CN103132447B - 一种预应力混凝土变截面箱桥梁 - Google Patents

一种预应力混凝土变截面箱桥梁 Download PDF

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CN103132447B CN201310007747.5A CN201310007747A CN103132447B CN 103132447 B CN103132447 B CN 103132447B CN 201310007747 A CN201310007747 A CN 201310007747A CN 103132447 B CN103132447 B CN 103132447B
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Abstract

本发明公开了一种预应力混凝土变截面箱桥梁,在跨中位置的底板相应梁高位置设置水平锚固板;水平锚固板上方,从跨中至桥墩的方向沿箱梁纵向设置上弯锚固板;在跨中至3L/8截面区段,上弯锚固板、水平锚固板和底板融为一体,其余位置分离;一层预应力底板索布置在上弯锚固板内部,另一层预应力底板索布置在水平锚固板的内部。本发明减小底板截面挖空率、预应力底板索平弯幅度,上弯预应力底板索的向上径向分力可抵消二期恒载、车辆荷载作用力。

Description

-种预应力混凝土变截面箱桥梁
技术领域
[0001] 本发明涉及土木工程桥梁技术领域,特别是涉及一种预应力混凝土变截面箱桥 梁。
背景技术
[0002] 大跨预应力混凝土变截面箱桥梁是目前广泛采用的桥型,以连续梁和连续刚构桥 最为多见,常采用挂篮悬臂浇筑法施工。
[0003] 如图1至图1-2所示,图1为一种底板索下弯布置大跨预应力混凝土变截面箱桥 梁的结构示意图,图1-1为图1所示桥梁的A-A剖视面的结构示意图,图1-2为图1所示桥 梁B-B剖视面的结构示意图。
[0004] 这种变截面箱梁桥目前常用的截面形式为单箱单室截面,由于受力需要,梁高由 跨中L/2截面向支点截面不断加大,导致底板01下缘立面成拱形,由跨中向桥墩06处悬臂 根部支点方向,箱室净空加大,梁高加大,底板01也逐渐加厚,腹板02在靠近支点截面局部 加厚,底板01立面纵向为拱形,底板01拱形矢跨比(矢高/主跨跨径)一般为1/20左右。 锅齿块03用于锚固正弯矩索。
[0005] 如图2至图2-2所示,图2为一种底板索下弯布置大跨预应力混凝土变截面箱桥 梁钢索纵向布置的结构示意图,图2-1为图2所示桥梁的A-A剖视面的结构示意图,图2-2 为图2所示桥梁B-B剖视面的结构示意图。
[0006] 由于正弯矩索布置在底板01内,故正弯矩索常称为底板索05,由于底板01的立面 为拱形,这种构造布置导致底板索05的立面亦成拱形,底板索05下弯布置,矢跨比一般为 1/20左右。由于底板索05被张拉且其两端被锚固在锯齿块03上,被张拉的底板索05必然 产生向下的径向力。当桥梁跨径增大时,采用增加梁高、加厚底板01、加厚腹板02、增加配 索等措施来进行设置,而增加梁高、增加配索,底板索05的径向力进一步加大,这种构造不 合理导致受力不利的问题,桥的跨径越大这种问题越严重,制约着该类桥梁的发展。
[0007] 表一分析了跨径加大时,底板索05的径向力和公路车道荷载的相互关系。
[0008] 表一
[0009]
Figure CN103132447BD00041
[0010] 从表一中可以看出,跨径加大时,底板索05的径向力急剧加大,底板索向下的径 向力和公路车道荷载的比值亦急剧加大。
[0011] 跨径加大增加配索,一般底板索05为单层布置,底板的水平挖空率急剧增大。在 表二分析了跨径加大时,底板索05的管道直径长度合计和底板宽度的相互关系。
[0012] 表二
[0013]
