预应力混凝土连续桥梁设计探讨

预应力混凝土连续桥梁设计探讨

单颖聪

南通市市政工程设计院有限责任公司江苏南通226000

摘要：随着经济的不断发展，我国的科学技术越来越高，连着我国的桥梁建设也在逐渐的提升，预应力混凝土连续桥梁因整体性能好，施工方法比较成熟和抗扭钢度增大，在养护方面简单，变形小和伸缩缝少，以及结构钢度好和抗震力强的等优点被广泛的应用在桥梁建设之中。本文主要就预应力混凝土连续桥梁设计进行探讨分析，并提出一些个人观点，以供参考。

关键词：预应力；混凝土连续梁桥；设计改造；

1预应力混凝土桥梁设计的问题与对策

1.1混凝土质量控制问题

混凝土的比例是关键因素，通常要求的基础上满足尽量降低混凝土的用水量，这主要是为了降低温度应力对混凝土强度的影响。其中之一是控制混凝土配合比的质量是最重要的因素，并符合要求的建设现状应该努力减少单位用水量，相应地也减少单位水泥用量，从而降低混凝土水化热，降低混凝土的收缩徐变、因为而引起的预应力损失的影响，并在收缩裂缝。采用现场试片测量早期混凝土强度等级的而不是实际的结构混凝土强度，也存在一些问题。实验表明，该结构在计算事故实力最后未能符合现场测量的力量的，有时甚至是很低的。也有助于改善混凝土的徐变和收缩应力开裂和预应力损失之前等等。

1.2预应力管道安装

预应力管道安装的准确与否直接影响到桥梁施工质量，预应力施工的重点在管道系统中安装的过程中，加强主要管道定位控制，防止混凝土管道泄漏的发生在浮选等现象。所以波纹管的强度和钢有时达不到标准应用的过程中，安装和浇注中容易出现的变形、损坏，同时增加了紧张的过程的阻力，因为流入也会引起砂浆无法达到使用效果。严格按照预应力管道安装施工控制的观点，波纹管是预应力混凝土中不可缺少的重要才料，使施工简单方便，所有的各种不同形状的预应力束张力当阻力，所以更多的预应力梁的过道。

1.3孔道压浆

预应力孔道灌浆有两个重要的预应力筋腐蚀防护作用，确保钢结构的安全和稳定。但在实际工程灌浆预应力管道不充分的不完善、泥浆渗漏和灌溉现象十分普遍，已成为常见的故障，降低预应力结构承载力。水泥浆水灰比过大容易泌水，不容易充分的密实的。除了施工单位的主要原因，通过注浆工艺的外面不够重视、灌浆技术，离开孔质量、配置也存在一定的问题。

1.4滑丝和断丝的处理

在施工预应力往往采用张力检查是否出现问题。通常是拿出钢绞线，然后设计张力的标准。造成断丝的原因和治疗措施，钢卷并引发产生了应力不均匀，导致钢绞线出现超过极限的断线。应付这种局面应根据丝绸或断丝滑通过相应的克服。预应力配筋率，若有损坏可以用较少的根据意味着紧张。超过标准，必须更换钢绞线再进行操作。一般采用钢绞线卸货，更换张力梁完成施工。完成后的张力应当及时保证灌浆预应力不发生损失。导致滑丝的原因和治疗措施，预应力钢绞线对违法倒是发生腐蚀。

1.5混凝土的收缩徐变现象

根据桥梁本身结构的固有特性和施工的特点，一般大型连续的桥梁体系，采用挂篮悬浇法来施工，混凝土的收缩徐变会对桥梁的预应力带来影响。我国目前的混凝土收缩徐变方面的理论和设计程序都还有很多的欠缺，如果桥体施工周期长而混凝土的收缩徐变会完成的多，桥体合拢之后的次生应力就会小，但是桥体的施工周期短的话，混凝土的收缩徐变完成的小，而桥体合拢之后的次生应力则会变大，根据以上这些情况我们知道了混凝土收缩徐变对于桥体的影响值都大不相同，但是因为混凝土收缩徐变因素给桥梁带来的影响是我们必须要考虑的。

