浅谈预应力混凝土连续刚构桥设计体会

王玲丽 蔡健

1.贵州省交通规划勘察设计研究院有限公司，贵州 贵阳 550001 2.中交公路规划设计院贵州分院，贵州 贵阳 550001

浅谈预应力混凝土连续刚构桥设计体会

王玲丽1蔡健2

1.贵州省交通规划勘察设计研究院有限公司，贵州 贵阳 550001 2.中交公路规划设计院贵州分院，贵州 贵阳 550001

结合某连续刚构桥设计，浅谈预应力混凝土连续刚构桥设计体会。

连续刚构桥；桥梁设计

continous rigid frame bridge；bridge design

引言

预应力混凝土连续刚构桥具有跨越能力大、施工工艺成熟、造价较低等优点，广泛应用于需跨越大河、沟谷等复杂地形的桥梁设计中。但预应力混凝土连续刚构桥出现病害的情形也在逐渐增多，主要表现在主跨跨中持续下挠和主梁混凝土开裂。本文结合某连续刚构桥的设计，浅谈连续刚构梁桥的设计体会。

1 总体设计

1.一般构造：主桥上部结构为（84+150+81）m连续刚构箱梁，采用变截面单箱单室断面，箱顶宽10.73m，底宽6. 5m；0号块高度为9.2m，现浇段和合拢段梁高均为3.2m，梁底下缘按1.8次方抛物线变化；箱梁顶板跨中厚度：除墩身范围内的0号梁段为48cm、梁端支承截面为120cm外，其余为30cm；底板厚度：墩身范围内的0号梁段为120cm，合拢段为32cm，根部至合拢段按1.8次方抛物线由100cm渐变至32cm；箱梁腹板厚：墩身范围内的0号梁段为100cm，根部1～6号梁段为70cm，8～13号梁段为60cm，15号梁段～合拢段为 50cm，7号梁段为70 cm～60 cm按直线变化，14号梁段为60 cm～50 cm按直线变化。

2.预应力钢束：纵向预应力钢束分为顶板束（T）、腹板束（W）、中跨底板束（DZ）、边跨底板束（DB）、合拢段顶板连接束（L）及预留束（Y）五类。纵向预应力钢束采用公称直径15.20mm的预应力钢绞线。T00～T13、W00～W13每束采用21根钢绞线； T14～T20、DZ01～DZ10、LB101～LB103、LB301～LB303、DB101～DB105、DB301～DB305、LZ01每束采用19根钢绞线，所有纵向钢束张拉控制应力采用σcon=0.72fpk=1339.2Mpa，两端张拉，张拉时采用双控。横向预应力每束两股钢绞线，公称直径15.20mm。竖向预应力钢筋采用公称直径32mm的高强精轧螺纹粗钢筋。

3.设计计算：采用通用程序桥梁博士3.2，按施工流程分阶段建立模型(如图所示)，并按规范要求对结构施工阶段和成桥阶段进行验算。部分计算参数取值如下：计算体系升温24℃，体系降温18℃，温度梯度升温、温度梯度降温按照《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)规定施加；考虑基础不均匀沉降10mm；考虑收缩徐变（施工阶段中收缩徐变时间设为0d，使用阶段中收缩徐变时间设为3650d，以充分考虑刚成桥和成桥3650d两种情况结构受力）；汽车制动力着力点在桥面，数值按《公路桥涵设计通用规范》计算；考虑桥墩上的纵、横桥向风力，数值按按《公路桥涵设计通用规范》计算。计算结果表明，主桥箱梁承载力极限状态强度验算、正常使用极限状态抗裂与挠度验算，持久状况及短暂状态应力验算均满足规范要求。

2 设计体会

预应力混凝土连续刚构桥悬浇节段较多，结构恒载弯矩较大，设计计算中应充分考虑合拢段施工顺序、结构超方、收缩徐变等对结构受力的影响。边跨现浇、边跨合拢、中跨合拢是三个关键施工工序，三个工序的全过程应在结构处于稳定变形、平衡状态下进行，合拢段的施工顺序基本是先边跨后中跨合拢[1]。严格控制施工过程中的超方[1]。预应力钢束的张拉龄期除满足混凝土强度要求外，加载龄期最少不得少于5d，对于主跨跨径大于200m的桥梁，加载龄期不得小于7d，以减少收缩徐变的影响[1]。

3 结束语

预应力混凝土连续刚构桥施工工序较多，工期较长，设计计算比较复杂。为进一步减少结构跨中的持续下挠和梁体混凝土开裂等问题，从结构构造、施工工艺等方面采取措施，提高预应力混凝土连续刚构桥的受力性能。

[1]鲍卫刚，周泳涛，等.预应力混凝土梁式桥梁设计施工技术指南[M].北京：人民交通出版社.2009

combining with one continous rigid frame bridge, generalize the design experience of prestressed concrete continous rigid frame bridge

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.15.038