預應力鋼筋的施工方式，主梁長度宜控制在120m左右，當確實需要設置長分聯(lián)時，可以采用分段澆筑混凝土、使用聯(lián)接器分段張拉預應力鋼筋的施工方案，設計時允許在同一截面全部預應力鋼筋使用聯(lián)接器連接，但對主梁截面及配筋應做加強處理。 4.1.4橋梁截面形式可根據橋寬、跨徑、施工條件、使用要求等確定為箱形（簡稱箱梁）或T形（簡稱T梁）。箱形截面可設計為單箱單室或單箱多室。箱梁翼板長度的確定應以橋面板正、負彎矩相互協(xié)調為原則，T梁懸臂長度宜為1.01.5m，箱梁懸臂長度宜為1.52.5m。當主、引橋結構形式不同時，懸臂板長度宜取得一致。 4.1.5箱梁腹板寬度應由主梁截面抗剪、抗扭、混凝土保護層、預應力鋼筋孔道凈距和滿足混凝土澆筑等要求確定。預應力鋼筋凈保護層和凈距除滿足規(guī)范外，應考慮縱向普通鋼筋和箍筋的占位以及混凝土澆筑的孔隙等因素。箱梁腹板寬度最小值應符合下列要求： 條件腹板寬度Bmin(cm) 腹板內無縱向或豎向后張預應力鋼筋時20 腹板內有縱向或豎向后張預應力鋼筋之一時30 腹板同時有縱向和豎向后張預應力鋼筋時38 4.1.6懸臂板厚度應視懸臂長度、橋上荷載及防撞護欄碰撞力驗算結果而定。根部厚度宜取0.300.55m，懸臂板端部厚度一般不應小于0.12m（對有特殊防撞要求的結構，懸臂板端部厚度適當增加，如使用PL2型防撞護欄時懸臂板端部厚度不應小于0.2m）。當懸臂板長度較長時應適當加強懸臂板沿主梁方向鋼筋的配置。 4.1.7主梁翼板和頂、底板厚度應根據梁距和箱寬計算確定。同時應滿足箱梁頂板厚度不小于0.2m，底板厚度不小于0.18m；T梁頂板厚度不小于0.16m。 1m，端橫梁寬度還應考慮伸縮縫預留槽等構造要求。 4.1.9主梁腹板與頂、底板相接處應設15加腋，箱形截面與支點橫梁相接處應設漸變段加厚。箱梁截面與跨間橫梁相接處應設0.15m抹角。 4.1.10箱梁底板必須設置排水孔，腹板必須設置通風孔，直徑均宜取D=0.1m左右。配有體外預應力鋼筋的箱梁應設置檢查換索通道。 4.1.11連續(xù)梁橋必須設置端橫梁及中支點橫梁。直線連續(xù)箱梁橋跨徑小于30m的橋孔可不設跨間橫梁；跨徑在3040m之間的橋孔宜設一道跨間橫梁；跨徑大于40m時宜設三道跨間橫梁。曲線連續(xù)箱梁橋應根據曲線半徑、跨徑大小確定跨間橫梁個數。連續(xù)T梁橋跨徑大于25m的橋孔應設三道跨間橫梁。斜橋視其交角適當增加跨間橫梁。 4.1.13主梁橋面板橫向預應力不得采用無粘結預應力鋼筋。 4.1.14主梁的梁高宜取最大跨徑的1/201/27，箱梁梁高不應小于1.2m，當連續(xù)梁中支點為獨柱支承時，梁高一般由中支點橫梁強度控制，設計時應適當加高。 4.1.15連續(xù)梁橋施加預應力應采用后張法。預應力鋼筋可采用規(guī)范規(guī)定的鋼絲、鋼鉸線及標準強度為1860MPa的低松弛鋼鉸線。如采用低松弛鋼鉸線應按行業(yè)標準符號在圖紙中予以說明。 