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预应力混凝土连续梁桥的设计和施工

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班级：工程管理2011级112班 学号： 联系方式：

摘要：预应力混凝土连续梁桥结构在如今的工程中得到了广泛应用，因此研究预应力混凝土连续桥梁施工是非常重要的。预应力混凝土连续桥梁的施工应包括选择施工方法，进行必要的验算，选择或设计、制造施工机具、设备等。通过阐述预应力混凝土连续梁桥的发展趋势和施工方法、特点，并简要说明桥梁施工控制的必要性，最后结合我国目前的混凝土施工控制现状，提出存在的主要问题，并提出控制措施。本文就预应力混凝土连续梁桥施工的几个关键因素进行探讨。 关键词：预应力混凝土 连续桥梁 桥梁施工

1 预应力混凝土连续桥梁概述

1.1 预应力混凝土连续桥梁的概念

预应力混凝土连续梁桥是一种古老的结构体系，近年来，连续梁结构体

系己成为预应力混凝土桥梁的主要桥型之一，它具有变形小、结构刚度大、行车平顺舒适、伸缩缝少、养护简单、抗震能力强等优点。预应力混凝土连续梁桥一般采用变截面，其主要断面形式是箱形截面。目前单孔跨径在40～150m范围内的桥梁，预应力混凝土连续梁桥占主导地位。无论是城市桥梁，还是跨越宽阔河流的大桥，预应力混凝土连续箱梁都发挥了它自身的优势，是一种广泛使用的桥型。

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1.2 预应力混凝土连续桥梁的基本设计原则和要求

1.2.1 使用上的要求

预应力混凝土连续桥梁必须适用。要有足够的承载和泄洪能力，能保证车辆和行人的安全畅通；既满足当前的要求，又照顾今后的发展，既满足交通运输本身的需要，也要兼顾其它方面的要求；在通航河道上，应满足航运的要求；靠近城市、村镇、铁路及水利设施的桥梁还应结合有关方面的要求，考虑综合利用。建成的桥梁要保证使用年限，并便于检查和维护。 1.2.2 经济上的要求

预应力混凝土桥梁设计应体现经济上的合理性。一切设计必须经过详细周密的技术经济比较，使桥梁的总造价和材料等的消耗为最小，在使用期间养护维修费用最省，并且经久耐用；另外桥梁设计还应满足快速施工的要求，缩短工期不仅能降低施工费用，面且尽早通车在运输上将带来很大的经济效益。 1.2.3 设计上的要求

预应力混凝土桥梁设计必须积极采用新结构、新设备、新材料、新工艺利新的设计思想，认真研究国外的先进技术，充分利用国际最新科学技术成果，把国外的先进技术与我们自己的独创结合起来，保证整个桥梁结构及其各部分构件在制造、运输、安装和使用过程中具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。 1.2.4 施工上的要求

桥梁结构应便于制造和安装，尽量采用先进的工艺技术和施工机械，以利于加快施工速度，保证工程质量和施工安全。 1.2.5 美观上的要求

在满足上述要求的前提下，尽可能使桥梁具行优美的 建筑外型，并与周围的景物相协调，在城市和游览地区，应更多地考虑桥梁的建筑艺术，但不可把美观片面地理解为豪华的细部装饰。

2 预应力混凝土连续桥梁的特点

普通混凝土框结构由于跨度小、柱网密，无法满足多种功能的需要，而预应力可以有效解决以上问题。预应力混凝土能充分发挥材料的效能，在相同条件下，它比普通钢筋混凝土构件截面小，重量轻、刚度大，抗裂性和耐久性好，能有效地控制结构的挠度(甚至无挠度)，节约钢材40％～50％，节约混凝土20％～40％，特别在大跨度结构中更为经济。在张拉预应力连续梁桥结构中，结构构件在承受外荷载前，预先对外荷载产生拉应力部位的混凝土预加压应力，造成人为的压应力状态，预加压应力可以抵消外荷载所引起的大部分或全部拉应力，这样在外荷载作用下混凝土拉应力不大或处于受压状态，使混凝土结构不开裂，提高结构的刚度和结构的耐久性。张拉法预应力混凝土施工是在浇筑混凝土前张拉预应力钢筋，将其固定在台座或钢模上，然后浇筑混凝土，等混凝土达到规定强度。保证预应力钢筋与混凝土有足够粘结力时放松预应力钢筋，借助预应力筋的弹性回缩及与混凝土的粘结，使混凝土产生预压应力。同时其具有较强的变形恢复能力，抗震性能明显高于普通钢筋混凝土结构，而且便于震后加固。值得注意的一点是，预应力混凝土由于自重轻，按理含钢量应该少，但由于现在的设计水平问题，此部分并没有减少。反而很多设计含钢量大了，很大程度造成主体结构成本增加。

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3 预应力混凝土连续桥梁设计

3.1 预应力混凝土连续桥梁的主要设计内容

3.1.1 跨径比

一般情况下，为使边跨正弯矩和中支点负弯矩大致接近的原则，以使布束更趋合理，构造简单，故L1/L2=0.539～0.692是常见的边、主跨的跨径比范围，当L1/L2≤0.419时，边跨则需压重，应属于非常规的特殊处理；大都L1/L2=0.54～0.58则较合理，这将有可能在边跨悬臂端用导梁支承于端墩上合拢边跨，取消落地支架。 3.1.2 梁高

主跨箱梁跨中截面的高跨比h0≈(1/46.2～1/86)L2,通常为（1/54～1/60）L2，在箱梁根部的高跨比h1≈（1/15～1/20.6）L2,大部分为（1/18）L2左右。

目前在国际上有减少主梁高跨比的趋势，一般在跨中区段采用了轻质砼，减轻了自重，减小主梁高跨比。

一般情况下，可采用2次抛物线的梁底变高曲线，但往往会在1/4·L2和1/8·L2处的底板砼应力紧张，且在该截面附近的主拉应力也较紧张，因而，可将2次抛物线变更为1.5～1.8次方的抛物线更合理。 3.1.3 顶板厚度

以往通常采用28cm，近年来已趋向于减小为25cm。 3.1.4 底板厚度

以往通常采用32cm(跨中)，逐渐向根部变厚，少数桥梁已开始采用28-25cm者，其厚跨比通常为（1/140～1/160）L2,也有用到1/200·L2者。 3.1.5 连续通长束不宜过长

根据连续结构的受力特点，截面上既有正弯矩也有负弯矩，个别设计中将连续通长束顺应弯矩包络图仅作简单布置是欠合理的，尤其对于较小跨径的矮箱梁，其摩擦损失单项即可达40～60%σk之多。建议此时可采用两根交叉束布置，也可改用接长器接长，分成多次张拉等。但在具体设计时接长器也不宜集中在某一个断面上，以使截面的削弱过于集中，同时也会造成施工上困难。 3.1.6 普通钢筋是预应力砼结构中必须配置的材料

当混凝土立方体试块受压破坏时，可以清楚地看到混凝土立方体试块侧向受拉破坏的形态。也即预应力仅在某一个方向上施加了预压应力，而在其正交方