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摘要：等截面现浇预应力混凝土连续箱梁采用整体浇注，造型美观，结构受力合理，能很好适应线形，随着我国经济实力不断的提高，桥梁设计理念逐渐由强调经济性转向强调行车舒适性、美观性转变，预应力连续箱梁已经逐渐成为中小跨经桥梁设计方案的首选方案之一。本文结合一座3×30m等截面现浇预应力混凝土连续箱梁的工程实例，较详尽的介绍了等截面现浇预应力混凝土连续箱梁的一般设计方法、流程以及构造要求。
关键词：预应力；连续箱梁；设计；
Pick to: such as cast-in-place prestressed concrete continuous box girder section adopts the integral casting, elegant shape, reasonable structure, can adapt to the line, with the improvement of China's economic strength unceasingly, bridge design concept from the emphasis on economy to gradually emphasizes the driving comfort, beautiful sex change, small and medium-sized span prestressed concrete continuous box girder has gradually become the bridge design of one of the preferred options. Combining with a 3 x 30 m section such as cast-in-place prestressed concrete continuous box girders of engineering examples, detailed introduces the cross section, such as general design method of cast-in-place prestressed concrete continuous box girder structure, process and requirements.
Key words: prestressed; Continuous box girder; Design;
中图分类号：[TQ178]文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
随着现代化步伐的加快，我国基础设施建设正以前所未有的规模在全国展开，同时质量问题越来越成为人们关注的焦点。现浇预应力混凝土连续箱梁桥以结构受力性能好、结构刚度好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、造型简洁美观、养护工程量小、抗震能力强。上述种种因素使得这种桥型在公路、城市桥梁工程中得到广泛采用。笔者根据自身的经验，结合某城市立交区主线桥梁的设计，浅谈该主线上一座3×30m等截面现浇预应力混凝土连续箱梁的设计及一些体会。
1、设计标准
(1)道路等级：城市主干路；
(2)荷载等级：城一A级；
(3)桥面宽度：净11.00m；
(4)设计安全等级：二级；
(5)设计车速：50km/h；
(6)最大纵坡：1.9%；
(7)地震裂度：6°。
2、箱梁设计
本桥上部结构采用3×30m現浇等截面预应力混凝土连续箱梁桥现浇，为单箱双室，梁高1.80m，为跨径的1/17。箱梁顶板宽12.00m、底板宽6.925m，箱梁悬臂长度2.20m，箱梁顶面设置2%横坡，由箱梁整体旋转形成。箱梁典型横断面示意见图1。
图1箱梁典型横断面布置图
2.1箱梁截面主要结构尺寸
(1)顶板和底板
顶板和底板是箱型截面结构承受正负弯距的主要工作部位。
箱梁顶板需要满足横向抗弯以及布置预应力钢筋的需求。一般：在腹板间距为3.5～7.0m 时，顶板厚度可采用0.18～0.3m。据此，且根据以往经验，顶板厚度取1／15腹板中距，为22cm，考虑近支点处抗剪、承压和锚固预应力束的需要，近支点6.0m为渐变加厚，且取支点处厚为40cm。
箱梁底板需要满足纵向抗弯以及布置预应力钢筋的需求。一般地：等高度连续梁底板厚度宜采用0.20～0.25m，靠近横梁处加厚过渡处理。根据要求，本桥跨中底板厚为22cm，近支点处设置6.0m的渐变段，且取支点处厚为42cm。
(2) 腹板
腹板厚度除满足受力需求外，还需要满足通过、连接、锚固预应力钢筋的构造需求。腹板厚度一般采用0.40～0.80m。通常，中大跨径连续梁支点处腹板较厚，跨中处较薄，对于变高度连续梁折线变化点一般设置在L/4 附近，变化段长度一般取3～6m。对于等高度连续梁，靠近横梁处加厚过渡处理。根据要求，本桥设计时，腹板的厚度在跨中主要由构造确定，取为45cm，在支点处，考虑承受梁部较大的剪力，同时由构造及抗剪需要，满足最小厚度需要，根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)第5.2.9条的规定，将腹板厚度设计为距离支点6.0m长度范围内渐厚，且中支点处腹板厚度取为60cm，边支点处因考虑钢束锚固平弯的需要，腹板厚度取为70cm。
