预应力混凝土连续刚构箱梁桥设计施工指导意见
预应力混凝土连续刚构桥主梁施工流程
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连续刚构桥设计方法
连续刚构桥设计方法一、连续刚构桥的特点作为梁桥的一种，连续梁桥有着结构刚度大、变形小；动力性能好；无伸缩缝、行车平顺的优点。
而连续刚构桥是由t型刚构桥演变而来的，其结构特点是梁体连续、梁墩固结。
这样既保持了连续梁无伸缩缝、行车平顺的优点，又保持了t型刚构不设支座、不需转换体系的优点。
且有很大的顺桥向抗弯刚度和横向抗扭刚度，能满足大跨度桥梁的受力要求。
二、连续刚构桥的适用范围连续刚构桥上部主梁的受力与连续梁桥基本相似；下部桥墩由于结构的整体性，温度和收缩徐变造成的内力十分显著。
因此其桥墩应该有一定的柔度。
使用高强度、轻质混凝土是大跨度梁桥的发展方向之一。
目前世界上已建成的连续刚构桥最大单跨为挪威斯托尔马桥(stolma)，主跨301米，国内最大单跨为虎门大桥辅航道桥，主跨270米。
三、设计时需收集的基础资料设计时应围绕桥位选择、桥墩位置、跨径、立面布置、结构体系、施工方法等因素，对桥梁建设的自然条件和功能要求有充分的了解。
1、自然条件包括(1)地形地貌、控制物等；(2)工程地质条件；(3)水文条件；(4)气象条件；(5)地震。
2、功能要求包括(1)桥梁本身使用功能，如铁路桥梁、公路桥梁、城市桥梁、轨道交通、人行桥等；(2)桥下功能要求，如通车、通航等。
四、桥型方案的选择设计时应根据桥梁建设条件，结合技术可行性、施工难度、工程风险与进度、经济合理性、景观协调性等因素，进行桥型比选，确定桥梁的跨径布置。
五、上部结构构造尺寸连续刚构桥设计时，可根据工程实践统计，初步拟定构造尺寸，再进行具体计算复核。
1、边、中跨跨径比一般在0.52～0.58之间。
当边、中跨比较小时，边跨现浇段较短，可减少边跨现浇段支架，对施工有利，但应保证各种工况下边墩处支座不出现负反力。
2、梁的截面形式连续刚构桥多采用箱形截面，其具有良好的抗弯和抗扭性能。
根据桥梁宽度，可采用单箱单室、单箱多室等截面形式。
3、梁高桥梁跨度在60米以内时，可考虑采用等截面高度，构造简单，施工快捷。
预应力混凝土连续刚构施工准备技术
B RIDGE&TUNNEL桥梁隧道工程概况某桥梁采用三跨变截面预应力混凝土连续刚构，下部为钢筋混凝土双薄壁墩。
本桥位于R=1300的平曲线内，横坡-2%～2%，纵坡-3.636%。
上部箱梁采用单箱单室断面，箱梁顶宽12m，底宽7m，根部梁高5.5m，跨中2.2m，腹板厚40～60cm，墩顶处箱梁顶板厚40cm，其余处箱梁顶板厚28cm，底板为30～70cm。
0#块长8.4m，单个1#块长2.8m。
0#块混凝土方量174.2m3，1#块混凝土方量38.84m3。
箱梁设纵、竖两向预应力。
0#、1#块施工准备为了使挂篮拼装有足够的空间，大桥0#块和1#块同时施工，一次浇筑完成。
施工用的支架采用在墩身预埋牛腿，预埋件位置准确无误，用精轧螺纹钢对拉固定，在预埋件上铺设钢横梁或贝雷桁架，横梁上铺设20×20cm方木。
在方木上铺设底模，底模卸落利用沙筒进行。
整个支架是固定在墩身上部以承担0#块和1#块支架、模板、混凝土和施工荷载的重要受力结构，其设计荷载考虑：混凝土自重、模板支架重量、人群机具重量、风载、冲击荷载等，托架采取自支撑体系构件设计。
