預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)公路橋主梁構(gòu)造與尺寸

陳博文

(遷安市交通局技術(shù)質(zhì)量監(jiān)督站)

1 箱梁高度

1.1 三跨對(duì)稱布置時(shí)的主梁高度

(1)主梁根部高度

早期設(shè)計(jì)的連續(xù)剛構(gòu)橋，主梁根部高度多為L/18～L/20(L為中跨跨徑，下同)。

近年連續(xù)剛構(gòu)橋出現(xiàn)了一些病害，主要是箱梁腹板產(chǎn)生斜裂縫和跨中撓度過大，箱梁根部高度有增大的趨勢(shì)，大約在L/16～L/17之間。

(2)主梁跨中高度

主梁跨中高度大約在L/45～L/60之間。當(dāng)跨徑較小時(shí)，從構(gòu)造和方便施工考慮，跨中梁高一般不宜小于2 m。

1.2 兩跨T構(gòu)的主梁高度

國內(nèi)外已建成的兩跨T構(gòu)橋很少。主要原因是主梁高度大，不經(jīng)濟(jì)。貴州省已建成的兩座兩跨T構(gòu)橋:小閣丫大橋跨徑138.1 m+138.1 m，主梁根部高度為13.4 m，兩岔河大橋跨徑為132+126 m，主梁根部高度為13.4 m。主梁根部高度約為L/10。兩座橋主梁端部梁高均為4.1 m，約為L/34～L/32。

1.3 孔跨非對(duì)稱布置時(shí)的主梁高度

孔跨非對(duì)稱布置時(shí)，一般情況下會(huì)出大、小T。例如:

(1)云南省三界怒江大橋，孔徑為55 m+138 m+95 m，主橋由1個(gè)100 m的小T和1個(gè)176 m的大T組成。小T的主梁根部高度為6.5 m，大T主梁根部高度為9.5 m，中跨跨中梁高為3.5 m。

(2)貴州省思南巖頭河大橋，孔徑為53.5 m+128.5 m+92m。主橋由1個(gè)87m的小T和1個(gè)170m的大T組成。小T的主梁根部高度為6.25m，大T主梁根部高度為9.5m，中跨跨中梁高為3.2m。

大、小T的根部梁高應(yīng)按結(jié)構(gòu)計(jì)算控制。作為初步擬定尺寸，下述兩點(diǎn)可供參考。

①大T的根部梁高約為大T邊跨跨徑的1/10。

②小T的根部梁高約為(2h-h1)，式中h=L/16～L/17;L為中跨跨徑，h1為大T根部梁高。中跨最小梁高約為中跨跨徑的1/40。

1.4 主梁高度變化曲線

主梁高度的變化曲線，常用的有三種:按二次拋物線變化，按正弦曲線變化和按半立方拋物線變化。

早期的設(shè)計(jì)多采用二次拋物線變化。近期由于多座連續(xù)剛構(gòu)橋產(chǎn)生腹板斜裂縫，且常出現(xiàn)在L/4附近，為了增大該區(qū)段的主梁高度，采用半立方拋物線變化有利于減小主拉應(yīng)力。但有的論文則認(rèn)為，從增大底板下緣曲率半徑以減小預(yù)應(yīng)力束徑向力考慮，建議采用二次拋物線。

2 箱梁頂、底板和腹板厚度

2.1 頂板厚度

根據(jù)箱的寬度和是否布置橫向預(yù)應(yīng)力筋，頂板跨中厚度在25～35 cm之間變化。一般情況下不小于25 cm。0#梁段和邊跨現(xiàn)澆段梁端的頂板應(yīng)加厚，一般加厚至50～70 cm。頂板兩側(cè)的根部要布置承托，其尺寸應(yīng)根據(jù)頂板預(yù)應(yīng)力鋼束構(gòu)造要求確定。

箱梁兩側(cè)的懸臂板，其端部厚度一般為15～20 cm。當(dāng)布置橫向預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，多用20 cm，根部設(shè)置承托，尺寸由頂板鋼束構(gòu)造要求確定。

邊跨梁端因設(shè)置伸縮縫，頂板厚度(含兩側(cè)懸臂板)要滿足預(yù)埋錨固鋼筋的要求。

2.2 底板厚度

跨中底板厚度一般取25～35 cm。主梁根部底板厚度一般取根部梁高的1/8～1/10。0#梁段底板應(yīng)加厚，一般取根部梁高的1/6～1/7。邊跨現(xiàn)澆段梁端的底板厚度應(yīng)按端橫隔板的構(gòu)造要求確定。

從箱梁根部至跨中，底板厚度應(yīng)采用漸變，其變化曲線多采用半立方拋物線或二次拋物線。

2.3 腹板厚度

腹板厚度主要取決于布置預(yù)應(yīng)力筋和澆注混凝土必要的間隙等構(gòu)造要求。從箱梁根部至跨中，根據(jù)跨徑的大小，可分為不同厚度的二段或三段。一般在80～40 cm之間取值。當(dāng)腹板內(nèi)設(shè)置下彎鋼束和豎向預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，腹板厚度按構(gòu)造要求確定。沿縱向腹板厚度不宜突變，可安排在一個(gè)梁段內(nèi)完成漸變。

0#梁段的腹板要加厚，根據(jù)跨徑的大小，一般在80～140 cm之間取值。

邊跨主梁端部附近應(yīng)結(jié)合端橫隔板設(shè)計(jì)，加大腹板厚度，并設(shè)置一漸變段與一般梁段的腹板厚度銜接。

3 箱梁橫隔板

通常的做法是，在0#梁段對(duì)應(yīng)于主墩墩柱位置布置橫隔板，其厚度與橋墩兩壁的厚度一致;另外還在邊跨支承處布置端橫隔板，其厚度可根據(jù)邊跨跨徑的大小，在0.8～2 m之間取值。其余梁段不設(shè)橫隔板。

近年有的連續(xù)剛構(gòu)橋曾發(fā)生底板崩裂的事故。當(dāng)箱梁較寬時(shí)，為了減小底板鋼束徑向力的不利影響，有的設(shè)計(jì)在主梁跨中布置橫隔板。

當(dāng)邊跨跨徑較大，箱梁較窄時(shí)，為了提高梁端支承的抗扭能力，必要時(shí)可將端橫隔板延伸至箱外(至腹板的外側(cè))，梁端支承相應(yīng)移至腹板之外。

所有橫隔板都應(yīng)設(shè)孔洞，以保證箱內(nèi)通道全橋貫通。孔洞大小，應(yīng)方便管養(yǎng)人員及小型機(jī)具通過。