先簡(jiǎn)支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力小箱梁的優(yōu)化及應(yīng)用

張 國(guó) 春

(太原市市政工程設(shè)計(jì)研究院,山西 太原 030002)

先簡(jiǎn)支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力小箱梁的優(yōu)化及應(yīng)用

張 國(guó) 春

(太原市市政工程設(shè)計(jì)研究院,山西 太原 030002)

結(jié)合具體工程實(shí)例，簡(jiǎn)要介紹了在原部頒標(biāo)準(zhǔn)圖的基礎(chǔ)上根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》和實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)做出的修改及應(yīng)用，從而使得預(yù)制小箱梁的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，為今后類似工程提供設(shè)計(jì)、施工參考。

預(yù)制箱梁，負(fù)彎矩，橫隔板

目前所采用的先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁為2007版部頒標(biāo)準(zhǔn)圖，該標(biāo)準(zhǔn)圖是根據(jù)JTG B01—2003公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),JTG D60—2004公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范編制，汽車荷載對(duì)于新版通用規(guī)范偏小，另外對(duì)實(shí)際工程應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)小箱梁存在的一些問(wèn)題進(jìn)行了調(diào)整，比如負(fù)彎矩區(qū)扁錨在施工過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)堵塞，無(wú)法穿鋼束，導(dǎo)致負(fù)彎矩區(qū)鋼束起不到結(jié)構(gòu)連續(xù)的作用。

1 工程概況

雙塔南路(K11+110.366規(guī)劃路—南中環(huán))北起K11+110.366規(guī)劃路，南至南中環(huán)，設(shè)計(jì)全長(zhǎng)378.124 m，實(shí)施長(zhǎng)度為237.346 m，規(guī)劃紅線寬30 m，如圖1所示。現(xiàn)狀道路比較狹窄，沿線涉及居民區(qū)、城中村、企事業(yè)單位、學(xué)校等眾多建筑，本跨線橋?yàn)殡p塔南路上跨南十方街，中心樁號(hào)：K6+804.33，橋長(zhǎng)96 m，跨徑為3×30 m，前右角為120°，如圖2所示。南十方街標(biāo)準(zhǔn)斷面寬20 m，斷面布置：3.5 m人行道+13 m機(jī)非混行+3.5 m人行道。

2 較部頒標(biāo)準(zhǔn)圖的變化

本次標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)原部頒標(biāo)準(zhǔn)圖做了局部?jī)?yōu)化和強(qiáng)化，以適應(yīng)新的荷載標(biāo)準(zhǔn)，主要變化有以下幾點(diǎn)。

2.1 負(fù)彎矩區(qū)頂板加厚，負(fù)彎矩鋼束扁錨改圓錨

為解決因增加預(yù)應(yīng)力配置而導(dǎo)致中支點(diǎn)附近頂板壓應(yīng)力超標(biāo)問(wèn)題，采取負(fù)彎矩區(qū)頂板加厚的措施，由原部頒標(biāo)準(zhǔn)圖 18 cm 加厚至30 cm；同時(shí)為解決扁形管道易堵塞、橫向剛度大難彎折問(wèn)題(曲線橋)，將負(fù)彎矩鋼束扁錨改為圓錨，如圖3所示。

2.2 調(diào)整負(fù)彎矩槽口位置

原部頒標(biāo)準(zhǔn)圖負(fù)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?cái)嚓_，張拉完預(yù)應(yīng)力后恢復(fù)連接，在實(shí)際施工中 d25 鋼筋往往被掰斷，難以恢復(fù)連接。在本次標(biāo)準(zhǔn)化制定過(guò)程中，調(diào)整了負(fù)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?cái)啵鐖D4所示。

2.3 增加正、負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力鋼束配置

原標(biāo)準(zhǔn)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(xì)分正交、斜交等情況。原標(biāo)準(zhǔn)圖中跨徑30 m的先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁鋼束布置如表1所示。

表1 先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁鋼束布置表

根據(jù)建模分析，優(yōu)化方案如表2所示。

表2 優(yōu)化方案

同時(shí)，負(fù)彎矩鋼束管道采用圓波紋管，預(yù)應(yīng)力錨具采用圓錨；負(fù)彎矩鋼束范圍內(nèi)的預(yù)制小箱梁頂板厚度由18 cm調(diào)整為30 cm，以滿足預(yù)應(yīng)力錨固要求；負(fù)彎矩15-6型、15-7型鋼束圓波紋管內(nèi)徑為70 mm，為保證混凝土保護(hù)層厚度，鋼束重心到頂板邊緣距離由 9 cm調(diào)整為 10 cm，錨固端設(shè)小縱彎，錨固端中心至頂板邊緣距離設(shè)為15 cm。負(fù)彎矩鋼束由原來(lái)的T1,T2,T3三種型號(hào)優(yōu)化為T1,T2兩種，解決了部頒標(biāo)準(zhǔn)圖在腹板頂部開槽問(wèn)題(腹板頂部縱向鋼筋d25，需要先截?cái)嚓_，張拉完預(yù)應(yīng)力后恢復(fù)連接，實(shí)際施工中d25鋼筋往往被掰斷，難以恢復(fù)連接)。

2.4 跨中橫隔板空心改實(shí)心，并貫通箱室

原部頒標(biāo)準(zhǔn)圖跨中橫隔板為空心且未貫通箱室，本次修改設(shè)計(jì)過(guò)程，將跨中橫隔板空心改為實(shí)心，并貫通箱室，降低了施工難度，提高了施工進(jìn)度，且施工質(zhì)量相對(duì)有保障。橫隔板由原來(lái)的三道，優(yōu)化為一道，設(shè)置在跨中,如圖5所示。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著十三五規(guī)劃的推進(jìn)，公路建設(shè)，城市建設(shè)加快發(fā)展，預(yù)制小箱梁因工期短，造價(jià)低、安全性高等諸多有利因素，使得其應(yīng)用越來(lái)越廣泛，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的安全、經(jīng)濟(jì)、適用、耐久提出新的要求，既滿足新規(guī)范的要求，又根據(jù)實(shí)際工程總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)原部頒標(biāo)準(zhǔn)圖進(jìn)行了優(yōu)化。本工程在優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮了結(jié)構(gòu)受力合理、施工方便、構(gòu)造簡(jiǎn)單等多方面因素，礙于篇幅限制，本文沒(méi)有對(duì)計(jì)算過(guò)程詳細(xì)描述。本工程的實(shí)施，為今后的公路、市政橋梁的設(shè)計(jì)、施工提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，具有指導(dǎo)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(guó)春(1983- )，男，工程師