石成玲
(貴州省交通建設(shè)咨詢(xún)監(jiān)理有限公司)
預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的立面布置有多種方式。按照縱斷面形式分有等截面連續(xù)梁和變截面連續(xù)梁。按照橋梁跨徑相互關(guān)系分有等跨和不等跨兩種形式。
連續(xù)梁在恒載和活載作用下,支點(diǎn)截面設(shè)計(jì)彎矩一般比跨中截面設(shè)計(jì)正彎矩大,但在這個(gè)差值不大時(shí),可以采用等截面,從而簡(jiǎn)化構(gòu)造。
等截面連續(xù)梁一般適應(yīng)于中等跨徑橋梁,跨徑以40~60 m為宜??梢允怪髁旱臉?gòu)造簡(jiǎn)單,施工快捷。等截面連續(xù)梁的立面布置以等跨徑為宜,當(dāng)跨徑較大時(shí),也可以將邊跨跨徑取小于中跨跨徑的不等跨布置,一般邊跨與中跨跨長(zhǎng)之比在0.6~0.8左右。等截面布置的連續(xù)梁適應(yīng)于有支架施工、頂推法施工、逐孔架設(shè)施工及移動(dòng)模架施工。
當(dāng)連續(xù)梁的跨徑較大時(shí),宜采用懸臂法施工,這樣主梁支點(diǎn)截面的負(fù)彎矩將比跨中正彎矩大得多,變截面梁高度的變化基本與內(nèi)力變化一致,這時(shí)為使結(jié)構(gòu)受力合理、造價(jià)經(jīng)濟(jì),以采用變截面梁更為合理。
當(dāng)連續(xù)梁的主跨徑達(dá)到70 m及其以上時(shí),從結(jié)構(gòu)受力和經(jīng)濟(jì)角度出發(fā),主梁采用變截面更符合梁的內(nèi)力變化規(guī)律。變截面形式的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋,立面一般采用不等跨布置。連續(xù)孔數(shù)一般不超過(guò)五跨,通常3~5孔分為一聯(lián)布置。當(dāng)采用多于兩跨的連續(xù)梁橋,其邊跨一般為中跨的0.6~0.8倍左右。三跨連續(xù)梁應(yīng)用最廣泛,當(dāng)采用箱形截面的三跨連續(xù)梁時(shí),邊跨可減少至中孔的0.5~0.7倍。采用變截面布置適合采用懸臂法施工,施工階段的主梁內(nèi)力與運(yùn)營(yíng)階段主梁內(nèi)力基本一致。梁底立面曲線可采用圓弧線、二次拋物線及折線等。采用變截面結(jié)構(gòu)外形美觀,可節(jié)省材料并增大橋下凈空高度。
連續(xù)梁橋在支點(diǎn)和跨中梁高的估算值可參考表1,表中數(shù)據(jù)由已建成橋梁的資料歸納而得。
表1 連續(xù)梁橋在支點(diǎn)和跨中梁高的估算值
沿橋跨方向的縱向力筋又稱(chēng)為主筋,是用以保證橋梁在恒、活載作用下縱向跨越能力的主要受力鋼筋,可布置在頂、底板和腹板中。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋中縱向預(yù)應(yīng)力筋的布置方式多種多樣,與所采用的施工方法以及預(yù)應(yīng)力筋的種類(lèi)等有密切的關(guān)系。
圖1a表示采用頂推法施工的直線形預(yù)應(yīng)力筋布置方式。上、下的鋼筋通束使截面接近軸心受壓,以抵抗頂推過(guò)程中各截面承受的正負(fù)彎矩的交替變化。待頂推完成后,再在跨中的底部和支點(diǎn)的頂部增加局部預(yù)應(yīng)力筋,用來(lái)滿(mǎn)足運(yùn)營(yíng)荷載下相應(yīng)的內(nèi)力要求。有時(shí)按設(shè)計(jì)還在跨中的頂部和支點(diǎn)附近的底部設(shè)置局部的施工臨時(shí)鋼筋束,待頂推完成后即予卸除。
圖1b所示為采用先簡(jiǎn)支后連續(xù)施工方法的預(yù)應(yīng)力鋼筋布置方式。待墩上接縫混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后,用設(shè)置在接縫頂部的局部預(yù)應(yīng)力鋼筋來(lái)建立結(jié)構(gòu)的連續(xù)性。
圖1c、d所示為采用懸臂施工方法的預(yù)應(yīng)力筋布置方式。梁中除了正彎矩區(qū)和負(fù)彎矩區(qū)各需布置頂部和底部預(yù)應(yīng)力筋外,在有正、負(fù)彎矩的區(qū)段內(nèi),頂、底板中均需設(shè)置預(yù)應(yīng)力筋。
圖1e所示為整根曲線形鋼筋束錨固于梁端的布置方式,一般用于整聯(lián)現(xiàn)澆的情形,若預(yù)應(yīng)力筋既長(zhǎng)且彎曲次數(shù)又多,就顯著加大了預(yù)應(yīng)力筋的摩阻損失,因此聯(lián)長(zhǎng)或力筋不宜過(guò)長(zhǎng)。
預(yù)應(yīng)力筋的布置要考慮到張拉操作的方便。當(dāng)需要在梁內(nèi)、梁頂或梁底錨固預(yù)應(yīng)力筋時(shí),應(yīng)根據(jù)預(yù)應(yīng)力筋錨固區(qū)的受力特點(diǎn)進(jìn)行局部加強(qiáng),以防開(kāi)裂損壞。
圖1 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁配筋