預應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的立面布置

石成玲

(貴州省交通建設(shè)咨詢監(jiān)理有限公司)

預應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的立面布置有多種方式。按照縱斷面形式分有等截面連續(xù)梁和變截面連續(xù)梁。按照橋梁跨徑相互關(guān)系分有等跨和不等跨兩種形式。

1 等截面連續(xù)梁

連續(xù)梁在恒載和活載作用下，支點截面設(shè)計彎矩一般比跨中截面設(shè)計正彎矩大，但在這個差值不大時，可以采用等截面，從而簡化構(gòu)造。

等截面連續(xù)梁一般適應(yīng)于中等跨徑橋梁，跨徑以40～60 m為宜。可以使主梁的構(gòu)造簡單，施工快捷。等截面連續(xù)梁的立面布置以等跨徑為宜，當跨徑較大時，也可以將邊跨跨徑取小于中跨跨徑的不等跨布置，一般邊跨與中跨跨長之比在0.6～0.8左右。等截面布置的連續(xù)梁適應(yīng)于有支架施工、頂推法施工、逐孔架設(shè)施工及移動模架施工。

當連續(xù)梁的跨徑較大時，宜采用懸臂法施工，這樣主梁支點截面的負彎矩將比跨中正彎矩大得多，變截面梁高度的變化基本與內(nèi)力變化一致，這時為使結(jié)構(gòu)受力合理、造價經(jīng)濟，以采用變截面梁更為合理。

2 變截面連續(xù)梁

當連續(xù)梁的主跨徑達到70 m及其以上時，從結(jié)構(gòu)受力和經(jīng)濟角度出發(fā)，主梁采用變截面更符合梁的內(nèi)力變化規(guī)律。變截面形式的預應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，立面一般采用不等跨布置。連續(xù)孔數(shù)一般不超過五跨，通常3～5孔分為一聯(lián)布置。當采用多于兩跨的連續(xù)梁橋，其邊跨一般為中跨的0.6～0.8倍左右。三跨連續(xù)梁應(yīng)用最廣泛，當采用箱形截面的三跨連續(xù)梁時，邊跨可減少至中孔的0.5～0.7倍。采用變截面布置適合采用懸臂法施工，施工階段的主梁內(nèi)力與運營階段主梁內(nèi)力基本一致。梁底立面曲線可采用圓弧線、二次拋物線及折線等。采用變截面結(jié)構(gòu)外形美觀，可節(jié)省材料并增大橋下凈空高度。

連續(xù)梁橋在支點和跨中梁高的估算值可參考表1，表中數(shù)據(jù)由已建成橋梁的資料歸納而得。

表1 連續(xù)梁橋在支點和跨中梁高的估算值

3 縱向預應(yīng)力筋

沿橋跨方向的縱向力筋又稱為主筋，是用以保證橋梁在恒、活載作用下縱向跨越能力的主要受力鋼筋，可布置在頂、底板和腹板中。預應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋中縱向預應(yīng)力筋的布置方式多種多樣，與所采用的施工方法以及預應(yīng)力筋的種類等有密切的關(guān)系。

圖1a表示采用頂推法施工的直線形預應(yīng)力筋布置方式。上、下的鋼筋通束使截面接近軸心受壓，以抵抗頂推過程中各截面承受的正負彎矩的交替變化。待頂推完成后，再在跨中的底部和支點的頂部增加局部預應(yīng)力筋，用來滿足運營荷載下相應(yīng)的內(nèi)力要求。有時按設(shè)計還在跨中的頂部和支點附近的底部設(shè)置局部的施工臨時鋼筋束，待頂推完成后即予卸除。

圖1b所示為采用先簡支后連續(xù)施工方法的預應(yīng)力鋼筋布置方式。待墩上接縫混凝土達到規(guī)定強度后，用設(shè)置在接縫頂部的局部預應(yīng)力鋼筋來建立結(jié)構(gòu)的連續(xù)性。

圖1c、d所示為采用懸臂施工方法的預應(yīng)力筋布置方式。梁中除了正彎矩區(qū)和負彎矩區(qū)各需布置頂部和底部預應(yīng)力筋外，在有正、負彎矩的區(qū)段內(nèi)，頂、底板中均需設(shè)置預應(yīng)力筋。

圖1e所示為整根曲線形鋼筋束錨固于梁端的布置方式，一般用于整聯(lián)現(xiàn)澆的情形，若預應(yīng)力筋既長且彎曲次數(shù)又多，就顯著加大了預應(yīng)力筋的摩阻損失，因此聯(lián)長或力筋不宜過長。

預應(yīng)力筋的布置要考慮到張拉操作的方便。當需要在梁內(nèi)、梁頂或梁底錨固預應(yīng)力筋時，應(yīng)根據(jù)預應(yīng)力筋錨固區(qū)的受力特點進行局部加強，以防開裂損壞。

圖1 預應(yīng)力混凝土連續(xù)梁配筋