設計文件中應要求采用經過鑒定，并符合國家標準和行業(yè)標準的錨具、聯(lián)接器，預應力錨具、聯(lián)接器、錨下鋼筋及波紋管應按產品手冊配套使用。 設計文件中應寫明預應力鋼筋張拉順序、孔道灌漿要求和相應的結構施工順序。箱梁各腹板縱向預應力鋼筋應分批交替張拉，先，橫梁和主梁預應力鋼筋也應交替張拉，先橫梁后主梁。 4.1.16橋面的縱橫坡一般由支座墊塊形成，設計時給出墊塊中心高度，其值應控制四角高度不小于0.02m，當高度大于0.05m時應設鋼筋網。 4.1.17全橋采用支座支承的連續(xù)梁不得全部使用滑板支座，并至少設置一個雙向固定支座。 4.1.18預應力孔道灌漿宜采用真空灌漿工藝，灌漿標號不低于結構混凝土標號的80。體外預應力鋼筋錨區(qū)應采用環(huán)氧漿灌注。 4.1.19體外預應力結構中的體外預應力鋼筋設計應考慮后期可更換。結構設計時應考慮體外預應力鋼筋的可檢查性。 4.1.20采用預制節(jié)段拼裝的主梁應盡量考慮結構的標準化，以降低模板費用。 4.2結構分析 4.2.1橋梁上部結構應對主梁、橫梁、橋面板及整體結構進行各施工階段計算，并按規(guī)范進行承載能力極限狀態(tài)及正常使用極限狀態(tài)計算。 代簡支梁法計算橫向分布系數（對于類似跨徑及橋寬的情況也可利用已取得的計算結果，分析確定橫向分布系數），取最不利單梁進行分析。支點和跨中應分別取不同的分布系數，分布系數變化點為1/41/5計算跨徑。 4.2.3異型橋及彎橋應輔以SAP、3DBSA、MIDAS或其它空間計算程序進行內力分析，用于修正“橋梁綜合計算程序”所計算的配筋。彎橋還應計算扭轉、彎曲剪力疊加后，對主梁截面進行剪應力驗算。斜橋的斜度（支承邊或支座連線與橋梁軸線法線之間的小于90的夾角）小于或等于30時可用斜跨徑按正橋計算，大于30時應按斜橋采用空間計算程序進行分析計算。斜橋計算跨徑取斜長，計算橫截面尺寸取垂直斷面尺寸。 4.2.4預應力混凝土結構進行正常使用極限狀態(tài)計算時，應優(yōu)先考慮采用A類構件，正截面上、下緣正應力在荷載組合條件下拉應力不宜超過0.5MPa，壓應力不宜超過規(guī)范容許值的90%；其余荷載組合條件下拉應力不宜超過規(guī)范容許值的65%，壓應力不宜超過規(guī)范容許值的90%；預加力階段拉應力不宜超過規(guī)范容許值的65%，壓應力不宜超過規(guī)范容許值的90%。 4.2.5預應力結構主梁、橫梁均應進行支點、跨中、1/4截面的正截面、斜截面強度計算。以滿足規(guī)范要求。 4.2.6預應力結構主梁強度計算中受壓區(qū)預應力鋼筋不得人為去掉，應在計算中作為受壓預應力鋼筋計算其對截面強度的影響。強度計算中，結構主要受力截面處，預應力的抵抗效應值超出荷載總效應值不宜過大，同時按規(guī)范要求計算并控制混凝土達到抗壓設計強度時，受壓構件中預應力鋼筋的應力。 4.2.7橋面板應進行內力計算以確定配筋，板的分布寬度可按規(guī)范計算。