预应力砼连续刚构公路总体设计及主要尺寸.docVIP

预应力砼连续刚构公路桥总体设计及主要尺寸 1 连续刚构桥的适用范围 PC连续刚构桥主跨跨径超过200m后，不仅主梁因梁高较大导致恒载过大、受力不好，而且经济指标也不好。主跨超过200m时，PC部分斜拉桥（也称矮塔斜拉桥）优于连续刚构桥，因为其主梁根部高度约为连续刚构桥主梁根部高度的一半，桥梁景观也较好。主跨在200m～300m之间，应首选部分斜拉桥。即使跨径在150m～200m之间时，也应对这两种桥型进行比较，择优选用。 以上系指按三跨对称布置的连续刚构桥或部分斜拉桥。当为两跨等跨布置时，则成为单T刚构桥或独塔部分斜拉桥。单T刚构桥的跨径一般不宜大于130m；两跨部分斜拉桥适用跨径为100m～180m。 2 连续刚构与连续梁的混合体系 国内已建成的连续刚构桥的连续总长度已突破1000m。重庆黄花园大桥为137+3×250+137≈1024m；东明黄河大桥为75+7×120+75=990m。所以，连续刚构桥的连续长度可以达到1000m。但是，连续长度过大，靠两边的几个桥墩因远离温度变形0点，将产生较大的水平位移，桥墩受力很不利。国内外一些较长的大跨度梁桥，采用中间区段为连续刚构，两边区段为连续梁的混合体系，结构受力合理，称为刚构—连续梁。缺点是连续梁部分要设置大吨位支座，使用期需进行更换。 3 墩高对连续刚构桥的影响 连续刚构桥为高次超静定结构，温度与砼收缩、徐变将产生次弯矩。当主墩较矮或抗推刚度较大时，对纵向地震影响不利，在墩顶还会出现较大的拉应力。需要利用桥墩较小的抗推刚度（双壁墩bh3E/（2L3））来降低上述次弯矩。一般情况下，墩身高度宜大于主跨跨径的1/10，否则应采取措施降低次弯矩。例如： 1.1 在满足抗弯和稳定的前提下，减小墩身顺桥向厚度； 1.2采用群桩基础，计入桩基柔度对墩身的影响； 1.3利用边跨合拢前后的刚度变化对主梁进行加卸载，以改善墩身的受力； 1.4将中跨底板预应力长索分三段锚固。其中两段在中跨合拢前锚固，一段在合拢后锚固，以减小底板束产生的次弯矩和砼收缩、徐变内力； 1.5对于个别很矮的桥墩，不用墩梁固结，采用墩上设置活动支座。 矮墩连续刚构桥的实例： 主跨190m华南大桥，主墩墩身高度为11m，东明黄河大桥主墩高度9.1m～12.3m；某城市立交桥，跨径为36+58+90+58m，主墩高度为7.25m～8.18m；湖北翟家河大桥，跨径为85+160+85m，两个主跨高度分别为16m和95m。 4 孔跨布置 4.1三跨连续刚构 设中跨为L，边跨为L1及L2。L1＝ L2时为对称布置，L1≠L2时为非对称布置。正常情况下，一般可取L1＝/L（及L2 /L）=0.52~0.60较为合适。边跨大或小各有利弊，分述如下。 4.1.1边跨较小的优点 ⑴ 边跨现浇段长度较短，对施工有利。当边墩台较高时，可用导梁、托架或挂篮前推作为支架，现浇段可以不用落地支架。 ⑵ 边跨主梁端附近主拉应力较小，对防止箱梁腹板出现斜裂缝有利。 ⑶ 边跨满布活载，中跨空载时，对中跨受力有利。 ⑷ 当中跨长度一定时，边跨较小，则主桥长度较短。 4.1.2边跨较小的缺点 ⑴ 边跨过小时，如边支承出现负反力，需采用拉压式支座或在边跨主梁内加配重的措施，边墩台的受力不好。 ⑵ 边跨较小时，主墩靠岸一侧的单柱轴力较小，另一单柱轴力较大。故外立柱的偏心距大，将产生较大拉应力。但可采取下述措施克服这个缺点： ①边跨合拢前，在边跨大悬臂端加压重，边跨合拢后卸载。结构分析表明，卸载后，外立柱仍可获得因加压增加压力的90%。 ②中跨合拢前顶推主梁，使主墩向岸方向产生水平位移，然后锁定中跨合拢段，再浇边跨和中跨的合拢段砼。顶推力应根据计算确定。 ③改变中跨底板纵向预应力钢束的张拉程序。一般是在中跨合拢后才张拉中跨跨中附近的底板钢束，这时将引起墩身弯矩，此弯矩与恒载墩身弯矩方向相同，对墩身受力不利。改为将部分底板钢束在中跨合拢前张拉，可减小墩身的弯矩。 边跨较大时的优缺点，与上述边跨较小的优缺点相反。 4.2 两跨T构 两跨T构多采用等跨布置，对结构受力有利，也方便进行对称施工。例如贵州省贵毕公路小阁丫大桥，跨径138.1+138.1m。0号梁段长16m，挂篮悬浇梁段长度为110.5m（一侧）靠桥台16.6m长为现浇梁段，合拢段长3m。 有时受地形限制，也可以采用不等跨布置。小跨与大跨跨径之比，不宜过小，否则对桥墩受力不利。一般宜大于0.8。例如贵州省崇遵公路两岔河大桥，由于某种特殊原因，跨径为132m+126m。小跨与大跨之比0.955。0号梁段长16m在托架上现浇，2×105.5m用挂篮悬浇施工，先合拢小跨端部12.5m梁段，然后再将大跨悬浇一个4.5m的梁段，最后浇筑大跨合拢段（亦为现浇段）长14m。 两跨T构，由于悬臂浇筑施工过程，