裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋

張紀(jì)川

(貴州省交通建設(shè)咨詢監(jiān)理有限公司)

1 截面尺寸

當(dāng)?shù)跹b重量不受限制時，對于較大跨徑的T 形梁，宜用較大的主梁間距(1.8 ～2.5 m)，可減少鋼筋與混凝土的用量。

主梁的高度隨梁的跨徑、截面形式、主梁片數(shù)及建筑高度的不同而不同。對于常用的等截面簡支梁，高跨比可在1/14 ～1/25 內(nèi)選取。隨著跨徑增大取較小值，隨梁數(shù)減少取較大值，中等跨徑一般可取1/16 ～1/18。

預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T 形梁的梁肋下部通常加寬做成馬蹄形，以方便鋼絲束的布置和滿足承受很大預(yù)壓力的需要。為了配合鋼絲束的彎起，在梁端能布置鋼絲束錨頭和安放張拉千斤頂，在靠近支點(diǎn)處腹板也要加寬至與馬蹄同寬，加寬范圍離錨固端最好達(dá)一倍梁高左右，一般跨徑中部肋寬采用16 cm，肋寬不宜小于肋板高度的1/15 馬蹄面積不宜小于全截面面積的10% ～20%，馬蹄總寬度約為肋寬的2 ～4 倍，并注意馬蹄部分(特別是斜坡區(qū))管道保護(hù)層不宜小于6 cm。馬蹄加寬斜坡區(qū)中心的高度約為(0.15 ～0.20)h，斜坡宜陡于45°同時應(yīng)注意，馬蹄部分不宜過高、過大，否則會降低截面形心，減小偏心距e，減小截面的抗彎能力。

2 縱向預(yù)應(yīng)力筋布置

預(yù)應(yīng)力構(gòu)件中，最主要的受力鋼筋就是預(yù)應(yīng)力筋，它的布置要求、形式與鋼筋混凝土中的受力鋼筋有所不同。

2.1 布置方式

(1)主筋全部采用直線形布置。它構(gòu)造簡單，僅適用于先張法施工的小跨度梁。

(2)主筋采用直線形式，在中間截?cái)?。對于長度較大的后張法梁，如采用直線形預(yù)應(yīng)力鋼筋時，為減小梁端附近的負(fù)彎矩并節(jié)省鋼材，可將主筋在中間截面截?cái)唷?/p>

(3)預(yù)應(yīng)力筋全部彎至梁端錨固。當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量不多，能全部在梁端錨固時，為使張拉工序簡單方便，通常都將預(yù)應(yīng)力鋼筋全部彎起至梁端錨固。這種情況下預(yù)應(yīng)力鋼筋彎起角不大，可以減小摩擦損失，但梁端受到的預(yù)應(yīng)力較大。

(4)部分預(yù)應(yīng)力鋼筋彎起至當(dāng)起梁端錨固。對于鋼束根數(shù)較多的情況，或者當(dāng)預(yù)應(yīng)力混凝土梁的梁高受到限制，以致不能全部在梁端錨固時，就必須將一部分預(yù)應(yīng)力鋼筋彎出梁頂。

(5)梁頂附近布置直線形預(yù)應(yīng)力筋。預(yù)應(yīng)力混凝土串聯(lián)梁，梁頂附近的直線形預(yù)應(yīng)力鋼筋是為防止安裝過程中梁頂出現(xiàn)拉應(yīng)力而布置。

在以上的布置形式中，目前預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋上采用最廣泛的布置方法是第三種和第四種。

2.2 預(yù)應(yīng)力筋的布置原則

在保證梁底混凝土厚度及使預(yù)應(yīng)力鋼筋位于索界內(nèi)的前提下，盡量使預(yù)應(yīng)力筋的重心靠下，以增大預(yù)加力的偏心距，節(jié)省鋼材。在滿足構(gòu)造要求的同時，預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)盡量相互緊密靠攏，以減小構(gòu)件尺寸。