箱梁跨中、1/4截面及支點截面按框架結構計算（跨中、1/4截面采用彈性支承，支點截面采用剛性支承）。當板的內力按梁（板）結構計算時應考慮不等厚橋面板厚度變化的影響。橋面板設計時，板厚、配筋應留有余量。當箱梁外懸臂大于或等于3m時，截面配筋應考慮腹板及頂、底板彎矩的協(xié)調。 4.2.8當混凝土標號大于C60時，各種構造鋼筋直徑等級應提高一級。 4.2.9對采用大噸位預應力的混凝土結構，對錨固部位的端橫梁和體外預應力的轉向塊，在缺乏可靠參考資料時應對其進行局部應力分析。 4.2.10獨柱支承的寬連續(xù)梁橋應進行結構空間計算。 4.2.11對于設有蓋梁的橫梁，當蓋梁剛度較弱時，計算橫梁宜將蓋梁同時考慮（計入蓋梁及支座剛度對橫梁的影響）。 4.2.12對于采用墩梁固結和T墩形式的連續(xù)梁橋，結構計算時應上下部結構整體計算。 4.2.13對帶有剛臂的計算模型（例如框架四角和墩梁固結點）時，若計算程序不能自動形成剛臂單元，則應人工劃分剛臂單元。 4.3構造要求 4.3.1縱向普通鋼筋應根據計算確定，鋼筋直徑一般宜采用F16F25，箍筋直徑不應小于F12，應根據計算確定，其它構造鋼筋直徑宜采用F12F16。非預應力橫梁鋼筋直徑宜采用F22F28，跨間橫梁鋼筋直徑宜采用F22F25。預應力孔道下必須設置定位鋼筋，定位鋼筋直徑和形式根據預應力鋼筋規(guī)格確定并不小于8。 4.3.2主梁、橫梁鋼筋關系：橫梁鋼筋設在外層，主梁鋼筋設在內層；主梁與橫梁交叉處，不設主梁箍筋，橫梁箍筋沿橫梁全長布置。 4.3.3橋面板鋼筋與主梁、橫梁鋼筋關系：橋面板受力主筋置于主梁頂部縱向鋼筋的頂面，箱梁底板底面橫向鋼筋置于主梁底部縱向鋼筋的底面。橫梁范圍內頂部和底部橫梁主筋分別置于橫梁最頂和最底面，主梁縱向鋼筋（局部緩彎）置于橫梁主筋內側，同時橫梁范圍內橋面板或底板鋼筋取消，但應配置翼板鋼筋。 4.3.4在結構受拉邊禁止設置內折角受力鋼筋。 4.3.5預應力鋼筋的布置，應線型平順符合內力分布，且應盡量避免布置受壓預應力鋼筋。 4.3.6普通鋼筋的設置應盡量避免與預應力鋼筋位置相矛盾。 4.3.7箱梁頂板底橫向鋼筋、底板底橫向鋼筋和底板頂橫向鋼筋須伸至外腹板端部，并設90彎鉤錨固。 4.3.8主梁腹板變寬段處箍筋135彎鉤應改為直角焊接，以避免箍筋彎頭與波紋管矛盾。 4.3.9主梁箍筋配置形式應充分考慮預應力波紋管凈距要求，建議采采用彎上彎下的配筋形式。 4.3.11有伸縮縫預留槽的端橫梁配筋方式應滿足以下要求：橫梁頂部主筋分為不同高度的兩層鋼筋配置，箍筋同樣配置成不同高度，并且矮箍筋應與高箍筋重疊一定的距離。 注釋 斜橋的斜度和斜角 至橋梁軸線的法線（右手法則）時，斜度為正，反之為負。若弄錯斜度的正負，則成為方向相反的橋梁，應給以特別的注意。 2.斜角-支承邊與橋梁軸線的夾角（小于90），它與斜度互余，注意不應混淆斜度與斜角。近些年來，我國已用各種典型的施工方法修建了不少大中型跨徑預應力混凝土連續(xù)梁橋。下面介紹其中的沙洋漢江橋和奉浦大橋。1. 