Figure CN103132447BD00042
[0014] 从表二中可以看出,跨径加大时,管道直径加大,管道直径和底板长度的比值亦加 大。
[0015] 具体来说,上文中所描述的连续刚构桥底板索下弯布置的主要缺陷表现在:
[0016] (1)拱形底板索05向下的径向力在相应底板01位置产生顺桥向剪切力,由于跨中 段底板01较薄,一般为25〜40cm,横向钢筋按构造配置,下弯底板索05向下的径向力过 大则易导致跨中段底板01出现顺桥向剪切裂缝,严重的导致桥梁底板01崩裂破坏。由表 一可知,跨径加大时,底板索05向下的径向力急剧增加,主跨100米级的桥梁底板索5径向 力为公路车道荷载的1. 5倍左右,主跨200米级的桥梁底板索5径向力为公路车道荷载的 4倍左右。由此导致病害更严重。
[0017] (2)由表二可知,当跨径加大时,底板索05的用量急剧增加,现有技术底板索05 - 般单层布置成一行,在底板索05中心水平线截面上,主跨200米级的大桥管道直径长度合 计占了底板宽度的60%左右。表明预应力张拉时60%底板的截面宽无混凝土。跨径加大 时,底板索05向下的径向力急剧增加,而承载的有效截面面积反而急剧减小,这是导致底 板开裂或崩裂破坏的构造不合理方面的主要原因之一。
Figure CN103132447BD00043
Figure CN103132447BD00044
[0018] (3)底板索05向下的径向力还直接导致相应区段腹板02受拉,易导致腹板02出 现主拉应力裂缝,通常L/4截面至L/2截面范围此类病害较常见,与此有关,一般L/4截面 至L/2截面范围梁高较小,坚向预预应力损失大,控制难度大,若坚向有效预应力不可靠, 会加剧开裂病害。
[0019] (4)由于底板索05因构造要求需要锚固在腹板02和底板01的交接处以减短传 力路线,对大跨径桥梁下弯底板索05锚固区常常由跨中附近沿伸到L/8截面附近,大跨悬 臂浇筑法施工的变截面箱梁桥的正弯矩区通常在L/4截面至跨中L/2截面间,跨中L/2截 面处最大,L/8截面附近正弯矩一般很小或为负弯矩,为保证跨中正弯矩受力和锚固构造需 要,布置在L/4截面至L/8截面间的下弯底板索05和该段受力不吻合,L/4截面至L/8截 面梁高大,偏心距大,且产生向下的径向力最大,故负作用大。
[0020] (5)当跨径加大时,底板索05的用量急剧增加,位于箱梁横向中心线附近的底板 索05需要平弯到腹板02和底板01的交接处锚固以减短传力路线,过大的平弯产生的水平 力拉力直接导致底板01开裂。
[0021] (6)底板索05向下的径向力直接导致跨中下挠。
[0022] (7)拱形的下弯底板索05的定位较难,施工不易控制,曲线索预应力损失大,不经 济。
[0023] (8)底板索05向下的径向力、一期及二期恒载、车道荷载均向下,加剧混凝土收缩 徐变效应,导致跨中运营期持续下挠。
[0024] 因此,为了解决上述桥梁所产生的问题,提出了一种底板索水平布置预应力混凝 土变截面箱桥梁,如图3至图4-2所示,图3为现有技术中一种底板索水平布置大跨预应力 混凝土变截面箱桥梁的结构示意图,图3-1为图3所示桥梁的A-A剖视图的结构示意图,图 3-2为图3所示桥梁B-B剖视图的结构示意图,图4为现有技术中一种底板索水平布置大跨 预应力混凝土变截面箱桥梁钢索纵向布置的结构示意图,图4-1为图4所示桥梁的A-A剖 视图的结构示意图,图4-2为图4所示桥梁B-B剖视图的结构示意图。
[0025] 上文中底板索水平布置大跨预应力混凝土变截面箱桥梁的技术方案为:在箱梁内 跨中底板11相应梁高位置沿纵向设置水平锚固板14,在跨中L/2截面至3L/8截面区段, 水平锚固板14和底板11融为一体,其余位置和底板11分离,底板索15布置在水平锚固板 14内。
