公路２００９年１１月第１１期ＨＩＧＨＷＡＹＮｏｖ．２００９Ｎｏ．１１文章编号：０４５１－－０７１２（２００９）１１一００４６一０８中图分类号：Ｕ４４２．６文献标识码：Ｂ装配式预应力混凝土箱形连续梁桥通用设计图成套技术方华，余培玉，刘士林（中交第一公路勘察设计研究院有限公司西安市７１００７５）摘要：结合新版通用图，分析装配式预应力混凝土箱形连续梁桥通用图目前设计、施工以及应用中存在的主要问题，研究装配式箱梁的计算分析方法，对比分析横向分布系数法和梁格法计算结果的差别，研究分析了箱梁的合理梁高和腹板尺寸，系统地剖析了现行通用图在钢束设计、断面设计、其他构造处理等方面的技术改进。关键词：装配式箱梁；梁格法；横向分布系数；设计；通用图高速公路的快速发展要求沿线桥梁的建设速度大大加快，高速行车要求桥梁具有良好的力学性能、较少的伸缩缝构造，以获得较好的平顺性，舒适性和耐久性。为了解决桥梁建设速度问题，并保证良好的力学性能，出现了“先简支后连续”的施工方法。简支梁桥是梁式桥中应用最早、最广泛的一种桥型，由于它构造简单、施工方便、能适应较大的地基沉降，因而在中小型跨径桥梁中得到普遍应用。但是，由于简支梁桥桥面伸缩缝的存在，特别是多跨长桥，不仅缝多，且缝宽易随温差、收缩、荷载因素而相应变化，致使行车颠簸频繁。为了提高行车舒适性，出现了各种形式的桥面连续简支梁桥。尽管简支梁桥桥面连续结构体系本身有着不同程度的缺陷，无法和连续梁结构体系的优良性能相媲美，但是简支梁桥在桥面连续后，减少或消除了连续跨内的伸缩缝，获得了较长的连续桥面，但在垂直力的作用下，各跨仍能保持简支梁受力的基本特征，同时施工方便等优点使得其在桥梁建设的发展中仍占据了一定的地位，现在仍被普遍使用。主梁简支、桥面连续的结构体系虽然得到迅速普及，但无论从理论根据上还是构造实践上均不尽完美，破损情况依旧发生。尽管国内外众多学者也在不断地对桥面连续的工艺进行改进，但都不能从根本上解决问题，工程师们只有寻求更加有效的方法，由此出现了“恒载简支、活载连续”的先简支后连续桥梁。先简支后连续桥梁也有两种结构形式，一种为收稿日期：２００９—０８－－１１支点不转换，即在连续支点处纵向设置两排支座，预制梁简支安装后，浇筑混凝土接头，待浇筑的混凝土达到强度后，结构体系就转化为连续梁体系；另一种是支点转换体系，浇筑完连续接头后，张拉负弯矩钢束，将双支座改为单支座，实现体系转换。两种体系跨中正弯矩、支点负弯矩和梁各截面剪力基本一致，但支点不转换体系本质上就是普通钢筋混凝土实现结构的连续，虽然减少了桥面伸缩缝的数量，一定程度上改善了支座处桥面开裂现象，但并不能从根本上解决负弯矩引起的桥面开裂问题；同时，多排支座容易引起各支座受力不均，甚至支座脱空。只有将结构本身做成压应力连续，使整个断面连成一体，并在负弯矩区留有一定的压应力储备，才是消除开裂隐患和满足高速行车功能要求的根本办法。我国编制标准图工作最早可追溯到解放初期，历经５０多年，由原交通部统一修订的标准图结构形式有石拱桥、装配式钢筋混凝土矩形及轻型桥台、工字形组合梁、装配式钢筋混凝土斜板桥、装配式钢筋混凝土Ｔ梁上部构造、涵洞等，但未有装配式预应力混凝土箱形连续梁桥上部构造标准图。２０世纪９０年代初期部分设计院才陆续推出自己编制的装配式箱梁通用图，如原交通部第一公路勘察设计研究院推出的单支点预应力连续箱梁、陕西省公路勘察设计院推出的双支点普通钢筋连续箱梁，在许多项目得到应用，使用效果均不错，市场需求强烈。