【摘要】近年來在高等級公路和城市道路建設工程中，很普遍應用到連續(xù)組合箱梁的構(gòu)造形式，這種形式的梁整體性能好、施工簡單、質(zhì)量可靠。本文將結(jié)合具體的工程實例，對大跨度連續(xù)組合箱梁橋的設計思路進行探討，主要從結(jié)構(gòu)布置、負彎矩區(qū)設計以及主梁構(gòu)造方面進行論述，希望能夠?qū)ο囝愃乒こ唐鸬浇梃b的作用。

【關鍵詞】連續(xù)組合箱梁；結(jié)構(gòu)布置；負彎矩區(qū)設計

1.工程概況

本工程位于河道中間，受水文環(huán)境的影響較大，因此在設計時為了減小水文的影響，考慮采用大跨度橋梁。經(jīng)過分析，最終確定采用鋼與混凝土連續(xù)組合箱梁。本橋梁的主跨長度為105m，兩聯(lián)全長為1400m。橋梁為6車道公路，并按照2線軌道交通的標準進行設計。設計標準中的要求包括：汽車荷載為公路Ⅰ級，列車荷載按每次來48t、長度16.5、10輛編組考慮。設計時荷載的確定需要考慮橋梁全線通行的情況，包括6輛汽車和2線列車的荷載。同時，還應考慮軌道系和維修、逃生通道的荷載，分別為66KN/m和10KN/m。因此，本橋梁不僅具有較大的跨度，而且規(guī)模大、施工難度高等。下面，本文將從結(jié)構(gòu)布置、負彎矩區(qū)設計以及主梁構(gòu)造方面對連續(xù)組合箱梁的設計思路進行闡述。

2.結(jié)構(gòu)布置

本橋梁全寬一共分為兩幅，單幅箱梁橋面板的寬度有17.5m，采用梁高5m的等高梁。在進行結(jié)構(gòu)形式的設計時，要考慮多方面的因素。結(jié)合工程實踐經(jīng)驗，尤其是重點考慮到了多箱梁易于運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，同時安裝方便，但鑒于多箱梁結(jié)構(gòu)分散，因此進行箱梁設計時要多加考慮橫向聯(lián)結(jié)問題，因此難以在本大跨度橋梁中應用。如果從另外一個角度來分析，考慮采用整幅橋面的話，則會受到橋面寬度的限制，加上本工程的橋梁設計寬度達到35m，如果設計上采用整幅橋面在本橋梁的條件下，對上部結(jié)構(gòu)的施工會造成一定的困難，而且同時受到主航道分離鋼箱截面形式的影響，本橋梁橋面需要在增加10m，因此也不適合應用整幅橋面的形式。另外鑒于本橋梁位于江上，頂推法和節(jié)段拼裝法在經(jīng)濟上都無法滿足要求，都失去了應用的可能。本橋梁將兩幅橋分開進行施工建設，每一幅的橋?qū)挒?7.15m，截面的形式為單箱單室形式，將截面組合起來荷載能達到1900t，用于截面吊裝的起重設備可以考慮用于混凝土箱梁的吊裝，這樣綜合考慮能夠有一定的經(jīng)濟優(yōu)勢，同時在橋面的整修時，方便進行車輛的轉(zhuǎn)移。

本橋梁在結(jié)構(gòu)形式布置設計時綜合考了結(jié)構(gòu)受力以及橋梁景觀等因素，邊跨的長度為90m，介于105m的中跨和107的斜拉橋邊跨之間，這種連續(xù)組合箱梁的形式不僅僅是有效地滿足了橋梁合理受力的要求，同時又符合橋梁對于景觀的要求。本工程中采用了梁高5m的等高梁，這樣在經(jīng)濟上節(jié)約了材料的成本，又易于施工制造與安裝。

3.負彎矩區(qū)設計

3.1設計原則

由于本橋梁采用的是連續(xù)組合箱梁結(jié)構(gòu)，因此要考慮負彎矩的作用，通常在中間墩附近存在負彎矩，這樣使得上緣混凝土處于受拉狀態(tài)。施工中的混凝土板或滿足開裂要求，或進行預防開裂處理，或允許裂縫的出現(xiàn)但對其寬度有一定的規(guī)范限制。由于本工程橋梁的跨度大，在其中使用的結(jié)構(gòu)鋼梁較為強大，本橋梁預防開裂的主要措施是通過采取預應力束施加預應力，但在本橋梁中需要較多的預應力束，這些施加的預應力都是有鋼梁承擔的，通過后期預應力損失較大，這不僅造成效率低，而且大量預應力束的錨固也存在著困難與不利影響。不管是在混凝土板內(nèi)錨固還是在鋼梁上錨固，都會給聯(lián)結(jié)件造成不利影響，還可能引起局部受力復雜。因此，經(jīng)過綜合的考慮，本橋梁采取的負彎矩區(qū)設計方案為不采取預應力束，而只是提高鋼筋的配筋率，同時允許橋面在限定范圍內(nèi)開裂。