(3) 横隔板
箱梁横隔板的基本作用是增加截面的横向刚度，限制畸变应力。在支承处的横隔板还担负着承受和分布较大支承反力的作用。箱形截面由于具有很大的抗扭刚度，所以横隔板的布置可以比一般肋式梁桥少一些。本桥通过结构分析，根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGID62--2004)第5.2.9条的规定，中横梁取200cm，边横梁取150cm，不设一道跨间横隔板取20cm。
(4)承托
承托布置在顶底板与腹板连接的部位，承托的形式有两种：竖承托和横承托。前者对腹板受力有力；后者对顶底板受力有利。一般地，受抗剪、主拉应力控制的宜设置竖承托；受纵横抗弯控制的宜设置横承托。本桥顶板的承托采用23×100cm，底板的承托采用20×30cm。
(5)悬臂
悬臂板长度及腹板间距是调节桥面板弯矩的主要手段。本桥根据主线桥面宽度和受力计算，确定悬臂长度为2.20m，悬臂端高度取18cm，悬臂根部取45cm。
2.2箱梁配筋
连续梁的预应力筋在桥梁的纵、横、竖向布置，沿桥垮方向的力筋称为主筋，其数量和布筋位置要根据结构在使用阶段的受力状态确定，同时，也要满足施工各个阶段的受力需要。本桥根据结构受力需要，梁体仅采用纵向预应力。而且，采用高强度低松弛钢绞线，公称直径15.24mm，公称面积140mm2，标准强度fpk=1860MPa，其技术性能应符合现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T 5224-2003/XG1-2008)。预应力管道采用塑料波纹管。纵向预应力分为腹板束和顶板束，腹板束为915．24钢绞线，采用6孔通长钢束。均在顶板锚固，采用两端张拉；顶板束采用1415．24，共12孔。考虑本桥两侧均是现浇箱梁施工的特殊要求，本桥钢束不能在两端张拉，经计算分析后，选择底板束一端固定在梁端，另一端过中横梁后，在底板设置锯齿块张拉锚固。
3 结构计算与分析
3.1 上部结构计算与分析
纵向内力计算采用空间梁单元法计算（MIDAS 7.2.0空间程序）。按部分预应力混凝土A类构件进行设计。满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）要求。
计算中考虑的荷载：恒载(包括一期恒载和二期恒载)、预应力、汽车荷载、温度变化力、基础变位影响力、混凝土收缩徐变影响力等。
荷载组合的处理：按《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)规定，按承载能力极限状态设计时采用基本组合，按正常使用极限状态设计时，根据不同的设计要求，分别采用作用短期效应组合和作用长期效应组合。
根据规范规定，本桥计算采用的A类预应力混凝土现浇构件C50混凝土截面，组合应力限制为：
正应力：
主应力：
计算结果
计算结果表明:设计是安全的。
3.2 上部结构横向计算与分析
横梁计算采用平面杆系有限元分析计算（桥梁博士3.03），按普通钢筋混凝土设计。
主梁为箱形截面，横向计算按支撑在腹板板底的横向框架进行内力分析、计算。取纵向长度为1.0m的箱梁为计算单元，采用“桥梁博士V3.1.0”进行内力计算。计算考虑了恒载(包括一期恒载和二期恒载)、汽车荷载、箱梁内外温度变化力、混凝土收缩徐变影响力等荷载。计算结果表明，箱梁横向设计是安全的。
4 普通钢筋设置
根据以往设计经验，预应力连续箱梁（纵桥向）一般由正常使用狀态截面应力控制设计，普通钢筋仅按构造配置即可，腹板箍筋有时需按计算配置。一般截面顺桥向及横桥向上下缘均配置12～16的钢筋，间距10～15cm，腹板侧面配置顺桥向10～12的防裂筋，间距15～20cm，腹板箍筋肢数及间距根据计算取用。横隔梁钢筋一般配置较多，且直径较大，布置时注意避免与箱梁纵向钢筋及横、纵向钢束冲突。
普通钢筋虽然以构造配筋为主，但设计时仍要引起足够的重视，合理的配置普通钢筋不仅能方便施工，同时也能改善结构受力，减少或避免桥梁在运营期间病害隐患，增强结构耐久性。
5 设计注意事项
为了保证设计质量，设计者在设计中应注意以下几个方面的问题
(1)桥梁跨径布置和箱梁截面尺寸拟定；
(2)重视温度梯度产生的应力；
(3)重视箱梁结构非预应力钢筋的配置；
(4)纵向预应力布束方案与预应力储备。
6 结语
中小跨径预应力混凝土连续梁桥目前在结构设计、施工工艺上都已较为成熟，并且不断发展完善，在桥梁建设中也更加应用普遍。通过广大设计人员在工作中不断总结，改进设计，循序渐进，勇于创新，相信会有更多的桥梁精品涌现出来，使人们的出行更加方便快捷。
参考文献
[1]徐岳等.《连续梁桥》北京:人民交通出版社.2012.
[2]邹毅松等.《连续梁桥》 北京:人民交通出版社.2009.
