多肋梁在中小跨徑變寬橋應(yīng)用

多肋梁在中小跨徑變寬橋應(yīng)用大路線形設(shè)計是大路總體設(shè)計的關(guān)鍵，方案一經(jīng)確定后，中小橋梁的布設(shè)就必需聽從路線線形的要求。不行避開的就會消失一些橋涵構(gòu)造物位于路基寬度漸變范圍內(nèi)。當(dāng)橋梁處于路基漸變段時，對于大跨徑的橋梁多采納了現(xiàn)澆懸臂箱梁，通過調(diào)整懸臂長度來滿意橋面變寬的要求，而中小跨徑橋梁的上部一般采納鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁，布設(shè)在變寬范圍內(nèi)的此類橋梁處理起來一般比較簡單。現(xiàn)通過一個實例對中小跨徑橋梁的加寬方法予以匯總，為以后簡化設(shè)計，便利施工供應(yīng)借鑒。

1、方案論述和比選

合六葉高速大路的終點葉集是西入安徽省的門戶，原有國道312h的主線收費站為4進4出，由于高速大路的修建，已不能滿意交通量的需求，需擴充至7進l1出。擴建范圍為K0+500～Kl+120，全長620m。在收費站擴建范圍內(nèi)有一座1—16．0m的空心板橋，原橋面寬2x12m。橋梁上跨一條小河，河流測時水位距離原橋梁底1m左右。由于收費站的擴建，該橋需加寬處理，小樁號左右幅各加寬19．3m，大樁號左右幅各加寬16．2m，大小樁號變寬幅度為3．1m。

現(xiàn)場查看該橋的實際狀況并核查老橋的設(shè)計圖紙，老橋上部結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土空心板結(jié)構(gòu)，下部結(jié)構(gòu)為柱式臺樁基礎(chǔ)，現(xiàn)場鑿開橋面后發(fā)覺老橋曾采納框架結(jié)構(gòu)加高過20cm。現(xiàn)對老橋加寬有兩方面的難點。

（1）設(shè)計水位較高，原設(shè)計橋梁河流設(shè)計水位與梁底距離較小，在橋面標(biāo)高受限的前提下加寬該橋，就要求加寬橋上部結(jié)構(gòu)建筑高度只能小于等于原橋上部結(jié)構(gòu)建筑高度。

（2）老橋跨徑長16m，變寬幅度達3．1m，預(yù)制結(jié)構(gòu)處理方案難度較大。

依據(jù)以往處理變寬橋的閱歷，對此類型的橋梁列出三個方案，從設(shè)計與施工角度進行類比，進而提出最優(yōu)方案。

1．1方案一：全橋采納16米的整體式現(xiàn)澆空心板如圖1所示。

設(shè)計方案簡介：整體式空心板梁，可以保證梁高與原梁高全都，并通過調(diào)整孔洞數(shù)量及孔洞之間的距離來滿意變寬的需要。

方案評價：

從設(shè)計方面講，該方案能夠滿意該橋變寬設(shè)計的要求，結(jié)構(gòu)整體性能較好。但其構(gòu)造及受力模式比較簡單。

從施工方面講，該橋為整體式空心板，無法采納預(yù)制吊裝工藝，需要滿堂支撐現(xiàn)澆施工。由于橋下為一小河，改河及基礎(chǔ)處理難度較大，費用較高，滿堂支架施工難度較大。內(nèi)腔孔洞數(shù)間距不同，鋼筋布置不統(tǒng)一，施工較為簡單等一些不確定因素導(dǎo)致施工質(zhì)量難以保證。

1．2方案二：多個異型板進行拼寬設(shè)計

設(shè)計方案簡介：將已有空心板粱優(yōu)化成多個異型板，通過多個異形板之間鉸接來滿意變寬的需要。

方案評價：該方案能滿意該橋的變寬設(shè)計要求。但變寬需要異形板形式較多，模板數(shù)量較多，施工預(yù)制難度較大。

1．3方案三：多肋梁

我們的空心板梁的截面雖然不是T型截面，但其受力模式歸根結(jié)底是一個T型截面梁的計算。從廣義上來講，工字形、箱形以及空心板截面，其正截面強度計算均可以按T形截面來處理。通常為便利我們計算，我們將一塊板梁等效成T梁或工字型梁進行計算。現(xiàn)在我們逆向考慮，將異形板簡化成一個梁高等同的T梁，通過調(diào)整腹板的寬度來滿意單片梁的剛度要求單片梁之間進行剛接，通過增加橫梁的個數(shù)來滿意橋面橫向的整體剛度與穩(wěn)定性。

老橋原梁板高75cm，由于老橋被加高過20cm，給我們采納多肋梁在剛度方面的設(shè)計供應(yīng)了有利的條件。依據(jù)老橋的現(xiàn)有狀況，我們將設(shè)計梁高取為85cm，利用等截面換算的方法將現(xiàn)有空心板梁成T梁。利用其在橋梁中心線上投影跨徑不變的前提下，調(diào)整其與橋梁中心線的角度來滿意變寬的需要。

方案簡介：

（1）依據(jù)面積、慣性矩及形心位置不變的原則將16米的空心板等效肋梁，并對肋梁結(jié)構(gòu)斷面進行優(yōu)化。

（2）依據(jù)橋面寬度選定合適的肋梁懸臂長度，并確定多肋梁片數(shù)。本設(shè)計兩片梁肋間距以小于等于150cm進行掌握，加寬部分采納13片肋粱。右圖分別是梁端兩個斷面。

（3）依據(jù)最大懸臂的肋梁及梁的片數(shù)采納剛接橫梁法計算橫向分布系數(shù)m，以該橫向分布系數(shù)下的肋梁進行掌握設(shè)計。

（4）對單片粱進行受力分析。

3、結(jié)論

通過以上三種方案的比選，最終確定多肋梁的設(shè)計方案為該橋的首選方案。多肋梁的設(shè)計歸根結(jié)底是一個T型截面梁的設(shè)計，由于其梁高較T梁小，肋數(shù)較多，故起名為多肋粱。在設(shè)計方面，多肋梁是對單片梁分析的，受力比較明確。在施工方面，多肋梁梁肋部分采納標(biāo)準(zhǔn)斷面預(yù)制，濕接縫部分采納現(xiàn)澆，通過調(diào)整梁肋長度和現(xiàn)澆濕接縫的寬度來滿意橋面變寬的需要。多肋梁上部預(yù)制與現(xiàn)澆相結(jié)合可以保證施工質(zhì)量，上部與下