先簡支后連續預應力小箱梁的優化及應用

張 國 春

(太原市市政工程設計研究院,山西 太原 030002)

先簡支后連續預應力小箱梁的優化及應用

張 國 春

(太原市市政工程設計研究院,山西 太原 030002)

結合具體工程實例，簡要介紹了在原部頒標準圖的基礎上根據《公路橋涵設計通用規范》和實際工程經驗做出的修改及應用，從而使得預制小箱梁的應用越來越廣泛，為今后類似工程提供設計、施工參考。

預制箱梁，負彎矩，橫隔板

目前所采用的先簡支后結構連續預應力混凝土小箱梁為2007版部頒標準圖，該標準圖是根據JTG B01—2003公路工程技術標準,JTG D60—2004公路橋涵設計通用規范編制，汽車荷載對于新版通用規范偏小，另外對實際工程應用過程中發現小箱梁存在的一些問題進行了調整，比如負彎矩區扁錨在施工過程中經常出現堵塞，無法穿鋼束，導致負彎矩區鋼束起不到結構連續的作用。

1 工程概況

雙塔南路(K11+110.366規劃路—南中環)北起K11+110.366規劃路，南至南中環，設計全長378.124 m，實施長度為237.346 m，規劃紅線寬30 m，如圖1所示。現狀道路比較狹窄，沿線涉及居民區、城中村、企事業單位、學校等眾多建筑，本跨線橋為雙塔南路上跨南十方街，中心樁號：K6+804.33，橋長96 m，跨徑為3×30 m，前右角為120°，如圖2所示。南十方街標準斷面寬20 m，斷面布置：3.5 m人行道+13 m機非混行+3.5 m人行道。

2 較部頒標準圖的變化

本次標準化對原部頒標準圖做了局部優化和強化，以適應新的荷載標準，主要變化有以下幾點。

2.1 負彎矩區頂板加厚，負彎矩鋼束扁錨改圓錨

為解決因增加預應力配置而導致中支點附近頂板壓應力超標問題，采取負彎矩區頂板加厚的措施，由原部頒標準圖 18 cm 加厚至30 cm；同時為解決扁形管道易堵塞、橫向剛度大難彎折問題(曲線橋)，將負彎矩鋼束扁錨改為圓錨，如圖3所示。

2.2 調整負彎矩槽口位置

原部頒標準圖負彎矩鋼束T2在腹板頂部開槽，而腹板頂部縱向鋼筋直徑 d25，需先截斷掰開，張拉完預應力后恢復連接，在實際施工中 d25 鋼筋往往被掰斷，難以恢復連接。在本次標準化制定過程中，調整了負彎矩鋼束錨固槽口的位置，避免腹板頂部直徑 d25 縱向鋼筋的截斷，如圖4所示。

2.3 增加正、負彎矩預應力鋼束配置

原標準圖鋼束配置分兩檔，濕接縫 50 cm 為一檔，75 cm～100 cm為一檔，不細分正交、斜交等情況。原標準圖中跨徑30 m的先簡支后結構連續預應力混凝土小箱梁鋼束布置如表1所示。

表1 先簡支后結構連續預應力混凝土小箱梁鋼束布置表

根據建模分析，優化方案如表2所示。

表2 優化方案

同時，負彎矩鋼束管道采用圓波紋管，預應力錨具采用圓錨；負彎矩鋼束范圍內的預制小箱梁頂板厚度由18 cm調整為30 cm，以滿足預應力錨固要求；負彎矩15-6型、15-7型鋼束圓波紋管內徑為70 mm，為保證混凝土保護層厚度，鋼束重心到頂板邊緣距離由 9 cm調整為 10 cm，錨固端設小縱彎，錨固端中心至頂板邊緣距離設為15 cm。負彎矩鋼束由原來的T1,T2,T3三種型號優化為T1,T2兩種，解決了部頒標準圖在腹板頂部開槽問題(腹板頂部縱向鋼筋d25，需要先截斷掰開，張拉完預應力后恢復連接，實際施工中d25鋼筋往往被掰斷，難以恢復連接)。

2.4 跨中橫隔板空心改實心，并貫通箱室

原部頒標準圖跨中橫隔板為空心且未貫通箱室，本次修改設計過程，將跨中橫隔板空心改為實心，并貫通箱室，降低了施工難度，提高了施工進度，且施工質量相對有保障。橫隔板由原來的三道，優化為一道，設置在跨中,如圖5所示。

3 結語

隨著十三五規劃的推進，公路建設，城市建設加快發展，預制小箱梁因工期短，造價低、安全性高等諸多有利因素，使得其應用越來越廣泛，對橋梁結構的安全、經濟、適用、耐久提出新的要求，既滿足新規范的要求，又根據實際工程總結出的經驗，對原部頒標準圖進行了優化。本工程在優化設計時，充分考慮了結構受力合理、施工方便、構造簡單等多方面因素，礙于篇幅限制，本文沒有對計算過程詳細描述。本工程的實施，為今后的公路、市政橋梁的設計、施工提供了寶貴的經驗，具有指導意義。

Theoptimizationandapplicationofpre-stressedboxgirderwithfirstsimplysupportedandcontinuous

ZhangGuochun

(TaiyuanMunicipalEngineeringDesignandResearchInstitute,Taiyuan030002,China)

Combining with the specific example, this paper briefly introduced the modification and application according to “design general specification of highway bridges and culverts” and actual engineering experience based on the standard drawing promulgated by original department, so as to make the application of precast box girder more and more widely, provided design and construction reference for future similar engineering.

precast box girder, negative moment, diaphragm

U448.213

：A

1009-6825(2017)24-0169-02

2017-06-16

張國春(1983- )，男，工程師