内支架是利用钢管搭满堂支架作为承重体系主体，在其上铺设顶板模板，承担顶板混凝土荷载。
0#块的纵坡用顺桥向牛腿和三角托架来调整，悬臂翼板的横坡用翼板模板支架来调整，箱内顶板的横坡、纵坡用内支架和木楔调整。
底侧模支架设计模板支架分为底模支架及两侧的腹板外侧模下支架。
0#块和1#块外侧模支架的设计荷载按照（3.9m悬臂段混凝土重量、模板重量、人群机具重量之和）×1.2的振动系数，然后按支点数量进行荷载分配，确定每个支架的承载力，底模支架设计荷载根据0#、1#块混凝土重量、模板重量、人群、机具重量、施工平台重量并考虑振动作用确定，按支架间距将荷载分配在各片桁架结构，各支架的载重量确定后即可进行支架结构设计，支架采用桁架结构，为减少支架的非弹性变形，支架节点全部焊接，支架与托架采用螺栓联结。
连续刚构箱梁桥合拢段施工
谢 谢！
合拢口的临时锁定 1、内外刚性支撑锁定措施 在箱梁顶、底板顶面预埋钢
板，将刚性支撑焊接(或 栓结)在预埋钢板上；并 在箱梁顶、底板中央纵向 设置内刚性支撑共同锁定 合拢口。
内外刚性支撑锁定措施
连续刚构桥的施工方法——合拢段施工
2、外(或内)刚性支撑和张拉临时束共同锁定
即除用外(或内)刚性支撑锁定外，再利用部分 预应力束临时张拉，以抵抗降温时产生的收 缩变形
4. 合拢口的锁定，应迅速、对称地进行。
连续刚构桥的施工方法——合拢段施工注意要 点
5. 合拢口混凝土宜比梁体提高一级，并要求早 强，最好采用微膨胀混凝土，并须作特殊配 比设计，浇注时应认真振捣和养护。
6. 为保证浇筑混凝土过程中，合拢口始终处于 稳定状态，必要时浇注之前可在各悬臂端配 重，加、卸载均因对称梁轴线进行。
连续刚构桥的施工方法——合拢段施工
3500
6000
9000
6000
3500
5号台 4号墩
3号墩
2号墩
1号墩 0号台
按T构连续梁顺序合拢
应当指出的是，不同的悬灌和合拢程序，其引起的结构恒载 内力不同，故采用不同的悬灌和合拢程序将在结构中产生不 同的最终恒载内力，对此应在设计和施工中予以充分考虑。
连续刚构桥的施工方法——合拢段施工
3、仅设刚性外（或内）刚性撑锁定 即根据实际受力要求，仅布置外（或内）刚 性支撑即可满足要求。
连续刚构桥的施工方法——合拢段施工注意要 点
1. 掌握合拢期间的气温预报情况，测试分析气 温变化规律。
2. 根据结构情况及梁温的可能变化情况，选定 适宜的合拢方式并作力学计算。
3. 选择日气温较低、温度变化幅度较小时锁定 合拢口并灌注合拢段混凝土。
连续梁(或连续刚构)施工技术
9).自承式挂篮末见报告我国使用
自承式挂篮分为两种， 一种是模板支撑在整体桁架上，桁架用销子和预应力 筋挂在已成箱梁的前端角上，灌注砼时主梁和行走桁 架移至一边，挂篮前移时再安上，吊着空载的模板系 统前移。 另一种是将侧模制成能承受巨大压力的刚性模板，通 过梁上的水平及竖向预应力筋拉住模板来承受砼重量， 走行方法与前者相同，由临时吊车悬吊着模板系统前 移到下一梁段。这种方法对跨度不是很大的等高度箱 梁较为适宜。本质上与预应力斜拉式挂篮并无很大区 别，唯一不同的只是预应力筋采用特殊设计，并配臵 必要的定位销和钢销。
三跨连续梁的悬臂灌注施工工序示意图
二、连续箱梁（刚构） 0号块灌注