万方数据 ２００９年第１１期方华等：装配式预应力混凝土箱形连续梁桥通用设计图成套技术１目前设计、施工中存在的主要问题（１）新桥规推出后，设计方法由原规范的“定值设计法”转变为新规范的“概率极限状态设计法”，由经验方法转变为运用统计数学的方法，对结构设计也提出了更高的要求。因对规范的理解存在偏差，反映到图纸上是设计安全度不足或盲目配筋。（２）钢索布置不合理，导致局部截面压应力过大，部分区域拉应力又超标，钢绞线用量不少，但承载力还是不足。（３）梁高、腹板厚度差异较大，且细部构造不合理，导致施工模板不好通用，形成浪费。（４）悬臂翼缘板设计时没有考虑汽车撞击护栏的偶然荷载，容易导致护栏设计时遗漏悬臂翼缘板的加强。（５）底板、梁端配筋不合理，引起这些区域局部开裂。（６）部分设计采用“先浇筑桥面板纵向湿接缝混凝土及横隔板，再浇筑接头及负弯矩区桥面板，张拉板顶负弯矩钢束”，易引起现浇桥面板开裂。２应用中存在的主要问题装配式箱形连续梁标准图大多编制于２０世纪９０年代，在一些主要的技术指标上都有一些限制。后各设计单位在进行高速公路设计中，根据各自的情况和需要，相应地进行了修改。由于各地区情况差异较大，思路不统一，造成通用图结构物形式上的多样化，同样结构、同样标准因要求不同，无论在断面形式上还是在结构配筋上都大相径庭。有的地区就要求将断面优化到最小，材料最省；而有的地区则以更加安全为指导思想，总是怕断面做小，在安全度方面留有一定的余地。由于采用的是通用图，没有被统一到标准图上来，由此造成目前常用的通用图中，同一种结构即使同样的标准，无论在断面上还是材料上都是五花八门，根本无法统一起来，距标准化的要求越来越远，给施工和管理都带来很大的不便。３通用图开发情况为适应设计市场的需要，满足现代公路交通发展带来的大交通量、重荷载、快建设速度的要求，为提高设计水平和确保工程质量，依据“关于下达２００５年度交通科学技术项目执行计划的通知”（原交通部［２００５１４５４号文）开发设计了支点转换体系的“装配式部分预应力混凝土箱形梁通用图”。万 方数据３．１开发内容本次装配式预应力混凝土箱形连续梁桥通用设计图研究开发内容如下。（１）路基宽度：１０ｍ、１２ｍ、２３ｍ、２４．５ｍ、２６ｍ、２８ｍ、３３．５ｍ、３４．５ｍ。（２）跨径：２０ｍ、２５ｍ、３０ｍ、３５ＩＴＩ、４０ｍ。（３）斜交角：０。、１５。、３０。。（４）荷载等级：公路一Ｉ级、公路一Ⅱ级。（５）环境类别：Ｉ类、Ⅱ类。３．２主要结构尺寸装配式预应力混凝土箱形连续梁桥通用设计图主要结构尺寸见表１。表１通用图主要结构尺寸跨径／ｍ２０２５３０３５４０梁高／ｍ１．２１．４１．６１．８２．Ｏ顶板厚度／ｒａｍ１８０１８０１８０１８０１８０跨中底板厚度／ｒａｍ１８０１８０１８０１８０１８０跨中腹板厚度／ｒａｍ１８０１８０１８０１８０２００腹板斜率３Ｉ１３．５ｌ１４ｌ１４Ｉ１４ｌ１３．３主要的标准规范（１）《公路工程技术标准》（ＪＴＧＢ０１—２００３）。（２）《公路桥梁设计通用规范》（ＪＴＧＤ６０—２００４）（以下简称《通规》）。（３）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（ＪＴＧＤ６２—２００４）（以下简称《预规》）。４设计计算分析方法４．１国内外的研究现状装配式连续箱梁受力特点是主梁在简支状态下只承受自身恒载和可能的施工荷载，经过体系转换成为连续结构后，承受二期恒载及其他活载。根据此特点，国内外对先简支后连续箱梁的设计计算分析有以下几种方法。４．１．１试验的方法在桥梁工程的发展中，桥梁试验研究和技术对于推动和发展桥梁计算理论，解决桥梁实际中出现的问题起着重要的作用。