預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋及例子.doc

4.1一般規(guī)定 4.1.1預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計應(yīng)根據(jù)橋長、柱高、地基條件等因素合理分聯(lián)，每聯(lián)的長度應(yīng)以結(jié)構(gòu)合理、方便施工、有利使用為原則，在有條件的情況下應(yīng)考慮景觀要求和橋梁整體布局的一致性。 4.1.2主梁應(yīng)盡量采用一次澆筑混凝土、兩端張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋的施工方式，主梁長度宜控制在120m左右，當(dāng)確實(shí)需要設(shè)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(yù)應(yīng)力鋼筋的施工方案，設(shè)計時允許在同一截面全部預(yù)應(yīng)力鋼筋使用聯(lián)接器連接，但對主梁截面及配筋應(yīng)做加強(qiáng)處理。 4.1.4橋梁截面形式可根據(jù)橋?qū)挕⒖鐝?、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(shè)計為單箱單室或單箱多室。箱梁翼板長度的確定應(yīng)以橋面板正、負(fù)彎矩相互協(xié)調(diào)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(dāng)主、引橋結(jié)構(gòu)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(yīng)由主梁截面抗剪、抗扭、混凝土保護(hù)層、預(yù)應(yīng)力鋼筋孔道凈距和滿足混凝土澆筑等要求確定。預(yù)應(yīng)力鋼筋凈保護(hù)層和凈距除滿足規(guī)范外，應(yīng)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(yīng)符合下列要求： 條件腹板寬度Bmin(cm) 腹板內(nèi)無縱向或豎向后張預(yù)應(yīng)力鋼筋時20 腹板內(nèi)有縱向或豎向后張預(yù)應(yīng)力鋼筋之一時30 腹板同時有縱向和豎向后張預(yù)應(yīng)力鋼筋時38 4.1.6懸臂板厚度應(yīng)視懸臂長度、橋上荷載及防撞護(hù)欄碰撞力驗(yàn)算結(jié)果而定。根部厚度宜取0.300.55m，懸臂板端部厚度一般不應(yīng)小于0.12m（對有特殊防撞要求的結(jié)構(gòu)，懸臂板端部厚度適當(dāng)增加，如使用PL2型防撞護(hù)欄時懸臂板端部厚度不應(yīng)小于0.2m）。當(dāng)懸臂板長度較長時應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)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(yīng)根據(jù)梁距和箱寬計算確定。同時應(yīng)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(yīng)考慮伸縮縫預(yù)留槽等構(gòu)造要求。 4.1.9主梁腹板與頂、底板相接處應(yīng)設(shè)15加腋，箱形截面與支點(diǎn)橫梁相接處應(yīng)設(shè)漸變段加厚。箱梁截面與跨間橫梁相接處應(yīng)設(shè)0.15m抹角。 4.1.10箱梁底板必須設(shè)置排水孔，腹板必須設(shè)置通風(fēng)孔，直徑均宜取D=0.1m左右。配有體外預(yù)應(yīng)力鋼筋的箱梁應(yīng)設(shè)置檢查換索通道。 4.1.11連續(xù)梁橋必須設(shè)置端橫梁及中支點(diǎn)橫梁。直線連續(xù)箱梁橋跨徑小于30m的橋孔可不設(shè)跨間橫梁；跨徑在3040m之間的橋孔宜設(shè)一道跨間橫梁；跨徑大于40m時宜設(shè)三道跨間橫梁。曲線連續(xù)箱梁橋應(yīng)根據(jù)曲線半徑、跨徑大小確定跨間橫梁個數(shù)。連續(xù)T梁橋跨徑大于25m的橋孔應(yīng)設(shè)三道跨間橫梁。斜橋視其交角適當(dāng)增加跨間橫梁。 4.1.13主梁橋面板橫向預(yù)應(yīng)力不得采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)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(yīng)小于1.2m，當(dāng)連續(xù)梁中支點(diǎn)為獨(dú)柱支承時，梁高一般由中支點(diǎn)橫梁強(qiáng)度控制，設(shè)計時應(yīng)適當(dāng)加高。 4.1.15連續(xù)梁橋施加預(yù)應(yīng)力應(yīng)采用后張法。預(yù)應(yīng)力鋼筋可采用規(guī)范規(guī)定的鋼絲、鋼鉸線及標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1860MPa的低松弛鋼鉸線。如采用低松弛鋼鉸線應(yīng)按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)符號在圖紙中予以說明。 設(shè)計文件中應(yīng)要求采用經(jīng)過鑒定，并符合國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的錨具、聯(lián)接器，預(yù)應(yīng)力錨具、聯(lián)接器、錨下鋼筋及波紋管應(yīng)按產(chǎn)品手冊配套使用。 設(shè)計文件中應(yīng)寫明預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉順序、孔道灌漿要求和相應(yīng)的結(jié)構(gòu)施工順序。