[0026] 与上文中一种底板索下弯布置大跨预应力混凝土变截面箱桥梁相比,底板索水平 布置预应力混凝土变截面箱桥梁的特点是:(1)在纵坡水平布置的桥梁中,由于设置了水 平锚固板14,且底板索15被布置于水平锚固板14内,使得跨中正弯矩底板索15是水平布 置,消除了现有技术跨中正弯矩索向下的径向力。(2)底板索15布置在水平锚固板14内, 和传统的底板索下弯布置采用悬臂施工法的大跨预应力混凝土变截面箱桥梁相比,弯矩包 络图更为吻合,受力合理,可克服跨中L/2截面至3L/8截面较大的正弯矩,在正负弯矩均较 小的L/4截面附近接近中心受压,在L/8截面附近能抵抗部分负弯矩。(3)桥梁底板索15 布置在水平锚固板14内,简化了现有技术底板的构造设计和施工,改善了底板受力。
[0027] 但是,如此设置,将会产生如下问题:(1)底板索水平布置大跨预应力混凝土变截 面箱桥梁的底板索15布置和采用悬臂施工法的大跨预应力混凝土变截面箱桥梁的弯矩包 络图(一般为抛物线形)不能完全吻合,存在一定偏差。(2)为降低边跨墩高节省造价,提 高主跨桥下净空或克服跨中下挠,主跨一般设置双向2%左右纵坡,在设置纵坡的桥梁上, 为方便设计施工,一般水平锚固板14和桥面平行设置,底板索15布置在双向2%左右纵坡 上,底板索15存在部分向下的径向力。(3)底板索15水平布置不能提供向上的分力,不能 平衡二期恒载及车道荷载向下作用力。(4)未提供消除或减小二期恒载引起主梁下挠变形 的控制方法,主跨合拢后变形不易控制。(5)在主跨设置双向纵坡的桥梁上,底板索15向下 的径向力、一期及二期恒载、车道荷载均向下,加剧混凝土收缩徐变效应,导致跨中运营期 一定的持续下挠。(6)由表二可知,当跨径加大时,底板索15的用量急剧增加,主跨200米 级的大桥管道直径长度合计占了底板11宽度的60%。表明60%底板11的截面宽无混凝 土。跨径加大时,有效承载的截面急剧减小,可能导致底板11开裂或崩裂破坏。(7)当跨 径加大时,底板索15的用量急剧增加,位于箱梁横向中心线附近的底板索15需要平弯到腹 板12和底板11的交接处锚固以减短传力路线,过大的平弯产生的水平力拉力直接导致底 板11开裂。
发明内容
[0028] 针对现有技术的缺陷和不足,本发明的目的在于提供一种消除或减小二期恒载、 车道荷载引起主梁下挠变形的影响,降低截面布索水平挖空率,构造受力方式更合理、施工 方便的预应力混凝土变截面箱桥梁结构及其施工方法。
[0029] 为了实现上述目的,本发明的技术方案为:
[0030] 一种预应力混凝土变截面箱桥梁,包括桥墩、底板、腹板、底板索,在跨中位置的所 述底板应梁高位置设置水平锚固板;所述水平锚固板上方,从跨中至所述桥墩的方向沿箱 梁纵向设置上弯锚固板;在跨中至3L/8截面区段,所述上弯锚固板、所述水平锚固板和所 述底板融为一体,其余位置分离;所述上弯锚固板的厚度以及所述水平锚固板的厚度均与 所述底板的跨中部分的厚度相同;所述预应力底板索双层布置,其中一层所述预应力底板 索上弯布置在所述上弯锚固板内部,另一层所述预应力底板索水平布置在所述水平锚固板 的内部;所述水平锚固板和所述上弯锚固板设置有锯齿块,所述预应力底板索通过所述锯 齿块按纵向对称张拉锚固在所述水平锚固板或所述上弯锚固板与所述腹板的交接处。
[0031] 优选的,所述上弯锚固板在跨中合拢段附近施工节段水平布置,并按向上倾斜布 置成斜直线或曲线,所述上弯锚固板的跨中水平段和倾斜段间的过渡段为曲线过渡段。
[0032] 优选的,所述上弯锚固板的主跨部分的表面向下凹陷呈凹形抛物线形表面,所述 上弯锚固板的上部表面向上凸起设置呈凸形抛物线形表面且与所述桥墩的墩顶水平段相 连,所述上弯锚固板下部与设置于跨中合拢段施工节段的水平段的所述底板融为一体。
[0033] 优选的,所述上弯锚固板或所述水平锚固板延伸至所述桥墩侧最后一个所述锯齿 块水平布置且延伸到所述桥墩处并穿过墩顶横隔板与相邻跨的所述上弯锚固板或所述水 平锚固板连为一体。