试验的目的是为建立或检验结构设计理论和经验公式，或者验证某一结构理论体系中的科学判断及假说的可靠性，一般把对结构或对象有主要影响的因素作为试验参数，根据具体情况，试验可在实际的原结构上进行，也可在模拟的模型结构上进行，如可按比例建造一个有机玻璃・——４８‘——公路２００９年第１１期的缩小模型。通过试验，也可了解桥梁在试验荷载作用下的实际工作状态，判断桥梁结构的实际承载能力和结构质量，对于一些在理论上难以计算的部位，通过荷载试验可达到直接了解其受力状态的目的。另外，桥梁荷载试验还常常有助于发现在桥梁一般性检查中难以发现的隐蔽病害。一般以实桥作为试验对象。通过对测试结果的综合分析，掌握桥梁的技术状态，确定桥梁的使用条件，提出桥梁的养护措施，有效保证桥梁结构物的安全使用。４．１．２理论分析法传统的桥梁结构计算分析～般分为三部分，首先是计算桥梁荷载横向分布系数，将空间问题转化为平面问题；其次是用平面杆系有限元法计算纵横梁内力；最后根据计算得的纵横梁内力进行构件的结构设计。随着电子计算技术的迅猛发展，许多桥梁设计计算程序相继开发出来，如ＡＮＳＹＳ、ＳＡＰ、ＭＩＤＡＳ、桥梁博士等，这些程序可对桥梁三维空间进行建模计算分析，从而能够较为准确地模拟出桥梁在施工及运营过程中实际的受力状态。但三维空间建模存在自由度多、工作量大等局限，而且许多空间有限元程序只能进行应力分析，对预应力束的模拟较复杂，或模拟近似。所有这些都限制了空间程序在混凝土及预应力混凝土桥梁设计中的推广使用。４．２横向分布系数的计算４．２．１横向分布系数计算方法对于多梁式桥，可处理为若干单片梁单独计算，通过考察其横向连接情况，对其计算图式做出某些假定，而后用梁理论求出荷载横向分布影响线，进而求出各梁分配的最不利荷载，最后按单梁平面杆系进行结构计算。基于装配式预制箱梁横向连接的特点，横向分布影响线的常用计算方法有刚性横梁法、铰接板（梁）法、刚接板（梁）法和比拟正交异性板法（Ｇ—Ｍ法）。４．２．２横向分布系数对比计算现以路基宽度２８ｍ的３０ｍ跨径正交预制箱梁为例，对不同方法计算的汽车荷载横向分布系数进行对比分析。各梁断面尺寸及横向布置情况如图１、图２所示，汽车荷载横向分布系数计算结果汇总于表２。单位ＩＩｎｔｌＡ图１横断面布置』』惑。耵（８）边梁单位Ｉｎｌｎｌ（ｂ）中梁图２单梁跨中计算截面万方数据 ２００９年第１１期方华等：装配式预应力混凝土箱形连续梁桥通用设计图成套技术表２汽车荷载横向分布系数汇总１号梁（边梁）２号粱（中梁）方法二列车三列车二列车三列车刚性横梁法Ｏ．６８０．７０Ｏ．５６Ｏ．６２刚接梁法０．６９０．６８０．５８０．６５铰接梁法０．６９０．６８Ｏ．５９Ｏ．６５Ｇ—Ｍ法０．７０Ｏ．７０Ｏ．５７ｏ．６４统计最大ｏ．７００．７０Ｏ．５９０．６５分析表２中计算结果，各理论计算方法所得横向分布系数相差不到５％，边梁在采用Ｇ—Ｍ法时分布系数最大，中梁在采用铰接梁法时分布系数最大，均出现在横向布置三列车时。故采用各方法中的统计最大值，既考虑结构安全，又不致过度安全。４．２．３梁格法与横向分布系数法比较分析采用空间有限元程序ＭＩＤＡＳ６．７．１按空间梁格模型计算主梁汽车荷载横向分布系数列于表３。表３粱格法汽车荷载横向分布系数汇总ｌ号粱（边粱）２号粱（中梁）方法二列车三列车二列车三列车边跨Ｏ．７７Ｏ．７３Ｏ．６００．６６中跨Ｏ．７９０．７４Ｏ．６１０．６７统计最大０．７９０．７４Ｏ．６１０．６７对比表２、表３的计算结果，梁格法计算出的横向分布系数边跨与中跨之差只有约０．０２，可忽略，边、中跨可采用一个值。