[3]范立础等.《桥梁工程》 北京:人民交通出版社.2011.
[4]刘效尧等. 公路桥涵设计手册—《梁桥》北京:人民交通出版社.2011.
[5]邵旭东等.《桥梁设计与计算》北京:人民交通出版社.2012.
关键词：预应力；连续箱梁；设计；
Pick to: such as cast-in-place prestressed concrete continuous box girder section adopts the integral casting, elegant shape, reasonable structure, can adapt to the line, with the improvement of China's economic strength unceasingly, bridge design concept from the emphasis on economy to gradually emphasizes the driving comfort, beautiful sex change, small and medium-sized span prestressed concrete continuous box girder has gradually become the bridge design of one of the preferred options. Combining with a 3 x 30 m section such as cast-in-place prestressed concrete continuous box girders of engineering examples, detailed introduces the cross section, such as general design method of cast-in-place prestressed concrete continuous box girder structure, process and requirements.
Key words: prestressed; Continuous box girder; Design;
中图分类号：[TQ178]文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
随着现代化步伐的加快，我国基础设施建设正以前所未有的规模在全国展开，同时质量问题越来越成为人们关注的焦点。现浇预应力混凝土连续箱梁桥以结构受力性能好、结构刚度好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、造型简洁美观、养护工程量小、抗震能力强。上述种种因素使得这种桥型在公路、城市桥梁工程中得到广泛采用。笔者根据自身的经验，结合某城市立交区主线桥梁的设计，浅谈该主线上一座3×30m等截面现浇预应力混凝土连续箱梁的设计及一些体会。
1、设计标准
(1)道路等级：城市主干路；
(2)荷载等级：城一A级；
(3)桥面宽度：净11.00m；
(4)设计安全等级：二级；
(5)设计车速：50km/h；
(6)最大纵坡：1.9%；
(7)地震裂度：6°。
2、箱梁设计
本桥上部结构采用3×30m現浇等截面预应力混凝土连续箱梁桥现浇，为单箱双室，梁高1.80m，为跨径的1/17。箱梁顶板宽12.00m、底板宽6.925m，箱梁悬臂长度2.20m，箱梁顶面设置2%横坡，由箱梁整体旋转形成。箱梁典型横断面示意见图1。
图1箱梁典型横断面布置图
2.1箱梁截面主要结构尺寸
(1)顶板和底板
顶板和底板是箱型截面结构承受正负弯距的主要工作部位。
箱梁顶板需要满足横向抗弯以及布置预应力钢筋的需求。一般：在腹板间距为3.5～7.0m 时，顶板厚度可采用0.18～0.3m。据此，且根据以往经验，顶板厚度取1／15腹板中距，为22cm，考虑近支点处抗剪、承压和锚固预应力束的需要，近支点6.0m为渐变加厚，且取支点处厚为40cm。
箱梁底板需要满足纵向抗弯以及布置预应力钢筋的需求。一般地：等高度连续梁底板厚度宜采用0.20～0.25m，靠近横梁处加厚过渡处理。根据要求，本桥跨中底板厚为22cm，近支点处设置6.0m的渐变段，且取支点处厚为42cm。
(2) 腹板
腹板厚度除满足受力需求外，还需要满足通过、连接、锚固预应力钢筋的构造需求。腹板厚度一般采用0.40～0.80m。通常，中大跨径连续梁支点处腹板较厚，跨中处较薄，对于变高度连续梁折线变化点一般设置在L/4 附近，变化段长度一般取3～6m。对于等高度连续梁，靠近横梁处加厚过渡处理。根据要求，本桥设计时，腹板的厚度在跨中主要由构造确定，取为45cm，在支点处，考虑承受梁部较大的剪力，同时由构造及抗剪需要，满足最小厚度需要，根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)第5.2.9条的规定，将腹板厚度设计为距离支点6.0m长度范围内渐厚，且中支点处腹板厚度取为60cm，边支点处因考虑钢束锚固平弯的需要，腹板厚度取为70cm。