2.3 縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋的要求

先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件宜采用鋼絞線、螺旋肋鋼絲或刻痕鋼絲用作預(yù)應(yīng)力筋。當(dāng)采用光面鋼絲作預(yù)應(yīng)力鋼筋時，應(yīng)采取適當(dāng)措施，保證鋼絲在混凝土中可靠的錨固。預(yù)應(yīng)力鋼絞線之間的凈距不應(yīng)小于1.5 d，兩股或三股鋼絞線不應(yīng)小于20 mm，七股鋼絞線不應(yīng)小于25 mm，預(yù)應(yīng)力鋼絲間凈距不應(yīng)小于15 mm。預(yù)應(yīng)力混凝土梁應(yīng)當(dāng)設(shè)置豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋時，其縱向間距宜為500 ～1 000 mm。

3 非預(yù)應(yīng)力筋的布置

裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋內(nèi)的鋼筋，除主要的縱向受力鋼筋外，還有架立鋼筋、箍筋、縱向防裂鋼筋、承受局部應(yīng)力的鋼筋和其他構(gòu)造鋼筋。

預(yù)應(yīng)力混凝土T 形梁腹板內(nèi)箍筋直徑不應(yīng)小于10 mm，且應(yīng)采用帶肋鋼筋，間距不應(yīng)大于250 mm。在支座附近應(yīng)加密，自支座中心起不小于一倍梁高范圍內(nèi)應(yīng)采用閉合箍筋，間距不應(yīng)大于100 mm。在梁下部的馬蹄內(nèi)，應(yīng)另設(shè)直徑不小于8 mm 的箍筋，間距不應(yīng)大于200 mm，馬蹄內(nèi)應(yīng)設(shè)置直徑不小于12 mm 的定位鋼筋。

后張法T 形梁，錨下局部區(qū)域壓應(yīng)力特別大，為了提高混凝土的局部抗壓能力，減小局部壓應(yīng)力，在兩端錨固區(qū)應(yīng)設(shè)置局部加強(qiáng)鋼筋。端部錨固區(qū)，錨具下面應(yīng)設(shè)置厚度不小于16 mm 的墊板或采用具有喇叭管的錨墊板。錨墊板下應(yīng)設(shè)間接鋼筋，間接鋼筋可采用鋼筋網(wǎng)或螺旋鋼筋，鋼筋網(wǎng)不應(yīng)少于四層，螺旋鋼筋不應(yīng)少于四圈，帶喇叭管的錨墊板板下螺旋鋼筋圈數(shù)的長度不應(yīng)小于喇叭管長度。先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中，對于單根預(yù)應(yīng)力鋼筋，其端部應(yīng)設(shè)置長度不小于150 mm 的螺旋鋼筋;對于多根預(yù)應(yīng)力鋼筋，在構(gòu)件端部10 倍預(yù)應(yīng)力鋼筋直徑范圍內(nèi)，應(yīng)設(shè)置3 ～5 片鋼筋網(wǎng)。

在預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁中，有時為了補(bǔ)充局部梁段內(nèi)的強(qiáng)度不足，或?yàn)榱藵M足極限強(qiáng)度的要求，或?yàn)榱烁玫胤植剂芽p和提高梁的韌性，需要在適當(dāng)?shù)奈恢貌贾脽o預(yù)應(yīng)力縱向受力鋼筋。無預(yù)應(yīng)力的鋼筋還能增加梁在反復(fù)荷載作用下的疲勞極限強(qiáng)度。

4 橫向連接

裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土的橫向連接構(gòu)造一般與鋼筋混凝土梁橋相同，但也可在橫隔梁內(nèi)預(yù)留孔道，采用橫向預(yù)應(yīng)力筋張拉集整。這樣的連接整體性好，但對梁的預(yù)制精度要求較高，施工稍復(fù)雜。