梁格法与刚性横梁法、刚（铰）接梁法等简化理论计算法比较，边梁大了０．０９，中梁相当。考虑到２０～４０ｍ预制箱梁活载占总荷载比重不超过４０％；同时，根据连续梁影响线理论，某截面不利荷载位置也分布有邻近各孔，而这部分荷载经过中支点的转换已接近均布；综合全桥，梁格法计算结果比单梁计算大５％左右。４．３梁格法与单梁杆系计算的纵梁验算结果对比为确定横向分布系数法的单梁计算结果的准确性，现将单梁平面杆系与空间梁格法的主要验算成果对比列于表４～表７。表４承载能力极限状态计算作用效应组合设计值边梁中梁位置粱格法平面杆系粱格法平面杆系边跨跨中正弯矩／（ｋＮ・ｍ）９２２６１０１８４８２３５９８４３中支点负弯矩／（ｋＮ・ｍ）——６８８８——６９２７—６５３１——６８５８中跨跨中正弯矩／（ｋＮ・ｍ）７８４５８５８０６９２１８１６４万 方数据表５作用短期效应组合抗裂验算最小拉应力边梁中梁位置粱格法平面杆系粱格法平面杆系边跨跨中下缘／ＭＰａ１．９２．６２．４３．Ｏ中支点上缘／ＭＰａ０．２３０．４８Ｏ．５６Ｏ．５８中跨跨中下缘／ＭＰａ２．５２．８３．Ｏ３．１表６持久状况应力验算最大正应力边粱中梁位置梁格法平面杆系粱格法平面杆系上缘／ＭＰａ１０．６１１．Ｏ１０．１１１．Ｏ下缘／ＭＰａ１０．６１０．８１０．６１０．６表７持久状况应力验算主拉应力边梁中粱位置粱格法平面杆系梁格法平面杆系中支点／ＭＰａ——０．７０—１．２一１．１—１．２１／４跨／ＭＰａ一０．１５一Ｏ．２６一Ｏ．３３一Ｏ．２３其他截面／ＭＰａ一０．５５一Ｏ．５２一Ｏ．２７——０．４７结果对比表明，两者计算结果较为接近，在极限承载能力方面，单梁计算各控制点效应均比梁格法计算略大，而抗裂计算时边跨跨中压应力储备却是梁格法不利（储备小），其他各项验算差别不大。经分析，在极限承载验算时，实际已接近全桥受力，横向４片梁受力趋于均衡，而单梁计算是按最大偏载验算，故效应值偏大；而抗裂计算时，由前面荷载横向分布系数分析知道，梁格法计算结果要大５％左右。通过以上分析可知，单梁计算结果与梁格法有一定差别，考虑到梁格法空间模型处理也有近似性，故采用两种计算方法进行对比验算是必要的，以确保结构的安全、合理。经调研，发现相同跨径的装配式连续箱梁梁高，不同设计院多采用不同值，不同时期梁高也有差异，梁高调研情况见表８。（１）现行公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范最小保护层厚度略有增加，一定程度上减少主梁截面有效高度，降低截面强度，与旧规范主筋最小混凝土保护层对比见表９。５梁高拟定５．１装配式箱梁梁高现状５．２现行规范对桥梁设计的影响～５０一公表８预制箱梁梁高调研情况跨径／ｍ梁高／ｅｍ结构形式使用单位双支点钢筋连续、１００陕西院２０预应力连续１２０单支点预应力连续中交一院２００５年版公路一院１２５单支点预应力连续（２０世纪９０年代版本）２５双支点钢筋连续、１３０陕西院预应力连续１４０单支点预应力连续中交一院（２００５年版）公路一院１５０单支点预应力连续（２０世纪９０年代版本）３０双支点钢筋连续、１６０陕西院预应力连续１６０单支点预应力连续中交一院（２００５年版）双支点钢筋连续、１８０陕西院３５预应力连续１８０单支点预应力连续中交一院（２００５年版）１９０简支箱梁江西院（地方道路）４０２００简支箱梁江西院（高速公路）２００单支点预应力连续中交一院（２００５年版）表９主筋的最小混凝土保护层厚度比较ＪＴＪ０２３—８５版Ｄ６０一２００４版板粱Ｉ类环境Ⅱ类环境Ⅲ类环境２０ｍｍ３０ｎｌｍ３０ｍｍ４０ｍｍ４５ｍｍ（２）极限状态设计法由原来的“定值设计法”转变为“概率极限状态设计法”，根据公路桥涵的设计安全等级，引入桥梁结构的重要性系数，旧规范采用的极限设计法与新规范设计安全等级二级（系数取１．