[0034] 优选的,所述上弯锚固板和所述水平锚固板于靠近所述桥墩侧最后一个所述锯齿 块处终止并在所述锚上弯固板和所述水平锚固板后端设置安全护栏。
[0035] 优选的,所述上弯锚固板和所述水平锚固板的横向构造钢筋在腹板处弯起并和所 述腹板的坚向钢筋焊接牢固。
[0036] 优选的,在箱梁跨中L/2截面至3L/8截面段的所述上弯锚固板和所述水平锚固板 上设置横向加强肋。
[0037] 优选的,所述横向加强肋上设置有横向预应力索,所述横向预应力索在箱体的两 个外侧表面张拉,或所述横向预应力索的一端锚固于所述腹板内,另一端弯起至箱内张拉。
[0038] 本发明所提供的一种预应力混凝土变截面箱桥梁包括桥墩、底板、腹板、预应力底 板索、水平锚固板及上弯锚固板,在箱梁内跨中位置的底板相应梁高位置设置水平锚固板; 在水平锚固板上方,沿箱梁纵向设置向上倾斜的上弯锚固板;在跨中L/2截面至3L/8截面 区段,上弯锚固板、水平锚固板和底板融为一体,其余位置上弯锚固板与水平锚固板和底板 分离;上弯锚固板与水平锚固板的厚度和底板的跨中部分的厚度一致;预应力底板索双层 布置,其中一层预应力底板索上弯布置在上弯锚固板内部,另一层预应力底板索水平布置 在水平锚固板的内部;在预应力底板索张拉锚固位置上弯锚固板与水平锚固板上均设置有 锯齿块,预应力底板索张拉锚固端在锯齿块处弯起到箱内,并沿箱梁的纵向对称地张拉锚 固在锯齿块上。
[0039] 如此设置,预应力底板索双层布置为底板索提供了合理布索位置及合理的锚固位 置,与现有技术中的只是设置单层呈水平方向设置的底板索相比,通过预应力底板索双层 布置为正弯矩索提供了合理布索和锚固位置,减小底板截面挖空率及预应力底板索平弯幅 度,上弯布置的预应力底板索提供向上径向分力,可抵消二期恒载、部分车辆荷载作用力, 提高了承载通行能力。
附图说明
[0040] 图1为现有技术中一种底板索下弯布置大跨预应力混凝土变截面箱桥梁的结构 示意图;
[0041] 图1-1为图1所示桥梁的A-A剖视面的结构示意图;
[0042] 图1-2为图1所示桥梁B-B剖视面的结构示意图;
[0043] 图2为现有技术中一种底板索下弯布置大跨预应力混凝土变截面箱桥梁钢索纵 向布置的结构示意图;
[0044] 图2-1为图2所示桥梁的A-A剖视面的结构示意图;
[0045] 图2-2为图2所示桥梁B-B剖视面的结构示意图;
[0046] 图3为现有技术中一种底板索水平布置大跨预应力混凝土变截面箱桥梁的结构 示意图;
[0047] 图3-1为图3所示桥梁的A-A剖视面的结构示意图;
[0048] 图3-2为图3所示桥梁B-B剖视面的结构示意图;
[0049] 图4为现有技术中一种底板索水平布置大跨预应力混凝土变截面箱桥梁钢索纵 向布置的结构示意图;
[0050] 图4-1为图4所示桥梁的A-A剖视面的结构示意图;
[0051] 图4-2为图4所示桥梁B-B剖视面的结构示意图;
[0052] 图5为本发明所提供的一种具体实施方式中预应力混凝土变截面箱桥梁的结构 示意图;
[0053] 图5-1为图5所示桥梁的A-A剖视面的结构示意图;
[0054] 图5-2为图5所示桥梁B-B剖视面的结构示意图;
[0055] 图6为本发明所提供的一种具体实施方式中预应力混凝土变截面箱桥梁钢索纵 向布置的结构示意图;
[0056] 图6-1为图6所示桥梁的A-A剖视面的结构示意图;
[0057] 图6-2为图6所示桥梁B-B剖视面的结构示意图;
[0058] 其中:图1-图2-2中:
[0059] 底板01、腹板02、锯齿块03、底板索05、桥墩06、横隔板07 ;
[0060] 图 3-图 4-2 中:
[0061] 底板11、腹板12、锯齿块13、水平锚固板14、底板索15、桥墩16、横隔板17 ;
[0062] 图 5-图 6-2 中:
[0063] 底板1、腹板2、锅齿块3、上弯锚固板4、水平锚固板41、底板索5、桥墩6、横隔板 7。
