预应力混凝土连续刚构公路桥主梁构造与尺寸

陈博文

(迁安市交通局技术质量监督站)

1 箱梁高度

1.1 三跨对称布置时的主梁高度

(1)主梁根部高度

早期设计的连续刚构桥，主梁根部高度多为L/18～L/20(L为中跨跨径，下同)。

近年连续刚构桥出现了一些病害，主要是箱梁腹板产生斜裂缝和跨中挠度过大，箱梁根部高度有增大的趋势，大约在L/16～L/17之间。

(2)主梁跨中高度

主梁跨中高度大约在L/45～L/60之间。当跨径较小时，从构造和方便施工考虑，跨中梁高一般不宜小于2 m。

1.2 两跨T构的主梁高度

国内外已建成的两跨T构桥很少。主要原因是主梁高度大，不经济。贵州省已建成的两座两跨T构桥:小阁丫大桥跨径138.1 m+138.1 m，主梁根部高度为13.4 m，两岔河大桥跨径为132+126 m，主梁根部高度为13.4 m。主梁根部高度约为L/10。两座桥主梁端部梁高均为4.1 m，约为L/34～L/32。

1.3 孔跨非对称布置时的主梁高度

孔跨非对称布置时，一般情况下会出大、小T。例如:

(1)云南省三界怒江大桥，孔径为55 m+138 m+95 m，主桥由1个100 m的小T和1个176 m的大T组成。小T的主梁根部高度为6.5 m，大T主梁根部高度为9.5 m，中跨跨中梁高为3.5 m。

(2)贵州省思南岩头河大桥，孔径为53.5 m+128.5 m+92m。主桥由1个87m的小T和1个170m的大T组成。小T的主梁根部高度为6.25m，大T主梁根部高度为9.5m，中跨跨中梁高为3.2m。

大、小T的根部梁高应按结构计算控制。作为初步拟定尺寸，下述两点可供参考。

①大T的根部梁高约为大T边跨跨径的1/10。

②小T的根部梁高约为(2h-h1)，式中h=L/16～L/17;L为中跨跨径，h1为大T根部梁高。中跨最小梁高约为中跨跨径的1/40。

1.4 主梁高度变化曲线

主梁高度的变化曲线，常用的有三种:按二次抛物线变化，按正弦曲线变化和按半立方抛物线变化。

早期的设计多采用二次抛物线变化。近期由于多座连续刚构桥产生腹板斜裂缝，且常出现在L/4附近，为了增大该区段的主梁高度，采用半立方抛物线变化有利于减小主拉应力。但有的论文则认为，从增大底板下缘曲率半径以减小预应力束径向力考虑，建议采用二次抛物线。

2 箱梁顶、底板和腹板厚度

2.1 顶板厚度

根据箱的宽度和是否布置横向预应力筋，顶板跨中厚度在25～35 cm之间变化。一般情况下不小于25 cm。0#梁段和边跨现浇段梁端的顶板应加厚，一般加厚至50～70 cm。顶板两侧的根部要布置承托，其尺寸应根据顶板预应力钢束构造要求确定。

箱梁两侧的悬臂板，其端部厚度一般为15～20 cm。当布置横向预应力筋时，多用20 cm，根部设置承托，尺寸由顶板钢束构造要求确定。

边跨梁端因设置伸缩缝，顶板厚度(含两侧悬臂板)要满足预埋锚固钢筋的要求。

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#梁段底板应加厚，一般取根部梁高的1/6～1/7。边跨现浇段梁端的底板厚度应按端横隔板的构造要求确定。

从箱梁根部至跨中，底板厚度应采用渐变，其变化曲线多采用半立方抛物线或二次抛物线。

2.3 腹板厚度

腹板厚度主要取决于布置预应力筋和浇注混凝土必要的间隙等构造要求。从箱梁根部至跨中，根据跨径的大小，可分为不同厚度的二段或三段。一般在80～40 cm之间取值。当腹板内设置下弯钢束和竖向预应力筋时，腹板厚度按构造要求确定。沿纵向腹板厚度不宜突变，可安排在一个梁段内完成渐变。

0#梁段的腹板要加厚，根据跨径的大小，一般在80～140 cm之间取值。

边跨主梁端部附近应结合端横隔板设计，加大腹板厚度，并设置一渐变段与一般梁段的腹板厚度衔接。

3 箱梁横隔板

通常的做法是，在0#梁段对应于主墩墩柱位置布置横隔板，其厚度与桥墩两壁的厚度一致;另外还在边跨支承处布置端横隔板，其厚度可根据边跨跨径的大小，在0.8～2 m之间取值。其余梁段不设横隔板。

近年有的连续刚构桥曾发生底板崩裂的事故。当箱梁较宽时，为了减小底板钢束径向力的不利影响，有的设计在主梁跨中布置横隔板。

当边跨跨径较大，箱梁较窄时，为了提高梁端支承的抗扭能力，必要时可将端横隔板延伸至箱外(至腹板的外侧)，梁端支承相应移至腹板之外。

所有横隔板都应设孔洞，以保证箱内通道全桥贯通。孔洞大小，应方便管养人员及小型机具通过。