ｏ）相当，而本项目用于高速公路，安全等级为一级（系数取１．１）。同时，新规范在极限状态设计中，考虑了预应力引起的次效应，这样极限效应有明显增加。（３）现行规范梯度温度有所增加。（４）新规范对使用阶段钢绞线最大拉应力限制得更小。（５）跨径小时，冲击系数有较大提高。５．３装配式箱梁梁高的分析梁高偏低时，结构刚度不足，导致行车颠簸，影响行车舒适性，同时给箱内模板拆除造成麻烦。但如梁高增加太多，构件刚度的增加，导致预加力、地万 方数据路２００９年第１１期基不均匀沉降、梯度温度等引起次内力增加太多，为满足各项应力指标要求，需配置更多的预应力束，引起材料的浪费。综合考虑结构安全、施工方便、材料经济，结合实际桥梁的使用情况，在各版本的基础上通过大量计算比较，拟定出一套较为合理的梁高，见表１０。表１０预制箱梁梁高拟定跨径／ｍ２０２５３０３５４０粱高／ｍ１．２１．４１．６１．８２．０６腹板厚度拟定根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范）（ＪＴＧＤ６２—２００４）对Ⅱ类环境钢筋最小保护层的要求，根据图３按２０ｍ跨径腹板斜率３：１计算出腹板最小水平厚度Ｂ＝１５．２ｃｍ。图３箱粱配筋断面现对几种不同腹板厚度进行结构分析，分析对比结果列于表１１～表１４，根据表中对比结果，可以得出以下结论：各种跨径所对应的不同腹板厚度的受力均能满足规范要求，但底板处的最大压应力随腹板厚度的增加而减少，考虑到结构受力的合理性、材料用量的经济性，考虑一定的安全储备，同时考虑到腹板厚度太薄，容易出现“蜂窝、麻面”及振捣不密实等质量缺陷，现环境类别按Ⅱ类设计，腹板水平方向尺寸不宜小于１８ｃｍ（实际厚度不小于１７ｃｍ），故确定跨径２０～３５ｍ箱梁跨中腹板厚度取１８ｃｍ，跨径４０ｍ箱梁取２０ｃｍ。７技术改进和构造处理７．１预应力钢束索形的优化以往有些通用图主梁正弯矩钢束配置时，按简支梁的受力模式考虑，钢束从梁端到跨中尽量下放，造成局部应力不理想，如支点到１／４跨附近下缘压应力较大，而上缘负弯矩张拉附近又出现较大的拉２００９年第１１期方华等：装配式预应力混凝土箱形连续梁桥通用设计图成套技术～５１一表ｌｌ不同腹板厚度施工阶段应力比较跨径截面位置容许值腹扳厚度最大２０ｍ２０．４１６ＭＰａ规范边跨跨中附近ｃｍ１７中支点１８中跨跨中附近１８ｃｍｃｍ１６ｃｎ－ｉ１７ＣＥＩｌｃｍ１６ｃｍ１７ｃｍ１８ｃｍ２．４０．１１２．８７．１１７２．４Ｏ．１１Ｚ．２６．７１８２．５Ｏ．１１１．６６．４１９４．７３．Ｏ３．２Ｏ１７ＣｌＴＩ４．６Ｚ．９３．２Ｏ１８４．５２．８３．２Ｏ２．１０．２１１．１５．９１７２．ＯＯ．２１０．６５．７１８２．Ｏ１．１ｌＯ．６５．４１９上缘最小最大一２．１２０．４下缘最小腹板厚度上缘３０一２．１ｃｍｃｍｃｍｃｍ１９ｃｍｃｍｃｍｃｍ最大ｍ最小２０．４一２．１２０．４３．９０．７１４．８８．１１８３．９Ｏ．７１４．４７．８１９３．９Ｏ．７１３．８７．４２０５．６２．９３．８５．５２．８３．８５．４２．８３．８３．２１．１１２．５６．７１８３．２１．２１２．３６．３１９３．１１．２１１．６６．１２０ＣｌＴＩ下缘．最大最小腹板厚度一２．１—０．６１８一Ｏ．５１９一Ｏ．５２０ｃｍｃｍｃｍｃｍｃｍｃｍｃｍｃｍ４０ｍ上缘最大最小最大２０．４６．