張結(jié)合

摘 要：在社會經(jīng)濟高速發(fā)展的今天，我國橋梁工程建設(shè)取得了突飛猛進的發(fā)展，然而隨著交通事業(yè)的發(fā)展和橋梁使用要求的提高，結(jié)構(gòu)設(shè)計越來越復(fù)雜，橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計任務(wù)十分繁重。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋梁結(jié)構(gòu)在施工性能和經(jīng)濟效益方面具有明顯優(yōu)勢，不僅能夠使結(jié)構(gòu)的抗彎和抗剪承載力大幅提高，而且具有較好的抗震性和整體性，應(yīng)用前景廣闊。本文結(jié)合某預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋梁的工程實例，圍繞該橋的設(shè)計和構(gòu)造特點，重點分析了橋梁上部結(jié)構(gòu)計算和上下部結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計，以期能為有關(guān)方面的需要提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土；連續(xù)箱梁橋梁；結(jié)構(gòu)設(shè)計

中圖分類號：U445.57 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）09-0072-02

在橋梁工程中，預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁因其特有優(yōu)勢被建筑單位廣泛應(yīng)用，其具有較好的結(jié)構(gòu)剛度、美觀的結(jié)構(gòu)外形、簡單的養(yǎng)護方式以及較低的施工成本等特點，已成為45-55m跨度橋梁中最主要的橋型之一。通過長期實踐能夠看出，雙向4車道的高等級公路橋面寬度一般為12m左右，預(yù)應(yīng)力箱梁通常采用兩種結(jié)構(gòu)，一種是單箱雙室箱梁結(jié)構(gòu)，另一種是單箱單室結(jié)構(gòu)。箱梁預(yù)應(yīng)力鋼筋的配置方式通常分為三種，一是豎向，二是橫向，三是縱向。本文通過某公路主線橋梁設(shè)計，淺談預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計及體會。

1 工程概況

某公路工程中，設(shè)計橋梁總長度為170m，設(shè)計載荷為1級，設(shè)計車道為4車道，橋面全寬24m，分離式梁橋，每橋12m，人行道設(shè)計為1.5m，機動車道為2*3.75m，非機動車道為3m，設(shè)計時速為每小時100千米，按照7度烈度進行地震設(shè)防，橋面縱坡為2.0%，橫坡為1.5%，橋梁不存在平曲線和豎曲線。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1 施工材料

在施工以前，需要對施工原材料進行嚴(yán)格把關(guān)，以保證工程整體質(zhì)量。橋梁施工中使用C50混凝土，橋面的鋪裝層下部選用10cm厚C50防水混凝土，中面層選用6cmAC-20I中粒式瀝青混凝土，上面層選用4cmAK-13A型瀝青混凝土抗滑表層。連續(xù)梁使用C50混凝土，橋墩、承臺使用C30混凝土，樁基、搭板使用C25混凝土。箱梁縱向預(yù)應(yīng)力束使用高強度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)強度為1860MPa。預(yù)應(yīng)力管道全部使用鍍鋅金屬波紋管，支座采用盆式橡膠支座。

2.2 橋型結(jié)構(gòu)構(gòu)造

（1）布置結(jié)構(gòu)跨經(jīng)。地質(zhì)、地形等多種因素都會制約橋梁跨孔的布置。要最大程度的確保施工便捷，受力合理，跨孔配置協(xié)調(diào)一致。通常來說，相同的跨徑可應(yīng)用于等高度小跨徑連續(xù)梁中，此次施工采用30m+30m+30m的跨徑。（2）梁高?？缰薪孛媪焊叩母呖绫纫话銥?/30-1/50，對變高度連續(xù)梁一般為1/14-1/18；本橋為30m的跨度，跨中截面梁高為1m，支點截面梁高為2.2m。（3）橫截面形式。箱形截面因其眾多優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用與城市橋梁和公路橋梁上部結(jié)構(gòu)中，其不僅具有較好的橋下視覺效果、較大的跨越能力、較強的扭矩性能和便捷的架設(shè)方式，而且能夠節(jié)省材料、明確受力點。因此，此次施工采用單箱雙室箱形截面。（4）箱梁橫斷面細(xì)部構(gòu)造。一是頂板，箱梁的頂板需要與預(yù)應(yīng)力鋼筋布置和橫向抗彎的需求相符合，通常腹板間距在大于3.5m且小于7m的范圍內(nèi)，頂板厚度控制在0.18-0.3m之間；二是底板，箱梁底板通常需要與預(yù)應(yīng)力鋼筋布置需求相符合，一般變高度連續(xù)梁底板控制在0.25-0.3m的厚度，對于橫梁附近位置通過加厚過渡進行處理；三是腹板厚度，腹板厚度不僅需要滿足受力需求，而且還要達(dá)到預(yù)應(yīng)力鋼筋構(gòu)造的連接和錨固的要求，一般腹板厚度控制在大于0.4且小于0.8m的范圍內(nèi)，加厚過渡處理變高度連續(xù)梁中靠近橫梁的位置，箱梁一般采用直腹板；四是懸臂板，在橋面板彎矩調(diào)節(jié)過程中，腹板間距和懸臂板長度調(diào)節(jié)是主要手段，懸臂板長度一般為2.0m，懸臂端部厚度通常控制在0.16-0.20m范圍內(nèi)，懸臂根部厚度一般控制在大于0.4m且小于0.6m范圍內(nèi)；五是承托，在頂補板與腹板連接的位置需要布置承托，承托分為橫承托和豎承托兩種形式。橫承托有利于頂?shù)装迨芰?，豎承托有利于腹板受力。通常需要將豎承托設(shè)置在受抗剪、主拉應(yīng)力控制的位置（圖1）。