具体实施方式
[0064] 本发明的核心是提供一种预应力混凝土变截面箱桥梁,可以减小底板截面挖空率 及底板索平弯幅度,可抵消二期恒载、部分车辆荷载作用力,提高了承载通行能力。
[0065] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和具体实施方式 对本发明作进一步的详细说明。
[0066] 请参考图5至图6-2,图5为本发明所提供的一种具体实施方式中预应力混凝土变 截面箱桥梁的结构示意图;图5-1为图5所示桥梁的A-A剖视面的结构示意图;图5-2为 图5所示桥梁B-B剖视面的结构示意图;图6为本发明所提供的一种具体实施方式中预应 力混凝土变截面箱桥梁钢索纵向布置的结构示意图;图6-1为图6所示桥梁的A-A剖视面 的结构示意图;图6-2为图6所示桥梁B-B剖视面的结构示意图。
[0067] 本发明所提供的预应力混凝土变截面箱桥梁,包括桥墩6、底板1、腹板2、预应力 底板索5、水平锚固板41及上弯锚固板4,在箱梁内底板1跨中部分相应梁高位置设置水平 锚固板41 ;在水平锚固板41上方,沿箱梁纵向设置向上倾斜的上弯锚固板4 ;在跨中L/2 截面至3L/8截面区段,上弯锚固板4、水平锚固板41和底板1融为一体,此区段的厚度 为40-60cm,其余位置上弯锚固板4与水平锚固板41和底板1分离,在这一区段的厚度为 30_50cm。
[0068] 如图6至6-2所不,预应力底板索5双层布置,其中一层预应力底板索5上弯布置 在上弯锚固板4内部,另一层预应力底板索5水平布置在水平锚固板41的内部;在预应力 底板索5张拉锚固位置,上弯锚固板4与水平锚固板41均设置有锯齿块3,预应力底板索 5张拉锚固端在锯齿块3处弯起到箱内,并在箱梁合拢后,沿箱梁的纵向对称地张拉锚固在 锯齿块3上。
[0069] 需要说明的是,锯齿块3设置于上弯锚固板4与腹板2的交接位置处。
[0070] 上弯锚固板4在跨中合拢段附近施工节段水平布置,并按一定的坡率向上倾斜布 置成斜直线或曲线,上弯锚固板的跨中水平段和倾斜段间的过渡段为曲线过渡段。
[0071] 需要说明的是,在本具体实施方式中上弯锚固板4向上倾斜的坡率为5%,由于坡 率是根据桥梁上弯设置的预应力底板索5向上分力能平衡二期恒载和车道荷载作用确定 的,根据不同的桥梁,其坡率也不相同,因此也不排除采用其他的坡率设置上弯锚固板。
[0072] 此外,上弯锚固板4的主跨部分的表面向下凹陷呈凹形抛物线形表面,上弯锚固 板4的上部表面向上凸起设置呈凸形抛物线形表面且与桥墩6的墩顶水平段相连,上弯锚 固板4下部与设置于跨中合拢段施工节段的水平段的底板1融为一体。
[0073] 需要说明的是,上弯锚固板4的整体部分是呈抛物线形设置的,其中上弯锚固板4 的抛物线形的两端与桥墩6的墩顶水平端连接,且上弯锚固板4与桥墩6的连接段的表面 为向上凸起设置的凸形抛物线形表面。
[0074] 如图5所示,上弯锚固板4 (或水平锚固板41)可以在靠近桥墩6侧最后一个锯齿 块3处水平布置且延伸到桥墩6并穿过墩顶横隔板7与相邻跨的上弯锚固板4 (或水平锚 固板41)连为一体。上弯锚固板4的墩顶水平段和桥跨倾斜段间设置曲线过渡段。上弯锚 固板4 (或水平锚固板41)也可在靠近桥墩6侧最后一个锯齿块3处终止并在上弯锚固板 4 (或水平锚固板41)后端设置安全护栏。
[0075] 预应力底板索5 -般在平面内平弯到箱内的腹板2和底板1交接处进行张拉和锚 固操作。参照图6-1所示,上弯锚固板4与水平锚固板41左右两侧沿桥的纵向与腹板2融 为一体,其横向构造钢筋在腹板2处弯起并和腹板2坚向钢筋焊接牢固或搭接,当采用搭接 时,上弯锚固板4与水平锚固板41的横向构造钢筋在腹板(2)处弯起,并保证在腹板内的 锚固长度为钢筋直径的40倍以上。