２２．６１６．０８．６６．２２．７１５．２８．１６．２２．８１４．５７．６６．７３．４３．６６．６３．３３．６６．５３．２３．６５．１２．９１３．１７．４５．０３．Ｏ１２．５７．１５．Ｏ３．１１１．９７．Ｏ一２．１２０．４下缘最小一２．１—１．３—１．３—１．３表１２不同腹板厚度短期效应组合抗裂计算最小正应力比较规范跨径截面位置容许值１６ＭＰａ边跨跨中附近ｃｍ１７中支点１８中跨跨中附近１８ＣＥＩｌ腹板厚度２０ｃｍｃｍ１６ｃｎｌ１７ｃｍ１６ｃｍ１７ｃｍ１８Ｃｌｌｌｍ上缘下缘一１．８５一１．８５０．０７１．７５１７０．０４１．６０１８０．０１１．４６１９Ｏ．６１Ｏ．５１Ｏ．４２Ｏ．１５１．２１１７Ｏ．１１１．２７１８０．０７１．０４１９—２．７１１７ｃｎｌ—２．６４１８—２．５７１９腹板厚度３０ｃｍｃｍｃｍｃｍｃｍｃｍｃｍｃｍｍ上缘下缘一１．８５一１．８５１．６３３．ＯＯ１８１．６１２．７１１９１．５９Ｚ．４４２００．４８Ｏ．３３０．１８１．４７２．４１８１．４３２．２３１９１．４２．０６２０—１．６６１８—１．５３１９—１．４１２０腹板厚度４０ｃｍｃｍｃｍｃｍｃｍｃｍｃｍｃｍｃｍｍ上缘下缘一１．８５一１．８５３．６３．４１３．５８２．９８３．５８２．５８Ｏ．３９Ｏ．１９一Ｏ．０ｌ—０．９４２．７４３．１３２．７２．８４２．６６２．５８—１．１７—１．０６表１３不同腹板厚度持久状况最大正应力比较跨径截面位置腹板厚度２０ＭＰａ规范容许值１６１６．２１６．２ｃｔｎ持久状况最大正应力１７ｃｍ１８ｃｍｍ上缘下缘１１．０３１３．１５１７ｌＯ．９７１２．９７１８１０．９１１Ｚ．８１１９ＣｌＴＩ腹板厚度３０ｃｍｃｍｍ上缘下缘腹板厚度１６．２１６．２１２．７２１４．１９１８１２．５９１３．９６１９ｃＴｒＩ１２．４６１３．７４２０ｃｍｃｍ４０ｍ上缘下缘１６．２１６．２１４．４３１５．２１１４．２２１４．８８１４．０１１４．５７应力。分析先简支后连续箱梁的受力特点，成桥后以连续梁的方式承受不均匀沉降，汽车、温差等荷载，这部分荷载占很大比重，故将梁端至１／４跨附近钢束尽量上提，如图４所示，以解决腹板变厚附近压应力过大问题，从而可减少腹板厚度，同时增加支点上缘及负弯矩张拉端附近的压应力储备，避免出现拉应力或拉应力过大。７．２预制梁断面的优化２０＂－－４０ｍ箱梁采用一个腹板斜率时，梁高越小万方数据 一５２一公路２００９年第１１期表１４不同腹板厚度极限承载能力比较跨径截面位置腹板厚度２０１６５４１７１０９１８１８ｋＮ・ｍ边跨跨中下缘ｃｍ０７７７２ｌｃｒｎ中支点上缘１８中跨跨中下缘１８１７Ｃｍｃｍ１６ｃｍ１７ｃｎｌｅｌ１６４３１７８７１８Ｃｎｌ１７４３１８８７１９ｃｍ４１９７７３１８ｃｍｍ强度效应腹板厚度５０７７４７５０１８１０５０７７４７８９１９１０ｃｒｒｌ——５７００——４３８５１７——５７００——５６９９４１９７４６４４１９３８００１９—４１８３９８—４１９——９４１１ｃｍ１３３ｃｍｃｍｃｍ５４４７１１ｃｍ７５１７１８ｃｎｌｃｍ７５１８０８ｃＴｎｃｍ３０ｍ强度效应腹板厚度１３４６４２１３３——９５４２——９５４４——７６８５１９８７５１７８９８２０１６１４９７３６１９１８１７９８３１２０１８１７～７１８６５９—７２０ｃｍ１６４ｃｍ１６４１８２ｃｍ１６４４０４ｃｍ７５９３６４ｃｍ７６０３９９ｃｍ７６１４３５ｃｍ０５７１９３４０ｍ强度效应—１５—１２—１５—１２—１５—１２１６０５７１３７６１１６０５７１３９７７１６９５９驻莹Ｉ蓬圣圣姜、竺姗近兰／叁ｍ矗ｆ、－ｒ’一＼腹板变厚处压应力较大（ｂ）现设计图４正弯矩钢束索形优化箱室内、外桥面板计算跨径相差越大，导致桥面板受力不均。