0号块位于桥墩上方,灌注0号块相当於给挂篮提供一个安装平台 （或场地） 0号块一般需在桥墩两侧（及周边）设托架或支架现浇
0#块施 工托架 或支架
设托架
0号块施心工工艺流程（一）
预压
仅连续箱梁 0号块有
0号块施工工艺流程（二）
1).平行桁架式挂篮
它的上部结构一般由万能杆件或贝雷桁梁组拼为一等高桁架，其受 力特点是：底模平台及侧模支架所承荷载均由前后吊杆垂直传至桁 架节点和箱梁底板上，故又称吊篮式结构，桁架在梁顶用压重或锚 固或二者兼之来解决倾覆稳定问题，桁架本身为受弯结构。 早期 使用较多，由于其自身载荷大，现在一般已不大采用。
（3）宁波大榭岛跨海公铁两用大桥滑动式斜拉挂篮
宁波大榭岛跨海公铁两用桥，正桥主梁为(124＋170＋124)m三跨连 续刚构，采用滑动式斜拉挂篮对称悬浇施工。最大节段重340t。 挂篮主要由主梁系统、斜拉索、后吊索系统、限位走行系统、底 模及底摸平台、外模、内模等构成。
挂篮的设计介绍
预应力钢筋混凝 土连续梁（或连续 刚构）无定型设计, 设计单位根据不同 的地理条件和周围 环境设计出不同跨 度、不同截面形式 的桥型、桥式。
预应力混凝土连续刚构桥设计探究
８ １ ３９ ａ ［ ＝ ４ ＭＰ ＝ ．ＭＰ ＜ ］ １０ ａ １ ６
故 ，满足要 求 。第二 支墩计 算 同第 一 支墩 。
３２ 第一 支墩地 基 承载力检 算 ．． ２
钢 管支 墩支 撑 在Ｃ ０ 筋 混凝 土 台座 上 ，台座 ２钢
长 ｌｒ，宽 度 为 １ Ｏ ｅ ｍ，厚 度 为 １ ｍ。混 凝 土 台座 基 底 土层 承载 力 为 １０ Ｐ ，为 保 证 基 底 承 载 力 ，进 行 １ｋ ａ ５ｃ ０ ｍ厚 的 三 七 灰 土 处 理 ， 使 其 抗 压 强 度 达 到
ｔ ｕ ｕ ｉ ｄ ｆ ｍｅｂｉｇ ｎ ｄ ｔ ｌｂ ｓｄ ｏ ｒｃｉ ｌｅｇｎ ｅｉｇｐｏ ｃｓｉ ｏ ｅ ｏ ｒｖｄｎ ｅｅｅ ｃ ＿ ｉ ｏ ｓｒ ｉ ａ ｒ ｅ ｉ ｅａ ａｅ ｎ ｐａｔ ａ ｎ ｉｅｒ ｒｊ ｔ ｎ ｈ ｐ ｆｐｏｉｉｇ ｒｆ ｎｅ （ ｎ ｇ ｌ ｄ ｉ ｃ ｎ ｅ ｒ 】 ｒ
＝
通过上 述计 算分 析 。现 浇箱梁 采用 以上 贝雷 梁
柱式 支架搭 设 布置满 足施工 及安 全要求 。 参 考文献
１ ３．Ｍ Ｐａ ９ １
『１交 通 部 第 一 公 路 工 程 总公 司．公 路 施 工 手 册 ： １
桥涵 （ 下册 ） ． ［ 北京 ：人 民交通 出版 社 ，２ ０ ． Ｍ】 ０３
ｐｅ ｒ ・ ｅｓ
Ｋｅ ｒ ： ｐ ｅ ｔｅ ｓ ｄ ｏ ｒ ｔ ；ｃ ｎ ｉ ｕ ｕ ｇ ｄ ｆａ ｒｄ ｅ ｙ ｗｏ ｄｓ ｒ ｓｒ ｓ ｅ ；ｃ ｎｃｅ ｅ ｏ ｔｎ ｏ ｓｒ ｉ ｒ ｍｅ ｂ ｇ ｉ ｉ
回转半 径 ：ｉ６９ ８ ｍ ＝ ．６ ｃ
［＝ ０ｋ ａ ６ ２ ０ Ｐ ，故 地基 承载力 满足要 求 。 ］
预应力混凝土连续梁桥的设计尺寸拟定
预应力混凝土连续梁桥的设计1.1总体布置结构总体设计主要包括桥梁跨径分配、主梁截面形式的拟定以及梁高等方面的内容。
1.1.1跨径布置目前，设计工程师认为预应力混凝土连续梁桥的最大理论跨度为250～300m，经济跨度为100～240m。
