Ｂｒｉｄｇｅ＆Ｔｕｎｎｅｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ桥梁与隧道工程 设 计 －＝ ｌ－ 旋 Ｔ － －・－＿＿ 刘 剑 （生产建设兵团勘测规划设计研究院公路分院，乌鲁木齐８３０００２） 摘要：先简支后连续预应力混凝土小箱梁以其较好的经济性、施工便捷性、行车舒适性在工程中得到了广泛应用。结合 工程实例从设计与施工等方面对该结构形式进行阐述．可为相关技术人员提供参考和借鉴。 关键词：先简支后连续预应力混凝土小箱梁；设计；施工质量控制 中图分类号：Ｕ４４８．２１３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２—４７８６（２０１１）２３—０１２７—０３ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ３０ｍ Ｓｉｍｐｌｅ－Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ－Ｔｈｅｎ－Ｃｏｎｔｉｎｕｅｄ Ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ Ｂｏｘ Ｇｉｒｄｅｒ （Ｓｕｒｖｅｙ，Ｐｌａｎｎｉｎｇ＆Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｘｉ￣ｉａｎｇ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｃｏｒｐｓ，Ｈｉｇｈｗａｙ Ｂｒａｎｃｈ，Ｕｒｕｍｑｉ ８３０００２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｓｉｍｐｌｅ—ｓｕｐｐ０ｒｔ—ｔｈｅｎ—ｃｏｎｔｉｎｕｅｄ ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｂｏｘ ｇｉｒｄｅｒ ｉｓ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｐｒｏｊｅｃｔｓ ｂｅｃａｕｓｅ ｉｔ ｉｓ ｅｃｏｎｏｍｉｃ，ｅａｓｙ ｆｏｒ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｚｙ ｆｏｒ ｖｅｈｉｃｌｅ ｔｒａｖｅｌｉｎｇ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｐｒａｃｔｉｃｅ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｔｈｉｓ ｓｔｕｃｔｒｕｒｅ ｆｒｏｍ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｉｏｎ，ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｐｒｏｖｉｄｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｅｃｈｎｉｃｉａｎｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｓｉｍｐｌｅ—ｓｕｐｐ０ｒｔｅｄ—ｔｈｅｎ—ｃｏｎｔｉｎｕｅｄ ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｂｏｘ ｇｉｒｄｅｒ；ｄｅｓｉｇｎ；ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｉｏｎ ｑｕａｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏ】 高等级公路或城市主干道对行车舒适性要求很 ２ 后连续的实现 ２．１ 各方案比选 一高。通过在农二师２１～２４团公路开都河大桥工程中， 采用３０ｍ先简支后连续预应力小箱梁结构论证了该 结构形式既有施工便捷的优点、又有行车舒适性的 优点。 １ ３０ｍｄ￣箱梁 般而言，由简支梁状态转化为连续梁状态常 规做法有以下几种： 单位：ｃｍ 小箱梁结构挖空率比空心板结构大，而抗扭刚 度又比Ｔ梁大十几倍至几十倍，因此，本次设计采 用了小箱梁结构形式。小箱梁梁高１．６ｍ，现浇桥面 板０．１ｍ，梁间距为３．２５ｍ，边跨采用３６根￣ｂｓ１５．２钢 绞线，中跨采用２８根６ｓ１５．２钢绞线。横断面布置见 图１。小箱梁断面形式见图２。 