因控制设计的桥面板跨径增大，而桥面板钢筋横向需通长布置，从而导致钢筋的增多，或内外桥面板安全度差异的增大。通过分析比较，改变跨径２０ｍ、２５ｍ箱梁的腹板坡度，由原来的４ｔ别改为３：１、３．５：１，使箱室内、外跨度相当，从而使桥面板受力更合理。现以２８ｍ路基２０ｍ箱梁为例分析优化前后的内力对比，改进前后的断面如图５、图６所示。１分单位Ｉｍｍ图５２０Ｉｌｌ箱梁原断面腹板采用４。１时，室外桥面板计算跨径１室内桥面板计算跨径１１１５９２５ｍｍ，（１）因施工控制不严，预制梁在预制过程中底板局部常出现纵向微裂缝，故将底板上、下层横向钢筋连接成闭合“箍筋”，如图７所示，增强底板的横向整体性，从而增强底板横向抗裂性。（２）因先简支后连续结构的特点，中支点下缘ｍｍ，室外为室内的１．７３倍；腹板采用３：ｌ时，室外为室内的１．３９倍，室内外受力差距明显减小，桥面板受力更为均衡。７．３其他构造处理万方数据 ２００９年第１１期方华等：装配式预应力混凝土箱形连续梁桥通用设计图成套技术单位：ｍｍ图６２０ｍ箱梁现断面一一（ａ）原设计（ｂ）现设计隔板设置方式为箱室内外均设隔板，如图１０所示，压缩了箱梁内部空间，同时将箱室分隔为两段，给内模的制作、安装、拆除均造成不便，室内隔板施工也困难。根据跨中隔板的受力特点，我们取消室内隔板，保证内模连续，横向力通过顶底板传递，不仅方便了施工，同时确保箱梁内壁混凝土的浇筑质量。图７底板抗裂设计没有预应力钢束通过，而在梯度温度，不均匀沉降等最不利组合下，中支点下缘受力较大，常出现较大的拉应力，为此而在支点下缘增设普通钢筋，如图８所示，以满足承载能力和抗裂的要求。蜒积横隔板横隔板（ａ）原设计（箱内设横隔板）（ｂ）现设计（箱内不设横隔板）图ｌＯ跨中横膈板设置方式中支点下缘增设晋通钢筋示意图８（３）斜交预制梁端横梁箍筋采用正布时，部分箍筋会伸出预制梁外，斜度越大，箍筋伸出越多，影响模板设置，给施工造成麻烦，故将该箍筋现改为顺桥向布置，如图９所示，不影响受力安全，却方便施工。８结语对于由多片箱梁组成的装配式梁桥，目前较实用的方法是传统的横向分布系数法，通过横向分布系数和平面杆系有限元程序电算相结合，计算结果已有相当的精度，足以满足此类桥梁工程设计的需求。同时用空间梁格法进行多片箱梁桥的设计在一定程度上更接近实际情况，作为对比分析计算也是必要的。装配式部分预应力混凝土箱形梁具有施工（ａ）原设计（箍筋正布）工艺成熟、难度小、施工进度快，材料用量较省、经济指标较好、结构连续、行车舒适等优点，在许多公路工程中得到普遍采用。随着我国交通事业的蓬勃发（ｂ）现设计（箍筋斜布）图９端横梁箍筋布置示意展，预制箱梁施工工艺已经日趋成熟，不论模板的制作，还是吊装设备都趋于多样化，施工时应根据箱梁跨径、场地条件等设计出适合的施工方法，并根据可能的施工荷载工况对主梁进行必要的验算，确保施工安全、经济、适用。（４）为增强装配式箱梁的整体稳定性，对３０ｍ、３５ＩＴＩ、４０ｍ跨径增设了跨中横隔板。以往跨中横万方数据 装配式预应力混凝土箱形连续梁桥通用设计图成套技术
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
方华， 余培玉， 刘士林
中交第一公路勘察设计研究院有限公司,西安市,710075公路HIGHWAY2009，(11)0次
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