箱梁各腹板縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)分批交替張拉，先，橫梁和主梁預(yù)應(yīng)力鋼筋也應(yīng)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(shè)計時給出墊塊中心高度，其值應(yīng)控制四角高度不小于0.02m，當(dāng)高度大于0.05m時應(yīng)設(shè)鋼筋網(wǎng)。 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(shè)置一個雙向固定支座。 4.1.18預(yù)應(yīng)力孔道灌漿宜采用真空灌漿工藝，灌漿標(biāo)號不低于結(jié)構(gòu)混凝土標(biāo)號的80。體外預(yù)應(yīng)力鋼筋錨區(qū)應(yīng)采用環(huán)氧漿灌注。 4.1.19體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中的體外預(yù)應(yīng)力鋼筋設(shè)計應(yīng)考慮后期可更換。結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)考慮體外預(yù)應(yīng)力鋼筋的可檢查性。 4.1.20采用預(yù)制節(jié)段拼裝的主梁應(yīng)盡量考慮結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化，以降低模板費(fèi)用。 4.2結(jié)構(gòu)分析 4.2.1橋梁上部結(jié)構(gòu)應(yīng)對主梁、橫梁、橋面板及整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行各施工階段計算，并按規(guī)范進(jìn)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(shù)（對于類似跨徑及橋?qū)挼那闆r也可利用已取得的計算結(jié)果，分析確定橫向分布系數(shù)），取最不利單梁進(jìn)行分析。支點(diǎn)和跨中應(yīng)分別取不同的分布系數(shù)，分布系數(shù)變化點(diǎn)為1/41/5計算跨徑。 4.2.3異型橋及彎橋應(yīng)輔以SAP、3DBSA、MIDAS或其它空間計算程序進(jìn)行內(nèi)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(yīng)計算扭轉(zhuǎn)、彎曲剪力疊加后，對主梁截面進(jìn)行剪應(yīng)力驗(yàn)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(yīng)按斜橋采用空間計算程序進(jìn)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(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)計算時，應(yīng)優(yōu)先考慮采用A類構(gòu)件，正截面上、下緣正應(yīng)力在荷載組合條件下拉應(yīng)力不宜超過0.5MPa，壓應(yīng)力不宜超過規(guī)范容許值的90%；其余荷載組合條件下拉應(yīng)力不宜超過規(guī)范容許值的65%，壓應(yīng)力不宜超過規(guī)范容許值的90%；預(yù)加力階段拉應(yīng)力不宜超過規(guī)范容許值的65%，壓應(yīng)力不宜超過規(guī)范容許值的90%。 4.2.5預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)主梁、橫梁均應(yīng)進(jìn)行支點(diǎn)、跨中、1/4截面的正截面、斜截面強(qiáng)度計算。以滿足規(guī)范要求。 4.2.6預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)主梁強(qiáng)度計算中受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋不得人為去掉，應(yīng)在計算中作為受壓預(yù)應(yīng)力鋼筋計算其對截面強(qiáng)度的影響。強(qiáng)度計算中，結(jié)構(gòu)主要受力截面處，預(yù)應(yīng)力的抵抗效應(yīng)值超出荷載總效應(yīng)值不宜過大，同時按規(guī)范要求計算并控制混凝土達(dá)到抗壓設(shè)計強(qiáng)度時，受壓構(gòu)件中預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力。 4.2.7橋面板應(yīng)進(jìn)行內(nèi)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(diǎn)截面按框架結(jié)構(gòu)計算（跨中、1/4截面采用彈性支承，支點(diǎn)截面采用剛性支承）。當(dāng)板的內(nèi)力按梁（板）結(jié)構(gòu)計算時應(yīng)考慮不等厚橋面板厚度變化的影響。橋面板設(shè)計時，板厚、配筋應(yīng)留有余量。當(dāng)箱梁外懸臂大于或等于3m時，截面配筋應(yīng)考慮腹板及頂、底板彎矩的協(xié)調(diào)。 4.2.8當(dāng)混凝土標(biāo)號大于C60時，各種構(gòu)造鋼筋直徑等級應(yīng)提高一級。 4.2.9對采用大噸位預(yù)應(yīng)力的混凝土結(jié)構(gòu)，對錨固部位的端橫梁和體外預(yù)應(yīng)力的轉(zhuǎn)向塊，在缺乏可靠參考資料時應(yīng)對其進(jìn)行局部應(yīng)力分析。 4.2.10獨(dú)柱支承的寬連續(xù)梁橋應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)空間計算。 4.2.11對于設(shè)有蓋梁的橫梁，當(dāng)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(jié)和T墩形式的連續(xù)梁橋，結(jié)構(gòu)計算時應(yīng)上下部結(jié)構(gòu)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(jié)點(diǎn)）時，若計算程序不能自動形成剛臂單元，則應(yīng)人工劃分剛臂單元。 