(2)箱梁斷面尺寸擬定

　　合理的建筑高度可有效提高結(jié)構(gòu)的剛度和抗剪承載能力，對于采用等截面的中小跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，梁高一般取主跨的1/15~1/20，對于采用變截面的大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁式橋，其支點(diǎn)梁高一般取最大跨徑的1/15~1/20，跨中梁高一般取最大跨徑的1/30~1/50，建議取值偏向大值一側(cè)，以提高主梁的剛度和抗剪承載能力。

　　腹板厚度要求。增加腹板厚度，雖增加了恒載，但對結(jié)構(gòu)是有利的，一是提高了結(jié)構(gòu)本身的抗剪能力，二是方便了腹板中鋼筋的布置以及混凝土的振搗，尤其是預(yù)應(yīng)力束的錨固。根據(jù)國內(nèi)外調(diào)查的結(jié)果，建議跨中區(qū)域腹板的厚度不宜小于450 ~500mm，支點(diǎn)附近截面處的腹板根據(jù)受力要求設(shè)置，其抗剪尺寸要求必須滿足。

　　頂?shù)装搴穸取ｍ數(shù)装宄�需按需滿足橫向受力以及構(gòu)造要求外，還需滿足橋梁縱向上總彎矩的要求。以箱寬6m為限，當(dāng)不設(shè)預(yù)應(yīng)力筋時(shí)底板厚度不宜小于200mm，當(dāng)設(shè)置預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，以不小于220mm為宜。頂板厚度對不設(shè)預(yù)應(yīng)力筋

時(shí)以200~220mm為宜，設(shè)置預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，以不小于220mm為宜。

　　橫隔梁的設(shè)置。從受力上講，為減小箱梁的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，限制畸變應(yīng)力需多設(shè)置橫隔梁，建議跨中設(shè)置橫隔梁，其過人孔的倒角的設(shè)置建議成圓形或橢圓形，同時(shí)加強(qiáng)其配筋設(shè)計(jì)，以防止橫隔梁開裂。對于在曲線內(nèi)的箱梁，應(yīng)適當(dāng)增加橫隔梁的數(shù)量。

　　(3)縱向、豎向預(yù)應(yīng)力束設(shè)計(jì)

　　縱向預(yù)應(yīng)力筋布置方式和豎向預(yù)應(yīng)力大小對腹板斜裂縫的產(chǎn)生影響較大。為防治腹板斜裂縫，建議按照結(jié)構(gòu)的彎矩包絡(luò)圖進(jìn)行設(shè)計(jì)，預(yù)應(yīng)力束方面采用彎起束、連續(xù)束，同時(shí)注意構(gòu)造防裂方面的設(shè)計(jì)，如適當(dāng)?shù)牟贾梅懒唁摻?箍筋、水平筋與斜筋等)，箱梁橋的裂縫是可以防治的。

　　從理論上講，張拉豎向預(yù)應(yīng)力能顯著地減小主拉應(yīng)力，但豎向預(yù)應(yīng)力較短，及施工方面等因素，所以實(shí)際效果不理想。建議設(shè)計(jì)時(shí)盡量少計(jì)入豎向預(yù)應(yīng)力對結(jié)構(gòu)主拉應(yīng)力的影響，并采取低回縮的錨具，豎向預(yù)應(yīng)力筋可設(shè)置成環(huán)向筋或與橋面橫向預(yù)應(yīng)力筋相結(jié)合錯(cuò)開錨固在腹板的底面等措施來確保其有效性。

　　(4)其它構(gòu)造設(shè)計(jì)要點(diǎn)

　　為提高腹板斜截面抗裂性，除預(yù)應(yīng)力配束合理外，還要配置一定數(shù)量的箍筋與彎起鋼筋，如雙肢箍筋可以降低箱梁的縱向預(yù)壓應(yīng)力，避免出現(xiàn)縱向裂縫，減少反拱度，改善結(jié)構(gòu)使用性能。同時(shí)，在箱梁的頂?shù)装搴透拱鍍?nèi)外側(cè)為避免混凝土收縮開裂，還要設(shè)置一定數(shù)量的分布鋼筋，這對局部應(yīng)力、溫度及收縮裂縫能起到約束作用。

　　當(dāng)腹板與底板的厚度差異較大時(shí)，其相交處的腹板截面形式需要進(jìn)行優(yōu)化。并布置適量的構(gòu)造鋼筋，避免溫度、收縮和徐變的影響引起的裂縫。應(yīng)重視寬翼緣箱梁剪力滯效應(yīng)引起的翼板縱向應(yīng)力的明顯增大，應(yīng)配置足夠的受力鋼筋，避免裂縫的出現(xiàn)。預(yù)應(yīng)力錨下局部應(yīng)力的有效作用范圍外，有一區(qū)域是不存在預(yù)壓應(yīng)力，相反會(huì)產(chǎn)生局部預(yù)拉應(yīng)力，對該區(qū)域需要配置足夠構(gòu)造鋼筋。