–布置原则：减小弯矩、增加刚度、方便施工、美观要求–不等跨布置——大部分大跨度连续梁边中跨比为0.5～0.8，最好为0.65–等跨布置——中小跨度连续梁–短边跨布置——特殊使用要求1.1.2主梁截面–板式截面——实用于小跨径连续梁–肋梁式——适合于吊装–箱形截面——适合于节段施工–其它1.1.3箱梁梁高梁高——与跨径、施工方法有关等高度梁——实用于中、小跨径连续梁，一般跨径在50～60米以下变高度梁——实用于大跨径连续梁，100米以上，90%为变高度连续梁桥型公路桥铁路桥支点梁高(m)跨中梁高(m)支点梁高(m)跨中梁高(m)等高梁(1/15～1/25)l(1/16～1/18)l变高（折线）梁(1/16～1/20)l(1/22～1/28)l(1/12～1/16)l(1/22～1/28)l变高（曲线）梁(1/16～1/25)l(1/30～1/50)l(1/12～1/16)l(1/30～1/50)l对于变高梁，一般对于公路桥，支点梁高是跨中梁高的2～3倍；对于铁路桥，支点梁高是跨中梁高的1.5～2倍。
1.2细部设计主梁细部设计包括顶板、底板、腹板等部位尺寸的拟定，横隔板的设置，齿块和承托等构件的设计等。
1.2.1顶板、底板及腹板箱形截面的顶板和底板是结构承受正负弯矩的主要工作部位。
当悬臂施工时，箱梁底板特别是靠近桥墩附近的底板将承受很大的压应力。
在发生变号弯矩的截面中，顶板和底板也都应各自发挥承压的作用。
（1）顶板顶板厚度一般考虑两个因素：满足桥面板横向弯矩的要求；满足布置纵向预应力钢束和横向预应力钢束的构造要求。
另外传统的设计理念认为，顶板厚度与腹板间距相关。
桥面板的悬臂长度也是调节板内弯矩的重要参数，在布置横向预应力时可考虑桥面板的横向坡度和板截面的变高度，以发挥预应力束的偏心效应。
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)设计指南条文说明
条文说明1.1针对目前大跨连续刚构较普遍存在的跨中下挠、腹板斜裂缝、底板裂缝等病害，本指南通过分析其可能存在的成因，结合对于这些病害的一些处理经验措施，从设计角度提出了一些在设计中需要注意和加强的要点，以便通过对一些设计指标的控制以及必要的构造措施的采取来降低和消除可能出现的病害。
本指南旨在细化《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）在大跨径预应力混凝土连续刚构设计上的应用，作为对现行《规范》的补充，从而希望大跨径预应力混凝土连续刚构健康发展。
2.2.1《桥涵施工规范》规定,桥梁结构断面尺寸允许有±5％误差，桥面铺装厚度允许超厚L/5000（L为连续刚构主跨跨径），预应力钢绞线容许±6％误差。
鉴于设计中考虑整个桥面铺装超厚L/5000（L为连续刚构主跨跨径）偏大，本指南建议设计中考虑桥面铺装超厚L/7000（L为连续刚构主跨跨径），但不得小于2cm，结构尺寸±5％误差和钢铰线±6%误差。
2.3.4 考虑到应充分估计混凝土收缩徐变对结构的影响，本指南建议在采用潮湿度计算徐变效应的同时，也采用混合理论来计算结构的收缩徐变，=2.0和徐变系数β＝采用混合理论时分别取徐变系数β＝0.021、终极值ψk0.0021、终极值ψ=2.5两种情况，取三种结果中徐变效应较大的作为结构的k徐变效应。
233.1.1进行承载力校和时除按照规范规定外，还需考虑以下三个方面的问题：1．计算内力组合时，建议计入结构自重（箱梁和铺装）的施工误差引起的内力增减。