1.6承载负荷超载严重

经济的快速发展，使各国桥梁公路的交通量开始增大，目前我国车辆超载越来越严重，而造成的桥体的变形和开裂的原因，就是因为桥梁长期因为超负运载造成的。

1.7桥体保护层不足导致出现裂缝

在桥体施工中因为一些细节工作没有做到位，壳体的保护层慢慢的受到了伤害，又因为水灰的比重较大，导致桥体在施工的时候就出现了裂缝。因为这些裂缝长期暴露在雨水中，形成一定的积水面积，因为这些原因，导致钢筋的锈蚀越来越严重，也使桥体的混凝土保护层加快了速度崩裂。

2预应力混凝土连续桥梁设计

2.1混凝土箱梁设计

在设计混凝土箱梁时要考虑到腹板处箱梁畸变以及横向弯曲引起腹板的竖向预应力，各个截面的箍筋也需要按照腹板竖向预应力的大小来进行钢筋匹配，而不应该按照构造来配置钢筋。宜采用直径小而且密集的箍筋。而由于纵向预应力以及多向预应力的应用，混凝土箱梁的行梁也趋向轻薄化，出现以上情况时，在设计顶板的时候应该按照规范来设计，按照简支体系来设计，考虑桥体跨中的弯矩，在配筋设计时可以增加一倍，这样就能有效防止顶板的开裂。

2.2荷载设计

考虑横向荷载的分配系数时，要考虑到发生的畸变和扭转以及荷载的增大，因为箱梁荷载的横向分布常常会给桥梁带来畸变和扭转以及横向弯曲，给每个腹板所造成承担的荷载分布都大不相同。为了预防混凝土箱梁的早期开裂，我们要对混凝土采取有效的保湿措施，制定一套合理且规范的混凝土箱梁的施工规范制度。采用添加煤粉等添加剂，对水泥的用量慢慢减少等一系列措施来预防混凝土箱梁的开裂情况。

2.3顶、底板设计

顶板和底板作为箱形截面结构承受正负弯矩的主要工作部位，除承受竖向荷载外，还承受轴向拉、压荷载。桥梁顶板承受的竖向荷载主要是自重、桥面活载和施工荷载，而所承受的轴向荷载主要是桥跨方向上。箱梁根部底板厚度箱梁底板厚度随箱梁负弯矩的增大而逐渐加厚至墩顶，以适应受压要求。底板除须符合使用阶段的受压要求外，在破坏阶段还宜使中和轴保持在底板以内，并有适当的富裕。当设有横向预应力筋时，顶板厚度须足够布置预应力筋的套管并留有混凝土的注入间隙。在结构设计时，尽可能用长悬臂或利用横向坡度和弯折预应力筋以调整板中横向弯矩。

2.4桥梁合拢段的施工工艺

桥梁不同主梁的合龙顺序会在结构中产生不同的内力，桥梁体系转化时也会造成内力的重分布现象，所以要保证桥梁结构的稳定和安全，必须采取一定措施加固墩和梁，克服不平衡荷载的影响，以悬臂施工合龙为例，一般先进行边跨合龙，结构体系转换后再进行中跨合龙，然后循环施工。这种方法工艺已经相对成熟，能够有效的控制线形和应力，保证与设计的符合度，在主梁的下缘不易产生裂纹。施工时要以临时的支座形成静定的T型钢构，调整支座和张拉钢束，保证线形和内力在设计要求的精度变化范围内。

2.5预应力混凝土连续梁桥的设计要重视温度应力

计算表明桥面局部升温或降温将会在结构中引起较大的内力变化，虽然这部分内力不是永久的，但却是不可避免的。所以相关人员应在验算截面附近布置一定数量的非预应力钢筋，使得温度应力分布均匀，控制温度裂缝的产生或发展。另外还得考虑在支点和梁端处的硬板和底板内布置足够的纵向钢筋和箍筋，因为对于箱梁横截面，腹板和底板在温度作用下混凝土容易开裂。

结束语

综上所述，预应力混凝土连续梁桥的设计是一项复杂而细致的工作，若要成功地设计好一座桥梁必须从各个设计施工方面综合考虑。不仅要对预应力连续桥梁隐患因素进行分析探讨，还要对这些因素提出可行的设计规划和完善措施，以此对以后预应力混凝土连续桥梁的设计和使用提供更全面的合理建议。

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