为防止现浇桥面板的干缩影响其与预制梁体的 结合，应在预制梁悬臂端设一个小斜面。另外小箱 梁均设置端横隔梁．在二期浇筑后连续结构时一起 浇筑。 图ｌ 半幅横断面布置图 ２０１１年１２７ｌ第２３期ｌ １２７ 桥梁与隧道工程Ｂｒｉｄｇｅ＆Ｔｕｎｎｅｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ 在日温低时，浇筑连续接头、中横梁及其两侧 与顶板负弯矩束同长度范围内的桥面板。永久支座 顶面直接与接头混凝土底部浇筑在一起 达到设计 强度的８０％且满足养护时间后，张拉顶板负弯矩区 预应力钢束．并压注水泥浆。 顶板钢束的张拉由每联的两侧向中问进行． 现 浇接头段混凝土可采用微膨胀水泥。 顶板负弯矩钢束采用两端张拉，斤采取逐根对 称均匀张拉。接头施工完成后，浇筑剩余部分桥面 板湿接缝混凝土。剩余部分桥面板湿接缝混凝土血 图２ 小箱梁断面形式 由跨中向支点浇筑。 浇筑完成后拆除一联内的临时支座，完成体系 转换。解除临时支座时．应特别注意严防高温影响 ａ）将主梁内的普通钢筋在墩顶连续； ｂ）将主梁内纵向预应力钢束在墩顶采用特殊的 连接器进行连接： ｃ）在墩顶两侧一定范围内的主梁上布设局部预 应力短束实现连接。 第～种方法虽然简单易行，但在使用中常在墩 顶负弯距区发生横向裂缝，影响桥梁的正常使用， 增加维护费用。 橡胶支座的质量。 第四步：连接顶板钢束张拉预留槽Ｉ１处钢筋 后，现浇调平层混凝土，喷洒防水层，进行护 、 桥面铺装施Ｔ及伸缩缝安装 ３ 结构计算 ３０ｍ先简支后连续预应力混凝土小箱梁结构采 用平面杆系有限元程序计算。 第二种方法效果最好，但施＿丁很困难，故一般 也不采用 设计时先根据梁体截面的截面特性，结合桥梁 断面进行单梁的横向分布系数计算。跨中采用刚接 板梁法计算，支点附近采用杠杆法计算。 通常的横向分布理论都是在简支梁结构中推导 来的，在连续结构中应用，准确率如何，还需要 验证。因此，用ＭＩＤＡＳ／Ｃｉｖｉｌ程序建立了空间块单 第三种方法不仅施工可行，而且具有第二种方 法的优点，同时还克服了仅采用普通钢筋连续容易 开裂的问题。因此决定采用预应力束来实现先简支 后连续的结构方案。 ２．２ 先简支后连续预应力混凝土小箱梁施工工艺 流程 元模型，计算对比了汽车荷载的效应，结论是采川 上述两种横向分布系数计算方法基本上能满足１ 程 设计的精度要求。 ４ 小箱梁的施工及质量控制 ４．１ 模板工程 第一步：先预制小箱梁，待混凝土达到设计强 度的９０％且满足养护时间后，张拉正弯矩区预应力 钢束，压注水泥浆并及时清理箱梁底板通气孔。 小箱梁顶板负弯矩钢束的钢波纹扁管，应在预 制小箱梁时预埋。 第二步：设置临时支座并安装好永久支座（联 端无需设临时支座）．逐孑Ｌ安装主梁，置于临时支 根据施＿Ｔ方案和现场条件，预制箱梁的模板采 用混凝土水磨石底座，侧模和内模采用定型钢模， 以保证梁体具有较好的外观质量。其中，底模的制 作在施工现场进行，影响其质量的因素较多，是预 制梁模板质量控制的重点。该桥底模的制作方法 为：按照施工方案的平面布置．放出基础线后，挖 除距地表面２０ｃｍ以内的土．并将松散的石土清理 座上呈简支状态，及时连接桥面板钢筋及端横梁钢 筋。 临时支座可用硫磺砂浆制成。硫磺砂浆内应埋 入电热丝，体系转换时用电热法解除ｌ临时支座。临 时支座顶面标高应与永久支座顶面标高齐平。 第三步：连接连续接头段钢筋，绑扎横梁钢 筋，连接小箱梁顶板负弯矩钢束的钢波纹扁管并穿 束 干净，然后浇筑Ｃ２５混凝土至地面（混凝土浇筑时， 在基础中按２０ｃｍｘ２０ｃｍ的间距预埋西１２的短钢筋， 加强基础和底座的连接．同时防止底座混凝土开 裂） 待基础混凝土达到一定的强度后，放 底模 １２８ ｌ交通标准化 Ｂｒｉｄｇｅ＆Ｔｕｎｎｅｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ桥梁与隧道工程 外边线．并做凿毛处理，然后立侧模浇筑厚度为 ３５ｃｍ的Ｃ３０混凝土。在底模内距顶面１５ｃｍ处，每隔 ｌｍ设置一根５ｃｍｘｌＯｃｍ方钢作侧模底对拉杆预留 孔，并且在底模顶部沿两侧边线位置全长埋设４＃槽 溶液加入，应在用水量中扣除这部分溶液用水。 ４．２．２ 小箱梁混凝土分三次浇筑，先浇筑梁底板 混凝土。底板混凝土浇筑时应比实际尺寸稍厚．安 装内模后才能使内模底下混凝上密实不留空洞。然 后浇筑小箱梁两侧腹板和端部混凝土（与底板混凝 土浇筑时间间隔不得超过９０ｍｉｎ）。再拆除内模，安 装好顶板模板并绑扎完顶板钢筋后，最后才浇筑顶 板混凝土。