3.2減小負彎矩的措施

本橋梁允許橋面開裂，但是裂縫如果過大的話，會影響橋梁的耐久性和使用性，因此必須采取有效的措施減少負彎矩裂縫的開裂，通過降低負彎矩的大小。本橋梁施工中鋼和混凝土的空間與時間的不同搭配，會對橋梁受力產(chǎn)生不同的影響，印象進過綜合的考慮，本橋梁采取負彎矩區(qū)橋面板滯后結(jié)合于支點升級的方法來降低中支點負彎矩。選用整孔吊裝方案，施工中先進行孔梁、80m區(qū)段鋼梁以及混凝土板的組合，吊裝完成之后進行鋼梁和橋面板的安裝，最后澆筑成截面。這樣的施工程序，后結(jié)合的中點支點橋面避免承擔負彎矩作用，使其處于有利的受力狀態(tài)。同時在負彎矩區(qū)橋面板結(jié)合前，鋼梁聯(lián)結(jié)后，先在支點對梁頂升，等到橋面施工完成之后在回落。這些措施都有效的改善了橋面的負彎矩的受力狀態(tài)，使橋面是荷載作用下產(chǎn)生的裂縫寬度能夠在限制范圍之內(nèi)，保證了橋面的耐久性和使用性能。

4.主梁構(gòu)造

4.1構(gòu)造形式

根據(jù)是否開口，可以將鋼結(jié)構(gòu)的形式分為槽形截面和閉合截面。槽形截面結(jié)構(gòu)簡單，受力明確，而閉合截面的使用需要在混凝土板無滲漏的情況下，并且對抗扭要求高?？紤]到本橋梁采用的是整裝吊裝方案，大部分構(gòu)件都是在現(xiàn)場進行預制的，大部分梁段均為組合截面，因此考慮采用槽形截面的鋼結(jié)構(gòu)。橋面與鋼梁的結(jié)合形式有縱向和縱橫雙向兩種。采用縱向結(jié)合的方式，混凝土板的橫向受力易于控制，可以通過預應力的作用進行控制板厚。而采用縱橫雙向結(jié)合方式，增加了鋼筋的使用量，其板厚不僅僅有橫向力控制，因此可以減少本橋梁的橋面板厚。經(jīng)過分析研究，本橋梁的橋面寬度為17.15m，配置一定量的橫向預應力束，橋面的板厚取為30～50cm，橋面的厚度設置同時滿足了橫向受力和縱向受力的要求，因此最終考慮將結(jié)合形式確定為縱向結(jié)合方式。

4.2鋼梁及加勁結(jié)構(gòu)

本橋梁為連續(xù)梁，主要上下翼緣受到彎剪作用，腹板縱向加勁肋在其中不起抗彎作用，僅為增加穩(wěn)定。對于本橋梁，在正彎矩區(qū)，大部分的腹板都受到拉力作用，這樣受力狀態(tài)可以減少加勁肋的使用。因此，本橋梁僅采用簡單的板式加勁肋即可。在跨中上緣、支點下緣分別布置兩道加勁肋，在彎矩變化的區(qū)域，根據(jù)彎矩的大小合理增加或減少加勁肋。腹板豎向加勁肋的布置還應考慮到間距的大小，這關系到橋梁的局部穩(wěn)定。在下翼緣布置加勁肋的作用于腹板不同，它不僅可以起到抗彎的作用，還可以在受壓區(qū)起到增加穩(wěn)定的作用。因此經(jīng)過考慮，本橋梁連續(xù)布置6道T形加勁肋，間距為1.0m，同時上翼緣應進行加厚處理，大部分厚度為24mm。為了滿足施工的要求，應在箱梁中布置加勁桿件，在橋面的施工過程中，對于槽形鋼梁的施工，應進行加強處理，采用的是在橫向加勁肋的位置設置型鋼桿件，間距為5m，在支點處采用實腹式橫隔板進行代替。在本橋梁的施工過程中，大部分橋面板是在施工現(xiàn)場進行預制的，與頂推法相比，受力情況簡單明確，易于控制。

5.結(jié)語

文章通過結(jié)合預應力組合箱梁橋設計實例，針對本橋梁不僅具有較大的跨度，而且規(guī)模大、施工難度高等特點，在結(jié)構(gòu)形式布置設計時綜合考了結(jié)構(gòu)受力以及橋梁景觀等因素，邊跨的長度為90m、梁高5m的等高梁，這種連續(xù)組合箱梁的形式不僅僅是有效地滿足了橋梁合理受力的要求，同時又符合橋梁對于景觀的要求，在經(jīng)濟上節(jié)約了材料的成本，又易于施工制造與安裝，值得同類工程所參考借鑒。

參考文獻

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