　　(5)計(jì)算分析要點(diǎn)

　　結(jié)構(gòu)分析計(jì)算應(yīng)充分考慮結(jié)構(gòu)空間效應(yīng)影響，采用平面桿系程序分析時(shí)也應(yīng)與空間有限元分析相結(jié)合，合理確定活載沿橋縱向的橫向分配系數(shù)。溫度梯度選取最好通過實(shí)橋觀測和溫度場的有限元分析，找出適合我國國情的箱梁溫度梯度模式。具體設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)使用階段混凝土主拉應(yīng)力和壓應(yīng)力容許值應(yīng)盡可能保守，確保安全儲(chǔ)備。應(yīng)充分考慮活載沖擊及制動(dòng)力的效應(yīng)，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的自振頻率按新規(guī)范計(jì)算求得合理確定結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力度，控制其預(yù)應(yīng)力度不宜小于0. 7，否則會(huì)引起構(gòu)件變形產(chǎn)生裂縫，這是箱梁產(chǎn)生裂縫的最關(guān)鍵的因素。

　　4. 2施工方面技術(shù)要點(diǎn)

　　應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)的低水化熱的混凝土配合比；采用標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化的箱梁模板支架體系，保證澆注混凝土后不發(fā)生超過允許的沉降量，必要時(shí)進(jìn)行預(yù)壓，然后進(jìn)行下一工序；應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化混凝土澆注工藝，控制混凝土澆注順序；嚴(yán)格切實(shí)地執(zhí)行科學(xué)的養(yǎng)護(hù)方法；施工時(shí)盡量縮短兩次澆注混凝土的時(shí)間差；加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)生。做到這些、雖然不可能完全避免裂縫，但是至少可以減少裂縫或減小裂縫寬度。

　　地基處理不到位是腹板產(chǎn)生裂縫的主要原因，因此對于采用支架法現(xiàn)澆連續(xù)梁施工地基處理是重中之重。施工前必須及早對地基進(jìn)行處理，可采用必要措施使地基固結(jié)，減少后期下沉量；支架安裝后必須對支架和基礎(chǔ)進(jìn)行預(yù)壓，消除支架非彈性變形。澆注混凝土?xí)r必須遵循現(xiàn)澆注地基薄弱處和正彎矩最大處，使地基變形和支架變形在混凝土澆注初始即發(fā)生的原則。

　　按照設(shè)計(jì)文件或施工規(guī)范的要求安排合理的施工順序。應(yīng)重視鋼束的定位精度，防止鋼束成折線形，確保預(yù)應(yīng)力鋼束的保護(hù)層厚度達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。

　　施工時(shí)對縱向、橫向和豎向預(yù)應(yīng)力束要求進(jìn)行多次(至少二次)張拉，壓漿一定要飽滿，建議采用真空注漿工藝。灌漿的時(shí)間越早越好，以免高應(yīng)力下的鋼絲銹蝕。封錨也應(yīng)及早進(jìn)行，至少要先用環(huán)氧砂漿等涂抹錨頭，以防生銹和積水。

　　在掛籃懸臂施工工法中，掛籃布置位置的確定需作局部驗(yàn)算。箱梁后錨點(diǎn)宜上通至箱梁頂板上，避免上支點(diǎn)和后錨點(diǎn)布置在預(yù)應(yīng)力錨固端附近，緩解腹板的局部應(yīng)力，降低該區(qū)域的拉應(yīng)力。

　　應(yīng)高度重視混凝土澆注順序與混凝土的養(yǎng)生工作，灌注閉合箱梁的次序和時(shí)間。首先現(xiàn)澆底板、橫隔板、腹板及兩側(cè)部分頂板，然后現(xiàn)澆剩余頂板及翼緣板。新老混凝土澆注的時(shí)間差控制在3~6d內(nèi)完成，可以防止混凝土間的相互約束效應(yīng)。

 

　　預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋的病害控制，除了嚴(yán)格按有關(guān)橋梁規(guī)范進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以外，一方面在設(shè)計(jì)方面應(yīng)考慮有效的抗裂措施，另一方面應(yīng)完善施工工藝，包括合理的混凝土配合比、可靠的模板支架體系、正確的混凝土澆注工藝、科學(xué)的混凝土養(yǎng)護(hù)方法等，那么大多數(shù)裂縫都是可以預(yù)防的。

 

[1]朱漢華,陳孟沖.預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋裂縫分析與防治[M].北京:人民交通出版社, 2006.

[2]樓莊鴻.超大跨徑橋梁的建設(shè)與發(fā)展[ J].北京:橋梁,2009 (1).

[3]顧凱峰,彭衛(wèi).預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋腹板斜裂縫研究[J].公路,2004 (7).

[4]劉山洪,錢永久.大跨PC箱梁橋腹板裂縫的控制研究[J].重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào),2005 (24).