预应力混凝土连续梁桥设计应根据桥长、柱高、地基条件等因素合理分联,每
主梁应尽量采用一次浇筑混凝土、两端张拉预应力钢筋的施工方式,主梁长度
宜控制在120m 左右,当确实需要设置长分联时,可以采用分段浇筑混凝土、使用联接器分段张拉预应力钢筋的施工方案,设计时允许在同一截面全部预应力钢筋使用联接器连接,但对主梁截面及配筋应做加强处理。
连续梁跨径的布置一般采用不等跨的形式(装配式简支转连续一般为等跨布
置)。如果采用等跨布置,则边跨内力较中跨大,将控制全桥设计,经济性要差。采用不等跨布置时,边跨/中跨=0.5~0.8 倍,钢筋混凝土连续梁取偏大值使边跨与中跨控制截面内力基本相同,预应力混凝土连续梁取偏小值以增加边跨刚度和减小活载弯矩的变化幅度,从而减少预应力筋数量。此外,边跨长度还与施工方法有关,如采用悬臂法施工,边跨长度以不超过中跨跨径的0.65 倍为宜。
等高度连续梁桥的主要尺寸:
从已建桥梁统计资料分析表明,跨径大于100m 的预应力混凝土连续梁桥,90%以上都采用了变高度梁。变高度连续梁的截面变化曲线可以为二次抛物线、圆弧线或者折线,由于连续梁的恒载弯矩变化规律与二次抛物线相似,所以一般选用二次抛物线。折线形截面变化布置可使桥梁构造简单,施工方便,常用于中小跨径的连续梁桥。
变高度连续梁桥的主要尺寸:
对于匝道桥,为增大刚度、减小扭矩、减小梁体侧翻的危险,尽可能采用墩梁
固结或横向双支座形式。如果横梁宽度不足以放下双支座时,应将横梁加宽。计算匝道时,应注意查看支座是否出现负反力,如果出现负反力则应考虑将支座横向偏心设置,同时考虑扩大横梁尺寸以满足支座横向偏心设置的需要。
桥梁截面形式可根据桥宽、跨径、施工条件、使用要求等确定为箱形(简称箱
梁)或T 形(简称T 梁)。箱形截面可设计为单箱单室或单箱多室。箱梁翼板长度的确定应以桥面板正、负弯矩相互协调为原则, T 梁悬臂长度宜为1.0~1.5m,箱梁悬臂长度宜为1.5~2.5m。当主、引桥结构形式不同时,悬臂板长度尽量取得一致,若不能取一致时,应尽量使外悬臂下缘斜率一致。
箱梁腹板宽度应由主梁截面抗剪、抗扭、混凝土保护层、预应力钢筋孔道净距
和满足混凝土浇筑等要求确定。预应力钢筋净保护层和净距除满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》外,还应考虑纵向普通钢筋和箍筋的占位以及混凝土浇筑的孔隙等因素。箱梁腹板宽度最小值应符合下表要求:
悬臂板厚度应视悬臂长度、桥上荷载及防撞护栏碰撞力验算结果而定。根部厚
度宜取0.30~0.55m,悬臂板端部厚度一般不应小于0.12m(对有特殊防撞要求的结构,悬臂板端部厚度适当增加,如使用PL2 型防撞护栏时悬臂板端部厚度不应小于0.2m)。当悬臂板长度较长时应适当加强悬臂板沿主梁方向钢筋的配置。
主梁翼板和顶、底板厚度应根据梁距和箱宽计算确定。同时应满足箱梁顶板厚
度不小于0.2m,底板厚度不小于0.18m。一般情况下,非特载中小跨度预应力混凝土箱形梁,顶板厚度可取25cm,底板厚度可取22cm。T 梁顶板厚度不小于0.16m,一般情况下,非特载桥梁可取18cm。
中支点横梁和端横梁宽度由计算确定,但中支点横梁宽度不应小于2m,端横梁宽度不应小于1.1m,端横梁宽度还应考虑伸缩缝预留槽等构造要求。根据常规做法,对于中小跨度箱形梁,中支点横梁宽度一般取2m~2.5m,端支点横梁宽度取1.5m。
主梁腹板与顶、底板相接处应设1:5 加腋,箱形截面与支点横梁相接处应设渐变段加厚,对中小跨度现浇箱梁,渐变段长度一般取3m~4m。箱梁截面与跨间横梁相接处应设0.15m 抹角。
箱梁底板必须设置排水孔,排水孔设置在箱室最低处。腹板必须设置通风孔,
直径均宜取D=0.1m 左右。悬臂下沿设半径1~1.5cm 滴水槽,距梁悬臂外侧7~10cm 处。配有体外预应力钢筋的箱梁应设置检查换索通道。
连续梁桥必须设置端横梁及中支点横梁。直线连续箱梁桥跨径小于30m 的桥孔可不设跨间横梁;跨径在30~40m 之间的桥孔宜设一道跨间横梁;跨径大于40m 时宜设三道跨间横梁。曲线连续箱梁桥应根据曲线半径、跨径大小确定跨间横梁个数。现浇箱梁跨间横梁一般取0.3m 厚。连续T 梁桥跨径大于25m 的桥孔应设三道跨间横梁。斜桥视其交角适当增加跨间横梁。
箱梁采用单支点支承或者采用双支点支承但支点距离较近时,中支点横梁宜设
计为预应力混凝土结构。为避免梁体开裂,宜先张拉部分横梁预应力,再张拉纵向预应力,最后将剩余的横向预应力张拉完毕。若横向预应力采用单端张拉方式,则注意张拉端不应设置在横向一侧,而应两侧均分设置。
主梁桥面板横向预应力不得采用无粘结预应力钢筋。
主梁的梁高宜取最大跨径的1/20~1/27,同时考虑施工方便,箱梁梁高不应小于1.2m,当连续梁中支点为独柱支承时,梁高一般由中支点横梁强度控制,设计时应适当加高。
连续梁桥施加预应力应采用后张法。预应力钢筋可采用规范规定的钢丝、钢铰
线及标准强度为1860MPa 的低松弛钢铰线。如采用低松弛钢铰线应按行业标准符号在图纸中予以说明。
设计文件中应要求采用经过鉴定,并符合国家标准和行业标准的锚具、联接器,预应力锚具、联接器、锚下钢筋及波纹管应按产品手册配套使用。
设计文件中应写明预应力钢筋张拉顺序、孔道灌浆要求和相应的结构施工顺序。箱梁各腹板纵向预应力钢筋应分批交替张拉,先长筋后短筋(主要考虑预应力损失);采用双向预应力钢筋时,横梁和主梁预应力钢筋也应交替张拉,先横梁后主梁再横梁。
桥面的纵横坡一般由支座垫块形成,设计时给出垫块中心高度,其值应控制四
角高度不小于0.02m,当高度大于0.05m 时应设钢筋网。
全桥采用支座支承的连续梁不得全部使用滑板支座,应至少设置一个双向固定
支座。
预应力孔道灌浆宜采用真空灌浆工艺,灌浆标号不低于结构混凝土标号的80%。体外预应力钢筋锚区应采用环氧浆灌注。
体外预应力结构中的体外预应力钢筋设计应考虑后期可更换。结构设计时应考
虑体外预应力钢筋的可检查性。
采用预制节段拼装的主梁应尽量考虑结构的标准化,以降低模板费用。