1、简支后连续桥梁的结构探析摘要： “先简支后连续”桥梁结构在我国已经应用广泛，得到广大业界的接受与考验，这次通过对简支后连续桥梁的结构探析做出了相关的结构分析，详细具体地对先简支后结构连续梁桥施工技术进行了研究。 关键词：先简支后；连续梁桥；施工技术；结构 中图分类号：TU74 文献标识码： A 随着经济的高速发展,全世界的高等级公路还要继续高速发展，而桥梁的结构变化可以更好的适应各类高等级公路的要求。因此,交通部近年在各省市公路桥梁项目评审中提出此类桥型应采用“先简支后连续”结构,即预制安装阶段系简支结构,然后通过现浇墩顶相邻跨接缝硷和配置抗负弯矩预应力束(或钢筋)实现体系转换,使桥梁在结构上
2、形成连续,在后期恒载和活载作用下成为连续结构受力。与全现浇连续结构相比,这种结构属于“准连续” 。 “先简支后连续”结构(亦简称“后连续”结构)在省外已有较多应用,从收集到的资料来看 ,其做法多种多样,同时从我院都坟路部分桥施工图设计结果来看,新旧硷收缩徐变差、上下缘温差等是否计人以及计人多少对结果均有较大影响,规范在某些方面尚无明确规定,按都汉路设计的做法,“先简支后连续”施工很麻烦,造价增加,使其优势不明显,因而有专家认为其意义不大,最终在都坟路上未予应用。而省外的做法普遍较简单,但其图纸按都汉路考虑的因素计算均通不过,某些设计的构造可靠性也有疑虑,可能还需实践及时间的检验。但承担的一些外
3、省项目(如重庆市)已明确提出要作“先简支后连续”,有专家也多次提到该桥型是发展方向,认为这是一种兼顾预制装配施工的方便与经济、结构受力变形连续与耐久性较好 1.1 截面型式及构造 该桥梁绝大多数为 T 梁,小跨径采用宽幅空心板(亦称“大空板”)。“后连续”梁高与简支结构相同,以便在一个项目上与简支结构共用模板。其中 T 梁未曾参考 1983 年部颁图纸。跨径 30-SOm,硷 C40 一 50。最大梁宽 2.4m,腹板厚 18-20cm,马蹄宽 48 一 60cm,但在一种跨径中马蹄不变宽,而在支点附近腹板加厚与马蹄同宽。翼缘湿接缝宽 ro 一 50cm,主要考虑施工方便,多用窄的、横隔板多用
4、焊接、实心,少量中横隔用空心。墩顶相邻跨端横隔板间现浇连续段为横向通长实体。预应力采用“少束多股”方案,每片梁正矩 3 一 4 束,每束 7 一 12 股。宽幅空心板,板宽 1.sm,跨径1620m,边板最大悬臂达 lm,顶板厚 10cm、底板厚 12cm、腹板厚 14cm,均配双层钢筋。预应力采用扁锚。 1.2 结构体系 多采用混合连续体系,即在“先简支后连续”中,部分中墩墩梁固结形成“后连续刚构”,其余为设支座的“后连续梁” 。采用墩梁固结主要是为提高高墩的稳定性,同时对于坡桥还可避免变换或调平支座的麻烦。但传统的简支结构桥面连续体系仍有应用,如孔跨不多的中小桥,也有一部分人认为简支结构毕
5、竟简单。 1.3 施工工艺 总体上采用逐孔施工法。如果是“后连续梁”,大致顺序是:墩台施工完毕*安放临时支座、架设预制梁*安放永久支座,浇筑墩顶连续段湿接缝及桥面铺装硅。张拉负弯矩束(如果采用预应力方案)*拆除临时支座,纵向双支座变为单支座。由中间向两端逐孔浇筑剩余硅*护栏、沥青铺装等。临时支座拆换方案分别有砂筒、木楔、临时支架(桥矮时,且无明帽梁)、硫磺砂浆(电阻丝切害纽)。 1.4 墩顶纵向支座方案 目前该桥墩顶纵向均设计用单支座。曾考虑双支座,但按刚性支座计算在后期恒载、活载作用下出现支座脱空,或左右支座长期受力不均,尤其是边墩因“先简支后连续”往往边跨与中跨等长以致问题更突出,故一直未