2．进行内力组合时，宜充分估计施工误差引起的混凝土收缩徐变内力的变化。
3．计算结构抗力时宜考虑施工引起的预应力钢绞线误差对结构抗力的影响。
3.2计算主梁正截面承载能力时宜注意以下几个问题：1．安全等级的确定对于大跨径预应力混凝土连续刚构桥的安全等级均宜按照一级来控制，即结构的重要性系数取1.1。
2．主梁的承载能力计算要考虑施加预应力产生的次内力的影响。
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预应力混凝土连续刚构箱梁桥设计施工指导意见
鉴于连续刚构箱梁桥，尤其是大跨径连续刚构箱梁桥，较普遍地存在着混凝土箱梁开裂和跨中下挠等质量通病。
为吸取教训，提高我省大跨度预应力混凝土连续刚构箱梁桥建设质量和使用寿命，对预应力混凝土连续刚构箱梁桥的设计与施工提出如下指导意见：
一、一般要求
预应力混凝土连续刚构箱梁桥的设计与施工应遵循交通部现行设计与施工相关技术标准和规范的要求。
项目业主、设计、施工、监理、监控等单位要高度重视预应力混凝土连续刚构箱梁桥的设计与施工质量，加强对设计和施工方案的审查把关，从严控制。
二、设计
1、总体布置
（1）预应力混凝土连续刚构箱梁桥主跨一般不宜大于200米，主跨大于200米时应与其他桥型进行充分的比选论证。
（2）预应力混凝土连续刚构箱梁桥一联跨数不应超过五跨。
（3）预应力混凝土连续刚构箱梁桥边中跨之比宜在0.53~0.62的范围内，并使结构在最不利荷载作用下边墩支座有一定的压力。
（4）预应力混凝土连续刚构箱梁桥墩高不宜小于跨度的五分之一，且不宜小于20米。
（5）有条件时，桥面纵向宜设置纵坡不小于0.5%凸形竖曲线；应避免桥面设置凹形竖曲线。
2、构造设计
混凝土箱梁和墩身的构造尺寸应统一考虑，确保体系刚度满足规范要求。
（1）箱梁梁高
为提高梁体的抗剪能力，改善主梁应力状态，箱梁应有足够的高度。
根部箱梁高度宜控制在主跨跨度的1/16~1/18，梁高变化的抛物线次数宜在1.8-2.0的范围内选择，跨径大时取小值，跨径小时取大值。
（2）箱梁腹板
箱梁腹板最小厚度不宜小于40 cm，箱梁腹板与顶底板间承托最小边长应大于50cm。
（3）箱梁根部0#块
应对箱梁根部0#块进行空间应力分析，认真分析各种工况的应力分布状态，可通过消除局部应力集中和在拉应力区布设足够数量的普通钢筋等措施改善0#块局部受力，减少0#块裂缝的产生。
（4）桥墩抗推刚度
在体系刚度满足规范要求的前提下，宜尽量减小桥墩的抗推刚度，以减小混凝土收缩徐变、温度等因素对结构受力的不利影响。
3、预应力体系设计
预应力体系设计应兼顾短期及长期使用荷载作用效应，避免使用超长束配筋方式。
为便于必要时，在运营过程中增加梁体内的有效预应力, 设计时可设置部分备用预应力孔道。
（1）纵向预应力体系
应按真空灌浆工艺的要求进行纵向预应力设计。
宜配置适当的纵向腹板弯束，以改箱梁腹板的主拉应力状况。
（2）竖向预应力体系
条件允许时，竖向预应力宜作为安全储备，不参与主拉应力计算。
4、应力和变形控制
（1）预应力混凝土连续刚构桥应力和变形计算应充分考虑温度和混凝土徐变的影响。
对局部温差影响除按规范规定计算外，还应进行必要的空间分析。