[0076] 需要说明的是,在本具体实施方式中,上弯锚固板4和水平锚固板41均与腹板2 通过钢筋搭接牢固,当然,也不排除其他的设置情况,如只有上弯锚固板4的横向构造钢筋 在腹板2处弯起并和腹板2的坚向构造钢筋焊接牢固。
[0077] 在跨中L/2截面至3L/8截面段水平面内的径向力较大,底板索5纵向合力大引起 的横向劈裂力大,因此该区段上弯锚固板4与水平锚固板41的横向构造钢筋要特别加强, 必要时在上弯锚固板4与水平锚固板41上设置横向加强肋,同时在横向加强肋上施加横向 预应力。可以通过设置横向预应力索,利用横向预应力索提供所需要的横向预应力,避免纵 向开裂。
[0078] 横向加强肋上设置横向预应力索在箱体的外侧表面的两端张拉,或采用一端锚固 在腹板2处的混凝土内,另一端弯起到箱内张拉。
[0079] 需要说明的是,上弯锚固板4和水平锚固板41均设置有加强肋和横向预应力索, 当然,也不排除根据需要只在其中一个锚固板上设置加强肋和横向预应力索。
[0080] 还需要说明的是,横向加强肋上施加的横向预应力施工要早于纵向底板索的张拉 施工。
[0081] 同时,本具体实施方式还提供了一种施工方法:桥梁采用挂篮悬臂浇筑法施工,上 弯锚固板4以及所述水平锚固板41和箱梁节段一起悬臂现浇,或上弯锚固板4以及水平锚 固板41推迟一个施工阶段,在箱内支架或吊架上现浇施工。
[0082] 同时,为了便于控制施工,底板索的张拉过程可以根据跨中标高的变化合理范围 分多批多阶段进行施工。箱梁合拢后张拉40%,后期现浇的调平混凝土厚10厘米完成后 张拉20 %,人行道、栏杆或防撞护栏完成后张拉20 %,浙青混凝土铺装厚10厘米完成后张 拉20 %。当不设置调平混凝土时,箱梁合拢后张拉40 %,人行道、栏杆或防撞护栏完成后张 拉30 %,浙青混凝土铺装厚10厘米完成后张拉30 %。底板索的张拉力分段比例可根据箱 梁应力和变形的变化合理范围调整。采用这种施工方法,可实现主跨一期合拢后,桥梁标高 基本不变,施工易于控制。
[0083] 在上文中详细的介绍了本具体实施方式中的预应力混凝土变截面箱桥梁的设置 方式,如此设置,可以达到以下效果:
[0084] (1)预应力底板索5双层布置为预应力底板索5提供了合理布索位置及合理的锚 固位置,与现有技术中的只是设置单层呈水平方向设置的底板索相比,双层布置减小了预 应力底板索5平弯幅度及平弯引起的水平拉力,减小了每层预应力底板索5中心水平截面 挖空率,构造改进避免了底板1开裂病害,合理的锚固位置避免了在L/4截面至L/8截面偏 离弯矩包络图过大产生的纵向负作用。
[0085] (2)由于设置了上弯锚固板4,且预应力底板索5被布置于上弯锚固板4内,使得 桥梁跨中预应力底板索5是上弯布置的,在各种纵坡布置道路上,通过设置不同的上弯坡 率,可以消除或减轻现有技术中桥梁跨中向下的径向力,可以解决大跨径变截面箱梁桥跨 中正弯矩索向下的径向力随跨径不断加大的难题,可以避免由向下的径向力引起的梁桥跨 中底板易出现的顺桥向裂缝、跨中下挠、腹板易出现的主拉应力裂缝问题,同时大大提高大 跨桥梁承载通行能力。
[0086] (3)由于设置于上弯锚固板4内的预应力底板索5可以提供向上的径向力,因此, 该向上的径向力可平衡二期恒载、车道荷载作用,可以改善混凝土收缩徐变效应,克服桥梁 的跨中在运营期的持续下挠对提高大跨桥梁承载通行能力、减小施工控制难度。当然,预应 力底板索5通过上弯布置能提供部分抗剪分力,还可以提高桥梁的抗剪能力。
[0087] (4)可以使置于上弯锚固板4内部的预应力底板索5的立面形成凹形抛物线型的 立面,因此可以使预应力底板索5与桥梁的弯矩包络图相吻合,进而可以克服跨中L/2截面 至3L/8截面所产生的较大的正弯矩,同时在L/8截面附近能抵抗部分负弯矩,使得桥梁能 够合理受力。
[0088] (5)横向加强肋上施加的横向预应力施工要早于纵向预应力底板索5的张拉施 工,可以确保底板1不会产生纵向开裂。