混凝土的振捣要充分，以保证其密实 性。在振捣时，应防止振捣棒直接打击波纹管和台 座表面，防止波纹管移位或变形漏浆和梁底表面麻 点。梁端构造钢筋较多，且在张拉阶段局部受压， 所以宜用小号振捣棒严密捣实。 钢，作为侧模的拼接边线。槽钢里侧通过底座预埋 焊接固定，两块槽钢之间每隔１ｍ用＋１２钢筋焊接加 强支撑；槽钢槽口朝外，模板组拼时，在槽口内夹 进与槽钢内径相当的４￣４５０胶管。以保证侧模和底 板结合紧密。防止箱梁混凝土浇筑时在底、腹板交 角处漏浆。底座混凝土强度达到要求后，须将混凝 土顶面凿毛。深度不小于５ｅｒａ，用空压机吹风清理 干净，涂刷一层净水泥浆之后再用无砂大孔混凝土 浇筑顶面且略高于槽钢顶面１ｍｍ一２ｍｍ。在新浇筑 的混凝土强度达到８Ｏ％左右时，用磨光机进行磨平 处理，以达到施工规范要求的平整度。 底模制作过程中的各项控制指标为：ａ）预埋槽 钢的高程偏差不大于２ｒａｍ，顺直度不超过ｌｍｒｒｄ ２０ｍ；ｂ）底模顶面的平整度不大于３ｍｍ，表面致密 无气孔：ｃ）底模下拱预设不超过梁长的０．１％，且沿 梁端至跨中平顺过渡。 侧模和内板采用工厂定制钢模，面板采用５ｃｍ 厚的优质冷轧钢板制作。以确保模板板面光洁、平 整。为了减少模板接缝，达到美观的效果，模板按 每６ｍ一节制作。该桥使用的钢模在侧模加固的处 ４．２．３ 小箱梁顶板混凝土浇筑施工完成１２ｈ或混凝 土强度达到拆除外模的强度要求后可拆除两侧外模 和端模。预制梁的养生可采用麻袋润湿养生或在梁 表面喷洒养护剂等养生措施。 ４．３ 预应力工程 预制小箱梁张拉工序质量控制的重点，包括预 应力管道的成孔质量控制和钢绞线张拉质量控制两 个内容。该桥采用波纹管预埋成型管道的方法。具 体的工艺方法是：混凝土浇筑之前，将连接好的波 纹管穿入钢筋骨架。依照设计的坐标直线段每ｌｍ、 曲线段每０．５ｍ设置一道井字形钢筋进行定位，井字 形钢筋的内径略大于波纹管外径（不超过ｌｃｍ），外 侧留出足够的长度，在核对好管道的中心位置后． 将其与骨架钢筋通过点焊或绑扎固定。为保证波纹 管在浇筑时不会因漏浆而造成堵管，定位完成之 后，在波纹管中插入一根外径比波纹管内径略小 （５ｍｍ）的塑料管。在混凝土浇筑时塑料管来回抽 理上，改变以往设横、纵向肋带的做法，只设纵向 肋带。横肋采用６．３＃槽钢、间距２５ｃｍ的加固方式， 其目的是在保证模板刚度的情况下，减小肋带与面 板之间的焊接量，以避免由于焊接点过多而使面板 产生变形。 内模面板采用３ｍｍ厚钢板制成．每节长１．２５ｍ。 肋带用３ｒａｍ钢带形成网格（２０ｅｍｘ２Ｏｃｍ），直接与面 板相焊接．并附以伞架式的活动钢支撑杆：两块模 板之间在法兰连接处，做成锐角（或钝角），以方便 动，确保预应力管道的成孔质量。 预应力张拉工序主要有穿索、张拉和压浆三个 施工过程。张拉工序开始之前，要对箱梁试块作抗 压试验和对梁体作实体回弹检测，验证其是否达到 设计要求的控制强度。穿索前需要对钢绞线进行编 号。检查管道是否通畅、清洁，达不到要求时，采 拆模。内模上下部均留有活动板条，以便及时检查 底板混凝土的浇筑情况，防止板底出现漏振或空洞。 ４．２ 混凝土工程 用合理的清理方式使穿索顺利。实际施工过程中采 取张拉应力和预应力索的伸长量双控的方法，张拉 过程可以简述为以下流程：０—１０％ — 持荷２ｒａｉｎ 锚固。 其中， 为Ｏ．７５Ｒｙｂ。 ４．２．１ 小箱梁５０＃混凝土的配比严格按照质检站测 定的配合比执行。混凝土的拌制采用计量配料机进 行现场拌制。混凝土拌和料每盘过秤，严格控制混 凝土配合比。准确控制用水量，砂石中的含水量应 仔细测定后从用水量中扣除．严禁在混凝土出机后 张拉的实测伸长量同计算伸长量的偏差不大于 ６％ 再加水。添加的高效减水剂宜采用后掺法，如制成 ２０１１年１２．１１第２３期『１２９ 桥梁与隧道工程Ｂ ｒｉｄｇｅ＆Ｔｕｎｎｅｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ 预应力混凝土连续弯箱梁桥设计 晏 玉 （广东省韶关市翔宏公路勘察设汁有限公司，广东韶关５１２０００） 摘要：连续弯箱梁是一种常用的桥梁结构体系．它具有变形小、结构刚度好、行车平顺舒适、养护简易、抗震能力强等 优点，因此广泛应用于高速公路及城市桥梁。就钢筋混凝土连续弯箱梁桥设计进行探讨，以期为相关工程提供参考和借鉴 关键词：预应力混凝土：连续弯箱梁桥：设计 中图分类号：Ｕ４４２．