2.3 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計

（1）梁的有效寬度計算。在梁承受彎矩過程中，受剪力滯效應(yīng)影響，T型梁和箱型梁的頂?shù)装逅芾瓑簯?yīng)力隨著離腹板距離的變遠(yuǎn)導(dǎo)致受力不斷變小，并非全梁受力?，F(xiàn)如今，有很多方法進行橋梁剪力滯計算，其中包括差分法、線條法以及比擬桿法，不過現(xiàn)如今等效寬度法應(yīng)用比較廣泛。（2）主梁內(nèi)力計算。在計算恒載內(nèi)力時，以縱向取1m的板條為基準(zhǔn)，一期恒載內(nèi)力的主梁支座截面的恒載集度為，主梁跨中截面的恒載集度為。二期恒載橋面鋪裝、欄桿的內(nèi)力計算包括瀝青混凝土找平及抗滑層 ，鋼筋混凝土面層為，鋼筋砼防撞欄為。（3）預(yù)應(yīng)力筋的安裝和綁扎。通過對吊裝和吊具、綁扎質(zhì)量以及內(nèi)模整體安裝進行綜合考慮，將全部鋼筋分成兩部分，一部分為頂板鋼筋，另一部分為底腹板鋼筋，在胎架上綁扎底腹板鋼筋，在完全綁扎好底腹板以后再安裝頂板鋼筋，隨后進行頂板鋼筋的綁扎。鋼筋需要在加工廠制作成半成品，現(xiàn)場焊接、綁扎在梁體底座，使其成型。根據(jù)放樣結(jié)果進行卡具的安裝綁扎，在綁扎卡具上先進行腹板外側(cè)水平鋼筋的安裝，隨后進行腹板箍筋的安裝，并綁扎水平筋，先將腹板外側(cè)水平鋼筋安裝在綁扎卡具上，隨后將安放腹板箍筋和水平筋進行綁扎。將底板箍筋擺放在綁扎卡具上，對應(yīng)綁扎底板箍筋與腹板箍筋，隨后將水平筋與底板主筋進行穿梭綁扎。

2.4 下部結(jié)構(gòu)設(shè)計

橋梁下部結(jié)構(gòu)的設(shè)計必須符合以下原則：具有較低的成本造價、較少的維修養(yǎng)護、較短的施工工期、較好的外觀造型以及安全耐久性強等。尤其是在對互通立交跨線橋進行施工時，必須合理設(shè)計施工方案，在確保安全穩(wěn)定的前提下，對上下部結(jié)構(gòu)進行合理協(xié)調(diào)，同時保證其經(jīng)濟性和美觀性。在橋梁設(shè)計中，墩臺極為重要，且對橋梁上部結(jié)構(gòu)起到支撐作用，能將壓力傳遞給地基部分。所以，土質(zhì)構(gòu)造、水文地理、河床斷面和冰凍情況、結(jié)構(gòu)受力情況等都直接影響著橋梁墩臺及其基礎(chǔ)的設(shè)計。根據(jù)總體設(shè)計要求，并與上部結(jié)構(gòu)相協(xié)調(diào)，雙柱式墩為本橋橋梁的施工方式，應(yīng)將墩柱直徑控制在1.4m左右，控制橫向柱間距在6.80m左右，將盆式橡膠支座設(shè)置在每一個墩柱頂面；在進行橋墩基礎(chǔ)施工時，通常使用樁柱連接的鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，將樁徑控制在1.6m左右，樁長控制在大于32m且小于36m范圍內(nèi)。在設(shè)置墩頂時，考慮到橫向穩(wěn)定性，需要進行橫系梁的設(shè)置，將橫系梁設(shè)置在墩頂位置，寬度控制在1.0m左右，高度控制在1.20m左右。

3 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)如今，隨著科技技術(shù)的不斷進步，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計如今越來越合理，且其工藝簡便、易于推廣，能夠有效提升施工質(zhì)量，促進施工進度，并且經(jīng)濟效益顯著。在進行橋梁施工以前，需要全面驗算支架的強度、變形量和穩(wěn)定性，防止在施工中出現(xiàn)問題。同時進行支架預(yù)壓工作，對支架變形情況進行嚴(yán)格控制，在澆筑過程中一定要加強觀測和監(jiān)控支架模板穩(wěn)定及對稱。在預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁施工過程中，相關(guān)施工人員需改進落后的施工工藝，并消除前期施工中出現(xiàn)的一系列施工問題，從而提高箱梁施工質(zhì)量，提升橋梁工程的施工水平。