[0089] 需要说明的是,本具体实施方式中所提供的一种预应力混凝土变截面箱桥梁,适 用于各种纵坡主跨100至150米窄桥(2至3车道),当然,也不排除在进行其他形式的梁桥 设计时采用本具体实施方式中的梁桥和施工方法。
[0090] 以上对本发明所提供的一种预应力混凝土变截面箱桥梁及其施工方法进行了详 细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说 明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术 人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进 和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1. 一种预应力混凝土变截面箱桥梁,包括桥墩(6)、底板(1)、腹板(2)、预应力底板索 (5),其特征在于:在跨中位置的所述底板(1)相应梁高位置设置水平锚固板(41);所述水 平锚固板(41)上方,从跨中至所述桥墩(6)的方向沿箱梁纵向设置上弯锚固板(4);在跨 中至3L/8截面区段,所述上弯锚固板(4)、所述水平锚固板(41)和所述底板(1)融为一体, 其余位置分离;所述上弯锚固板(4)的厚度以及所述水平锚固板(41)的厚度均与所述底板 (1)的跨中部分的厚度相同;所述预应力底板索(5)双层布置,其中一层所述预应力底板索 (5)上弯布置在所述上弯锚固板(4)内部,另一层所述预应力底板索(5)水平布置在所述水 平锚固板(41)的内部;所述水平锚固板(41)和所述上弯锚固板(4)设置有锯齿块(3),所 述预应力底板索(5)通过所述锯齿块(3)按纵向对称张拉锚固在所述水平锚固板(41)或 所述上弯锚固板(4)与所述腹板(2)的交接处。
2. 根据权利要求1所述的预应力混凝土变截面箱桥梁,其特征在于:所述上弯锚固板 (4)在跨中合拢段附近施工节段水平布置,并向上倾斜布置成斜直线或曲线,所述上弯锚固 板(4)的跨中水平段和倾斜段间的过渡段为曲线过渡段。
3. 根据权利要求1所述的预应力混凝土变截面箱桥梁,其特征在于,所述上弯锚固板 (4)的主跨部分的表面向下凹陷呈凹形抛物线形表面,所述上弯锚固板(4)的上部表面向 上凸起设置呈凸形抛物线形表面且与所述桥墩¢)的墩顶水平段相连,所述上弯锚固板 (4)下部与设置于跨中合拢段施工节段的水平段的所述底板(1)融为一体。
4. 根据权利要求3所述的预应力混凝土变截面箱桥梁,其特征在于,所述上弯锚固板 (4)或所述水平锚固板(41)延伸至所述桥墩(6)侧最后一个所述锯齿块(3)水平布置且延 伸到所述桥墩(6)处并穿过墩顶横隔板(7)与相邻跨的所述上弯锚固板(4)或所述水平锚 固板(41)连为一体。
5. 根据权利要求4所述的预应力混凝土变截面箱桥梁,其特征在于,所述上弯锚固板 (4)和所述水平锚固板(41)于靠近所述桥墩(6)侧最后一个所述锯齿块(3)处终止并在所 述锚上弯固板(4)和所述水平锚固板(41)后端设置安全护栏。
6. 根据权利要求1至5任一条所述的预应力混凝土变截面箱桥梁,其特征在于,所述上 弯锚固板(4)和所述水平锚固板(41)的横向构造钢筋在所述腹板(2)处弯起并和所述腹 板(2)的坚向钢筋焊接牢固。
7. 根据权利要求6所述的预应力混凝土变截面箱桥梁,其特征在于,在箱梁跨中L/2截 面至3L/8截面段的所述上弯锚固板(4)和所述水平锚固板(41)上设置横向加强肋。
8. 根据权利要求7所述的预应力混凝土变截面箱桥梁,其特征在于:所述横向加强肋 设置有横向预应力索,所述横向预应力索在箱体的两个外侧表面张拉,或所述横向预应力 索的一端锚固于所述腹板(2)内,另一端弯起至箱内张拉。
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