５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２—４７８６（２０ｌ１）２３—０１３０—０３ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｃｕｒｖｅｄ Ｂｏｘ Ｇｉｒｄｅｒ Ｂｒｉｄｇｅ ＹＡ ＹＵ （Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｓｈａｏｇｕａｎ Ｃｉｔｙ Ｘｉａｎｇｈｏｎｇ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｓｕｒｖｅｙ＆Ｄｅｓｉｇｎ Ｃｏ．，ＩＪｔｄ．，Ｓｈａｏｇｕａｎ ５ １ ２０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｕｒｖｅｄ ｂｏｘ ｇｉｒｄｅｒ ｂｒｉｄｇｅ ｉｓ ａ ＣＯｌｌｌｍｏｎ ｂｒｉｄｇｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ．Ｉｔ ｈａｓ ｌｕｔｓ ｏｆ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｓｍａｌｌ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｇｏｏｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ，ｓｍｏｏｔｈ ａｎｄ ｃｏｍｆｏｒｔａｂｌｅ ｄｒｉｖｉｎｇ，ｅａｓｙ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ａｓ ｗｅｌ Ｉ ａｓ ｓｅｉｓｍｉｃ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｔ ｉｓ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｈｉｇｈｗａｙ ａｎｄ ｃｉｔｙ ｂｒｉｄｇｅｓ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｅｘｐｌｏｒｅｓ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｌ、 ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｕｒｖｅｄ ｂｏｘ ｇｉｒｄｅｒ ｂｒｉｄｇｅ ｉｎ ｈｏｐｅ ｏｆ ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｒｅｌａｔｅｄ ｅｎｇｉＴｍｅｒｉｎｇ ｐｒｏｊｅｃｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ；ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｕｒｖｅｄ ｂｏｘ ｇｉｒｄｅｒ ｂｒｉｄｇｅ；ｄｅｓｉｇｎ １ 工程概述 ０．５ｍ（护墙）＋净９．０ｍ＋０．５ｍ（护墙） 桥 布 ２ 桥梁跨径布置 ｌ 韶关某高速公路互通Ｇ匝道桥为一座３ｘ２０ｍ的 钢筋ｔ昆凝土连续弯箱梁桥，中心桩号为ＧＫ１＋ ０５５．４３６．其平面位于Ａ＝９０ｍ的右偏缓和曲线上， 纵面位于ｉ＝０．４３５％的上坡段及Ｒ－－９７７４．４７５ｍ的凹曲 线上：桥梁设计荷载为公路一Ｉ级，桥面宽度为 ： ．ａｔ．－ ‘ ‘ ＂ＣＯ１ 随着道路等级的提高及交通功能的变化，制筋 混凝土连续弯箱梁桥的建设得到广‘泛廊 ，箱形截 面形状与悬臂尺寸变化增多．并趋向丁采用带懂¨ 大悬臂的构造形式．而且往往采用整体现浇混凝 ｔ 。 嘶 ‘ 张拉完成之后要尽快进行压浆施Ｔ，水泥浆水 灰比应控制在０．４０～０．４５之间，其强度不低于３０ＭＰａ。 施Ｔ中采用活塞式压浆泵，压浆从孔道的一端 参考文献 ｆ１】姚玲森．桥梁丁程［Ｍ】．北京：人民，爻通 叛 。 ２０００． 向另一端进行，具体效果以达到另一端饱满出浆为 止。 ［２］胡兮，严洪魏．池河桥小箱梁施Ｔ质量控制【ＪＩ ．华东公路，２００５，（５）：６５—６８． ５ 结语 ［３］林锦辉．浅淡后张法预应力混凝十小箱梁的制 作Ｔ艺和质量控制【ＪＩ．交通科技，２００１，（４１：１９— ２０．８０． ３０ｍ先简支后连续预应力混凝土小箱梁结构兼 具简支结构施Ｔ便捷的优点和连续结构行车舒适性 好的优点，又具有良好的经济性，确实是一种合 理、先进的结构形式，值得应用推广。 １３Ｏ ｌ交通标准化 收稿日期：２０１ １—０９—１４