(3) 横隔板
箱梁横隔板的基本作用是增加截面的横向刚度，限制畸变应力。在支承处的横隔板还担负着承受和分布较大支承反力的作用。箱形截面由于具有很大的抗扭刚度，所以横隔板的布置可以比一般肋式梁桥少一些。本桥通过结构分析，根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGID62--2004)第5.2.9条的规定，中横梁取200cm，边横梁取150cm，不设一道跨间横隔板取20cm。
(4)承托
承托布置在顶底板与腹板连接的部位，承托的形式有两种：竖承托和横承托。前者对腹板受力有力；后者对顶底板受力有利。一般地，受抗剪、主拉应力控制的宜设置竖承托；受纵横抗弯控制的宜设置横承托。本桥顶板的承托采用23×100cm，底板的承托采用20×30cm。
(5)悬臂
悬臂板长度及腹板间距是调节桥面板弯矩的主要手段。本桥根据主线桥面宽度和受力计算，确定悬臂长度为2.20m，悬臂端高度取18cm，悬臂根部取45cm。
2.2箱梁配筋
连续梁的预应力筋在桥梁的纵、横、竖向布置，沿桥垮方向的力筋称为主筋，其数量和布筋位置要根据结构在使用阶段的受力状态确定，同时，也要满足施工各个阶段的受力需要。本桥根据结构受力需要，梁体仅采用纵向预应力。而且，采用高强度低松弛钢绞线，公称直径15.24mm，公称面积140mm2，标准强度fpk=1860MPa，其技术性能应符合现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T 5224-2003/XG1-2008)。预应力管道采用塑料波纹管。纵向预应力分为腹板束和顶板束，腹板束为915．24钢绞线，采用6孔通长钢束。均在顶板锚固，采用两端张拉；顶板束采用1415．24，共12孔。考虑本桥两侧均是现浇箱梁施工的特殊要求，本桥钢束不能在两端张拉，经计算分析后，选择底板束一端固定在梁端，另一端过中横梁后，在底板设置锯齿块张拉锚固。
3 结构计算与分析
3.1 上部结构计算与分析
纵向内力计算采用空间梁单元法计算（MIDAS 7.2.0空间程序）。按部分预应力混凝土A类构件进行设计。满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）要求。
计算中考虑的荷载：恒载(包括一期恒载和二期恒载)、预应力、汽车荷载、温度变化力、基础变位影响力、混凝土收缩徐变影响力等。
荷载组合的处理：按《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)规定，按承载能力极限状态设计时采用基本组合，按正常使用极限状态设计时，根据不同的设计要求，分别采用作用短期效应组合和作用长期效应组合。
根据规范规定，本桥计算采用的A类预应力混凝土现浇构件C50混凝土截面，组合应力限制为：
正应力：
主应力：
计算结果
计算结果表明:设计是安全的。
3.2 上部结构横向计算与分析
横梁计算采用平面杆系有限元分析计算（桥梁博士3.03），按普通钢筋混凝土设计。
主梁为箱形截面，横向计算按支撑在腹板板底的横向框架进行内力分析、计算。取纵向长度为1.0m的箱梁为计算单元，采用“桥梁博士V3.1.0”进行内力计算。计算考虑了恒载(包括一期恒载和二期恒载)、汽车荷载、箱梁内外温度变化力、混凝土收缩徐变影响力等荷载。计算结果表明，箱梁横向设计是安全的。
4 普通钢筋设置
根据以往设计经验，预应力连续箱梁（纵桥向）一般由正常使用狀态截面应力控制设计，普通钢筋仅按构造配置即可，腹板箍筋有时需按计算配置。一般截面顺桥向及横桥向上下缘均配置12～16的钢筋，间距10～15cm，腹板侧面配置顺桥向10～12的防裂筋，间距15～20cm，腹板箍筋肢数及间距根据计算取用。横隔梁钢筋一般配置较多，且直径较大，布置时注意避免与箱梁纵向钢筋及横、纵向钢束冲突。
普通钢筋虽然以构造配筋为主，但设计时仍要引起足够的重视，合理的配置普通钢筋不仅能方便施工，同时也能改善结构受力，减少或避免桥梁在运营期间病害隐患，增强结构耐久性。
5 设计注意事项
为了保证设计质量，设计者在设计中应注意以下几个方面的问题
(1)桥梁跨径布置和箱梁截面尺寸拟定；
(2)重视温度梯度产生的应力；
(3)重视箱梁结构非预应力钢筋的配置；
(4)纵向预应力布束方案与预应力储备。
6 结语
中小跨径预应力混凝土连续梁桥目前在结构设计、施工工艺上都已较为成熟，并且不断发展完善，在桥梁建设中也更加应用普遍。通过广大设计人员在工作中不断总结，改进设计，循序渐进，勇于创新，相信会有更多的桥梁精品涌现出来，使人们的出行更加方便快捷。
参考文献
[1]徐岳等.《连续梁桥》北京:人民交通出版社.2012.
[2]邹毅松等.《连续梁桥》 北京:人民交通出版社.2009.
[3]范立础等.《桥梁工程》 北京:人民交通出版社.2011.
[4]刘效尧等. 公路桥涵设计手册—《梁桥》北京:人民交通出版社.2011.
[5]邵旭东等.《桥梁设计与计算》北京:人民交通出版社.2012.