4.3構(gòu)造要求 4.3.1縱向普通鋼筋應(yīng)根據(jù)計算確定，鋼筋直徑一般宜采用F16F25，箍筋直徑不應(yīng)小于F12，應(yīng)根據(jù)計算確定，其它構(gòu)造鋼筋直徑宜采用F12F16。非預(yù)應(yīng)力橫梁鋼筋直徑宜采用F22F28，跨間橫梁鋼筋直徑宜采用F22F25。預(yù)應(yīng)力孔道下必須設(shè)置定位鋼筋，定位鋼筋直徑和形式根據(jù)預(yù)應(yīng)力鋼筋規(guī)格確定并不小于8。 4.3.2主梁、橫梁鋼筋關(guān)系：橫梁鋼筋設(shè)在外層，主梁鋼筋設(shè)在內(nèi)層；主梁與橫梁交叉處，不設(shè)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(guān)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(nèi)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(nèi)側(cè)，同時橫梁范圍內(nèi)橋面板或底板鋼筋取消，但應(yīng)配置翼板鋼筋。 4.3.4在結(jié)構(gòu)受拉邊禁止設(shè)置內(nèi)折角受力鋼筋。 4.3.5預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置，應(yīng)線型平順符合內(nèi)力分布，且應(yīng)盡量避免布置受壓預(yù)應(yīng)力鋼筋。 4.3.6普通鋼筋的設(shè)置應(yīng)盡量避免與預(yù)應(yīng)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(shè)90彎鉤錨固。 4.3.8主梁腹板變寬段處箍筋135彎鉤應(yīng)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(yīng)充分考慮預(yù)應(yīng)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(yù)留槽的端橫梁配筋方式應(yīng)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(yīng)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(fù)。若弄錯斜度的正負(fù)，則成為方向相反的橋梁，應(yīng)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(yīng)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(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，中跨111m，橋面行車道寬9m，兩側(cè)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(biāo)高沖淤變化幅度達(dá)8.7m，平均變化幅度4.5m，主槽并有橫向擺動的歷史，根據(jù)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(shè)計中按兩岸沿江大堤堤距考慮。橋位處地質(zhì)情況復(fù)雜。根據(jù)地質(zhì)條件和沖刷情況，主橋墩基礎(chǔ)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(shè)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(chǔ)選用4根直徑1.25m鋼筋混凝土鉆孔樁。鋼筋混凝土實(shí)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(biāo)準(zhǔn)設(shè)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?yàn)?2.4611162.4m的預(yù)應(yīng)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。跨中梁高3m，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(shè)置35道，主橋中跨設(shè)置在支點(diǎn)、四分點(diǎn)、跨中截面；邊跨僅設(shè)置在支點(diǎn)、跨中和端部截面。在主橋與引橋相接的過度墩上設(shè)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?shù)南淞杭皺M隔板是在墩旁托架上立?，F(xiàn)場澆筑，待橋墩與墩頂?shù)南淞号R時固結(jié)后進(jìn)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(nèi)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(shí)現(xiàn)體系轉(zhuǎn)換的程序也是從邊向中進(jìn)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(yù)應(yīng)力筋為245高強(qiáng)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(zhuǎn)換之后為滿足使用階段內(nèi)力要求增配的預(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)力筋布置在腹板內(nèi)，采用25MnSi25高強(qiáng)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?qū)?8.6m，設(shè)計荷載為汽車超20級，掛車120。主橋上部結(jié)構(gòu)為五跨變截面預(yù)應(yīng)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(diǎn)處梁高7.0m