先简支后连续预应力小箱梁的优化及应用

张 国 春

(太原市市政工程设计研究院,山西 太原 030002)

先简支后连续预应力小箱梁的优化及应用

张 国 春

(太原市市政工程设计研究院,山西 太原 030002)

结合具体工程实例，简要介绍了在原部颁标准图的基础上根据《公路桥涵设计通用规范》和实际工程经验做出的修改及应用，从而使得预制小箱梁的应用越来越广泛，为今后类似工程提供设计、施工参考。

预制箱梁，负弯矩，横隔板

目前所采用的先简支后结构连续预应力混凝土小箱梁为2007版部颁标准图，该标准图是根据JTG B01—2003公路工程技术标准,JTG D60—2004公路桥涵设计通用规范编制，汽车荷载对于新版通用规范偏小，另外对实际工程应用过程中发现小箱梁存在的一些问题进行了调整，比如负弯矩区扁锚在施工过程中经常出现堵塞，无法穿钢束，导致负弯矩区钢束起不到结构连续的作用。

1 工程概况

双塔南路(K11+110.366规划路—南中环)北起K11+110.366规划路，南至南中环，设计全长378.124 m，实施长度为237.346 m，规划红线宽30 m，如图1所示。现状道路比较狭窄，沿线涉及居民区、城中村、企事业单位、学校等众多建筑，本跨线桥为双塔南路上跨南十方街，中心桩号：K6+804.33，桥长96 m，跨径为3×30 m，前右角为120°，如图2所示。南十方街标准断面宽20 m，断面布置：3.5 m人行道+13 m机非混行+3.5 m人行道。

2 较部颁标准图的变化

本次标准化对原部颁标准图做了局部优化和强化，以适应新的荷载标准，主要变化有以下几点。

2.1 负弯矩区顶板加厚，负弯矩钢束扁锚改圆锚

为解决因增加预应力配置而导致中支点附近顶板压应力超标问题，采取负弯矩区顶板加厚的措施，由原部颁标准图 18 cm 加厚至30 cm；同时为解决扁形管道易堵塞、横向刚度大难弯折问题(曲线桥)，将负弯矩钢束扁锚改为圆锚，如图3所示。

2.2 调整负弯矩槽口位置

原部颁标准图负弯矩钢束T2在腹板顶部开槽，而腹板顶部纵向钢筋直径 d25，需先截断掰开，张拉完预应力后恢复连接，在实际施工中 d25 钢筋往往被掰断，难以恢复连接。在本次标准化制定过程中，调整了负弯矩钢束锚固槽口的位置，避免腹板顶部直径 d25 纵向钢筋的截断，如图4所示。

2.3 增加正、负弯矩预应力钢束配置

原标准图钢束配置分两档，湿接缝 50 cm 为一档，75 cm～100 cm为一档，不细分正交、斜交等情况。原标准图中跨径30 m的先简支后结构连续预应力混凝土小箱梁钢束布置如表1所示。

表1 先简支后结构连续预应力混凝土小箱梁钢束布置表

根据建模分析，优化方案如表2所示。

表2 优化方案

同时，负弯矩钢束管道采用圆波纹管，预应力锚具采用圆锚；负弯矩钢束范围内的预制小箱梁顶板厚度由18 cm调整为30 cm，以满足预应力锚固要求；负弯矩15-6型、15-7型钢束圆波纹管内径为70 mm，为保证混凝土保护层厚度，钢束重心到顶板边缘距离由 9 cm调整为 10 cm，锚固端设小纵弯，锚固端中心至顶板边缘距离设为15 cm。负弯矩钢束由原来的T1,T2,T3三种型号优化为T1,T2两种，解决了部颁标准图在腹板顶部开槽问题(腹板顶部纵向钢筋d25，需要先截断掰开，张拉完预应力后恢复连接，实际施工中d25钢筋往往被掰断，难以恢复连接)。

2.4 跨中横隔板空心改实心，并贯通箱室

原部颁标准图跨中横隔板为空心且未贯通箱室，本次修改设计过程，将跨中横隔板空心改为实心，并贯通箱室，降低了施工难度，提高了施工进度，且施工质量相对有保障。横隔板由原来的三道，优化为一道，设置在跨中,如图5所示。

3 结语

随着十三五规划的推进，公路建设，城市建设加快发展，预制小箱梁因工期短，造价低、安全性高等诸多有利因素，使得其应用越来越广泛，对桥梁结构的安全、经济、适用、耐久提出新的要求，既满足新规范的要求，又根据实际工程总结出的经验，对原部颁标准图进行了优化。本工程在优化设计时，充分考虑了结构受力合理、施工方便、构造简单等多方面因素，碍于篇幅限制，本文没有对计算过程详细描述。本工程的实施，为今后的公路、市政桥梁的设计、施工提供了宝贵的经验，具有指导意义。

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

张国春(1983- )，男，工程师