預應力混凝土連續剛構公路橋主梁構造與尺寸

陳博文

(遷安市交通局技術質量監督站)

1 箱梁高度

1.1 三跨對稱布置時的主梁高度

(1)主梁根部高度

早期設計的連續剛構橋，主梁根部高度多為L/18～L/20(L為中跨跨徑，下同)。

近年連續剛構橋出現了一些病害，主要是箱梁腹板產生斜裂縫和跨中撓度過大，箱梁根部高度有增大的趨勢，大約在L/16～L/17之間。

(2)主梁跨中高度

主梁跨中高度大約在L/45～L/60之間。當跨徑較小時，從構造和方便施工考慮，跨中梁高一般不宜小于2 m。

1.2 兩跨T構的主梁高度

國內外已建成的兩跨T構橋很少。主要原因是主梁高度大，不經濟。貴州省已建成的兩座兩跨T構橋:小閣丫大橋跨徑138.1 m+138.1 m，主梁根部高度為13.4 m，兩岔河大橋跨徑為132+126 m，主梁根部高度為13.4 m。主梁根部高度約為L/10。兩座橋主梁端部梁高均為4.1 m，約為L/34～L/32。

1.3 孔跨非對稱布置時的主梁高度

孔跨非對稱布置時，一般情況下會出大、小T。例如:

(1)云南省三界怒江大橋，孔徑為55 m+138 m+95 m，主橋由1個100 m的小T和1個176 m的大T組成。小T的主梁根部高度為6.5 m，大T主梁根部高度為9.5 m，中跨跨中梁高為3.5 m。

(2)貴州省思南巖頭河大橋，孔徑為53.5 m+128.5 m+92m。主橋由1個87m的小T和1個170m的大T組成。小T的主梁根部高度為6.25m，大T主梁根部高度為9.5m，中跨跨中梁高為3.2m。

大、小T的根部梁高應按結構計算控制。作為初步擬定尺寸，下述兩點可供參考。

①大T的根部梁高約為大T邊跨跨徑的1/10。

②小T的根部梁高約為(2h-h1)，式中h=L/16～L/17;L為中跨跨徑，h1為大T根部梁高。中跨最小梁高約為中跨跨徑的1/40。

1.4 主梁高度變化曲線

主梁高度的變化曲線，常用的有三種:按二次拋物線變化，按正弦曲線變化和按半立方拋物線變化。

早期的設計多采用二次拋物線變化。近期由于多座連續剛構橋產生腹板斜裂縫，且常出現在L/4附近，為了增大該區段的主梁高度，采用半立方拋物線變化有利于減小主拉應力。但有的論文則認為，從增大底板下緣曲率半徑以減小預應力束徑向力考慮，建議采用二次拋物線。

2 箱梁頂、底板和腹板厚度

2.1 頂板厚度

根據箱的寬度和是否布置橫向預應力筋，頂板跨中厚度在25～35 cm之間變化。一般情況下不小于25 cm。0#梁段和邊跨現澆段梁端的頂板應加厚，一般加厚至50～70 cm。頂板兩側的根部要布置承托，其尺寸應根據頂板預應力鋼束構造要求確定。

箱梁兩側的懸臂板，其端部厚度一般為15～20 cm。當布置橫向預應力筋時，多用20 cm，根部設置承托，尺寸由頂板鋼束構造要求確定。

邊跨梁端因設置伸縮縫，頂板厚度(含兩側懸臂板)要滿足預埋錨固鋼筋的要求。

2.2 底板厚度

跨中底板厚度一般取25～35 cm。主梁根部底板厚度一般取根部梁高的1/8～1/10。0#梁段底板應加厚，一般取根部梁高的1/6～1/7。邊跨現澆段梁端的底板厚度應按端橫隔板的構造要求確定。

從箱梁根部至跨中，底板厚度應采用漸變，其變化曲線多采用半立方拋物線或二次拋物線。

2.3 腹板厚度

腹板厚度主要取決于布置預應力筋和澆注混凝土必要的間隙等構造要求。從箱梁根部至跨中，根據跨徑的大小，可分為不同厚度的二段或三段。一般在80～40 cm之間取值。當腹板內設置下彎鋼束和豎向預應力筋時，腹板厚度按構造要求確定。沿縱向腹板厚度不宜突變，可安排在一個梁段內完成漸變。

0#梁段的腹板要加厚，根據跨徑的大小，一般在80～140 cm之間取值。

邊跨主梁端部附近應結合端橫隔板設計，加大腹板厚度，并設置一漸變段與一般梁段的腹板厚度銜接。

3 箱梁橫隔板

通常的做法是，在0#梁段對應于主墩墩柱位置布置橫隔板，其厚度與橋墩兩壁的厚度一致;另外還在邊跨支承處布置端橫隔板，其厚度可根據邊跨跨徑的大小，在0.8～2 m之間取值。其余梁段不設橫隔板。

近年有的連續剛構橋曾發生底板崩裂的事故。當箱梁較寬時，為了減小底板鋼束徑向力的不利影響，有的設計在主梁跨中布置橫隔板。

當邊跨跨徑較大，箱梁較窄時，為了提高梁端支承的抗扭能力，必要時可將端橫隔板延伸至箱外(至腹板的外側)，梁端支承相應移至腹板之外。

所有橫隔板都應設孔洞，以保證箱內通道全橋貫通。孔洞大小，應方便管養人員及小型機具通過。