成桥预拱度，应计入混凝土收缩徐变的影响，预拱度值应不小于主梁恒载产生的竖向挠度和1/2汽车荷载产生的竖向挠度之和，并拟合成平顺曲线。
混凝土收缩徐变计算时间，自合龙成桥后，应不少于五年。
（2）预应力混凝土连续刚构桥一般应按全预应力混凝土设计，正截面最大压应力不宜大于规范规定限值的0.8倍，最小压应力储备不宜小于1.0mpa；箱梁腹板最大主压应力和主拉应力不宜大于规范规定限值的0.8倍。
三、施工
1、施工方案
（1）连续刚构箱梁可采用悬臂现浇法施工，工地条件允许时，鼓励采用预制拼装的方法施工。
（2）边跨现浇施工支架应经过预压处理，以消除非弹性变形，预压荷载不宜小于梁体自重的1.2倍。
（3）合龙口临时锁定前应对合龙口标高进行测量，其标高误差和合龙口相对高差应满足设计要求。
（4）合龙段施工应根据合龙时温度设计临时锁定装置；采用张拉连续预应力筋作拉杆的，应在解除临时锁定装置时预以放松。
（5）连续刚构体系转换应严格按照设计的顺序进行，及时张拉各阶段的连续预应力筋。
2、混凝土施工
（1）同一联内箱梁混凝土所采用的水泥、骨料、砂及其它成分均应尽可能统一，以保证混凝土质量均衡和稳定。
（2）混凝土配合比除满足混凝土强度要求外，还应注重混凝土
徐变收缩性能和耐久性。
应根据不同的施工季节及现场实际情况对混凝土配合比及拌和工艺进行现场试验。
（3）箱梁截面各部分尺寸应按设计值严格控制，梁段自重误差应在-3%～+3%范围内。
（4）箱梁零号块和悬臂节段混凝土应尽可能连续浇注。
如遇特殊情况竖向可分次浇注，第一次浇注的腹板高度应控制在腹板高度的0.3～0.6倍范围内，应尽量避免在截面形心轴附近设施工缝。
第二次浇注的间隔时间，应尽可能的不大于6天，以避免新旧混凝土的收缩差导致腹板出现裂缝。
（5）应根据施工季节，制定夏季、雨季和冬季详细养生、保温、防裂措施。
混凝土脱模后，必须采取有效的措施进行保湿养生，养生时间不少于7天。
3、预应力体系施工
（1）混凝土强度达到设计要求的强度且混凝土龄期不少于7天后,方能张拉钢束。
张拉钢束应采用张拉力和伸长量双控。
（2）应进行现场张拉工艺试验，确定预应力钢束张拉初应力、超张拉值、各次张拉吨位及持荷时间等指标。
（3）预应力钢束和精轧螺纹钢筋张拉完毕，严禁碰撞锚头和钢束（筋），钢绞线和精轧螺纹钢筋多余的长度应用砂轮切割机切除，严禁烧焊切除。
（4）锚具要成套定货（包括锚下螺旋钢筋），不得用承包商自制的任何构件取代成套锚具的任一部分，锚具的所有构件必须经过严格的质量检验。
（5）预应力孔道灌浆一般应采用真空辅助压浆技术，严格控制饱满度，确保压浆饱满；
真空辅助压浆的工艺应进行现场试验，制定工艺操作流程；
（6）预应力钢束封锚前应认真清理锚头槽孔，涂抹阻锈剂，用环氧砂浆涂抹锚头，并采用低收缩混凝土浇注密实。
（7）鼓励推广应用预应力数控张拉技术和可重复补张拉的预应力筋体系等新技术和新工艺。
4、施工监控
（1）项目业主应委托有能力的单位，对施工中结构的受力和变形进行施工过程控制。
施工控制单位应采用先进适用的技术，建立桥梁健康完善的监测系统。
监测系统应能保证对桥梁施工及运营过程中的应力、应变、位移进行连续观测。
（2）设计、施工控制单位均应根据拟定的施工方案进行施工计算，互相校核，并根据计算结果对施工方案提出修正和完善的意见。
计算内容应包括主体结构和重要临时结构在施工过程中的受力及变形。