6、采用。 1.5 墩顶配筋方案 上缘负弯矩区普通钢筋和预应力筋两种方案均作过,电话随访未反映有问题。普通钢筋:早期在 L=30m 桥上用得较多,主要在省外,如 1993 年建成的广东虎门大桥引道;在湖北境内武汉附近只有 L 二 16、18m 的板。预应力筋:由于业主要求,现在普遍采用预应力。采用扁锚,埋在梁顶预制翼板内,设齿板锚固在梁顶(挖梁,如襄石高速公路)或直接锚固在水泥硅铺装内(如福建项目,L=50m)。下缘缝宽 70 一 90cm,当上缘负弯矩配预应力筋时,下缘产生的正弯矩靠焊连钢筋,按钢筋硅设计,限制裂缝宽。 1.6 结构计算考虑的因素、细节 (l)支点负弯矩横向分配系数:方案 I:按
7、跨中,如空心板。方案 n:按杠杆法修正,偏安全。 (2)上下缘日照温差现按部颁(JTJ023 一 85)规范的 5考虑,如规范今后有变,计算相应变化。 (3)新旧硷收缩徐变差的计算,按规范老化理论计算。其中 T 梁翼缘纵向湿接缝因较窄,未考虑其与预制部分的收缩徐变差,但若缝较宽时, 还是应考虑。现浇桥面铺装层与预制梁间的收缩徐变差是考虑了的。(4)T 梁翼缘纵向湿接缝的计算,只将其与预制部分作为整体对强度进行验算,未特别单独对其应力进行计(验)算。从设计角度讲,主要通过适当提高安全储备来解决。认为即使负弯矩束失效,简支结构也过得了,不过这种可能性基本不存在。 (5)关于桥面铺装参与作用的问题,
8、考虑 70%厚度参与结构受力,如一般 10cm 厚则考虑 7cm。强调新旧硷的结合,如拉毛、冲洗或在预制桥面板中伸出抗剪钢筋。 (6)预应力度控制标准按预应力 A 类构件控制。 2 先简支后连续梁桥的施工 先简支后连续桥的梁板为后张法预应力混凝土梁,场地集中预制,在桥上进行体系转换,吊装时先采用临时支座(对于双支座情况,即为永久支座),按简支安装就位后,在连续墩上预置永久支座(对于双支座情况,无次工序),现浇接头混凝土、张拉克服负弯矩的预应力束,将体系转换为连续梁,最后浇筑铰接缝混凝土和桥面铺装层混凝土,完成桥梁施工。其施工工艺流程(个别工序顺序因桥可适当调整):施工准备 y 梁板预制 y 梁
9、板吊装 y 连续钢筋连接 y 浇筑湿接砼 y 预应力钢束张拉 y 浇筑铰缝砼 y 桥面铺装 y 完成桥梁施工。 结语 通过本文的学习，简易的分析了先简支后连续梁桥的的截面形式与构造以及其施工工艺，以上是我对简支后连续桥梁的结构的分析，如有不足，望请指正。 参考文献 1李前名，姚庆贺先简支后连续的梁桥设计与施工要点J四川建筑，2009， （1） 2罗伟预应力混凝土先简支后连续小箱梁桥施工过程分析及应用J 黑龙江交通科技，2009， （6） 3张赛春先简支后连续桥梁施工工艺分析J公路，2008， （2） 4沈丽鹃再议高速公路先简支后连续箱梁桥的设计及施工J广东科技，2009， （6） 5张继尧，陈方东先简支后连续 T 梁桥兰溪新建南门桥设计J浙江建筑，2002， （S1） 6陈强先简支后连续结构体系施工关键技术J中国铁道科学，2005