沙洋漢江橋沙洋漢江橋沙洋漢江橋位于我國湖北省荊門縣的沙洋鎮(zhèn)，是跨越漢江，聯(lián)系漢口到宜昌的公路橋。橋梁全長1818.5m，主橋采用八跨一聯(lián)的變截面預應力混凝土連續(xù)梁橋，中跨111m，橋面行車道寬9m，兩側人行道各寬1.5m，全寬12.5m（圖6.14）。橋址位于漢江下游，屬平原穩(wěn)定性河道，河床灘、槽分明，枯水時主槽河面寬600700m，兩岸河灘約1100m，但主河槽沖淤變化劇烈，一次洪水的主槽標高沖淤變化幅度達8.7m，平均變化幅度4.5m，主槽并有橫向擺動的歷史，根據漢江水情變化，為了橋梁的安全和兩岸人民的安全，在橋梁全長設計中按兩岸沿江大堤堤距考慮。橋位處地質情況復雜。根據地質條件和沖刷情況，主橋墩基礎選用鋼筋混凝土空心井，平均高度31m，置于泥灰?guī)r層上。主墩采用鋼筋混凝土空心墩，墩高13.614.8m，每個主墩上設置兩個承載力為19600kN的盆式橡膠支座。主橋與引橋的過渡墩基礎選用4根直徑1.25m鋼筋混凝土鉆孔樁。鋼筋混凝土實體墩、引橋均采用直筋1.4m鋼筋混凝土雙圓柱墩，直徑1.5m及1.25m鉆孔灌注樁，樁長約30m。河道按四級航道標準設計。通航凈寬55m，凈高8m，主航道在主橋的兩個邊部。沙洋漢江橋主橋為62.4611162.4m的預應力混凝土連續(xù)梁橋，邊跨與中跨之比為0.56：1。橫截面為單箱單室。連續(xù)梁的墩頂高為6m?？缰辛焊?m，底緣按二次拋物線變化。橫截面的尺寸按常規(guī)選定，其中腹板與底板采用變厚度。主橋的橫隔梁設置35道，主橋中跨設置在支點、四分點、跨中截面；邊跨僅設置在支點、跨中和端部截面。在主橋與引橋相接的過度墩上設置鑄鋼制梳齒板伸縮縫。主橋采用掛籃懸臂澆筑法施工。墩頂的箱梁及橫隔板是在墩旁托架上立?，F場澆筑，待橋墩與墩頂的箱梁臨時固結后進行懸臂澆筑施工。段長3.43.7m，最大澆筑重量1000kN。在梁段懸澆施工中，內模采用了滑升工藝，提高了施工效率。懸澆施工的順序是從兩邊墩向中間墩逐墩施工，逐跨合攏，即實現體系轉換的程序也是從邊向中進行，最后在第五跨的中跨合攏形成8跨一聯(lián)的連續(xù)梁。圖6.14 沙洋橋的總體布置主橋縱向預應力筋為245高強鋼絲束、鋼制錐形錨具，分有懸臂施工筋和后期筋，懸臂施工筋是在懸臂澆筑施工時在箱梁頂板與腹板上布置的鋼束，后期則是在主梁體系轉換之后為滿足使用階段內力要求增配的預應力筋。力筋的管道形成采用橡膠抽拔管（直束）和0.5mm鐵皮管（彎管）成孔。豎向預應力筋布置在腹板內，采用25MnSi25高強粗鋼筋軋絲錨頭，鋼筋的管道采用鐵皮管形成，力筋張拉采用雙作用千斤頂。2.上海黃浦江奉浦大橋奉浦大橋位于上海市，是城市快速干線道路橋梁，橋寬18.6m，設計荷載為汽車超20級，掛車120。主橋上部結構為五跨變截面預應力混凝土連續(xù)梁，跨徑組合85.15+1253+85.15=545.30m，邊跨與中跨之比為0.68，采用懸臂澆筑法施工。125m主跨支點處梁高7.0m