[實用新型]一種預應力混凝土變截面箱梁橋

有效

• 申請號: 201320245357.7
• 申請日: 2013-05-08
• 公開（公告）號: CN203270434U
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 吳國松;胡嘉鴻
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學;重慶國通土木工程技術有限公司
• 主分類號: E01D2/04
• 分類號: E01D2/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波

技術領域

本實用新型涉及土木工程橋梁技術領域，更具體地說，涉及一種預應力混凝土變截面箱梁橋。

背景技術

大跨預應力混凝土變截面箱梁橋是目前廣泛采用的橋型，以連續梁和連續剛構橋最為多見，常采用掛籃懸臂澆筑法施工。

如圖1和圖2所示，其中圖1為現有技術中大跨預應力混凝土變截面箱梁橋的結構示意圖，圖2為現有技術大跨預應力混凝土變截面箱梁橋構造圖，為連續剛構橋。橋墩06墩頂上設置有墩頂橫隔板08，墩頂澆筑箱梁013包括0號塊和1號塊，其中0號塊和1號塊均采用墩頂托架現澆，梁高較大時分兩次澆筑施工，第一次澆筑施工到腹板中部，第二次澆筑腹板中部以上余下部分，然后采用掛籃懸臂澆筑施工至中跨合攏段09和邊跨合攏段010處側面。邊跨現澆段011在邊跨現澆支架012上澆筑完成后，先進行邊跨合攏段010的施工，再進行中跨中合攏段09的施工。當邊跨現澆支架012較高時，施工風險大，不經濟。

圖5為現有技術大跨預應力混凝土變截面箱梁橋的鋼索縱向布置圖。箱梁由底板01、腹板02和頂板04組成。頂板04內設置有沿箱梁縱向排布的大體水平布置的負彎矩鋼索，其錨固在靠近腹板處，其中錨固的位置低于負彎矩鋼索在頂板04內的位置，所以需豎直彎起到錨固處，所以負彎矩鋼索分為平彎段和豎彎段，平彎段和豎彎段的徑向力易導致頂板縱向開裂。腹板索07向下彎布置在腹板02內，錨固在箱梁節段腹板端面，下彎的腹板索07提供向上的分力對抗剪切力，但易導致腹板索07錨固區附近的腹板02水平方向開裂和平行于腹板索07方向的縱向開裂。相鄰兩個橋墩06之間的底板01下表面為坦拱形，底板索05下彎布置在坦拱形底板01內，在鋸齒塊03處張拉錨固。下彎底板索05的下彎段和平彎段均產生徑向力易導致底板縱向開裂，嚴重時導致底板崩裂破壞。頂板04內常設置橫向預應力以改善橋面板橫向受力。腹板02內設置豎向預應力以抵抗主拉應力。底板01內一般多數橋梁不設橫向預應力。大噸位縱向預應力索在鋼索垂直方向均會產生劈裂拉力。其中，橫向即為沿橋寬的方向，豎向即為沿橋高的方向，縱向即為沿橋跨的方向，其中沿橋跨的方向也為沿橋長的方向。

現有技術大跨預應力混凝土變截面箱梁橋頂板04內設有較多的預應力鋼索和錨具，一般混凝土結構本身存在一定的微裂縫，因此一般的橋面防水效果均不佳，常導致鋼索或錨具銹蝕，嚴重影響結構耐久性。

鋸齒塊03一般為鋼筋混凝土結構，用于錨固在箱內張拉的鋼索。錨固區鋼索一般需要豎彎到箱內張拉。其中豎彎即沿橋高的方向彎。

現有技術的主要缺陷或不足表現在：

（1）采用懸臂施工法的大跨預應力混凝土變截面箱梁橋的頂板常產生順橋跨方向的裂縫。裂縫一般位于頂板與腹板梗腋交接處和頂板索錨固區段下方。頂板采用橫向預應力時裂縫有所緩解，但不能完全消除。其主要由截面突變、頂板索軸向力及徑向力、劈裂力、不對稱張拉預應力施工偏載扭轉、施工誤差、混凝土收縮徐變及溫度等引起，這些裂縫誘發因素一般很難避免，為同類橋梁的共性問題，必須在結構上加以改進克服。

（2）采用懸臂施工法的大跨預應力混凝土變截面箱梁橋的底板常產生順橋跨方向的裂縫。底板裂縫一般位于跨中L/2截面至L/4截面區段的正彎矩底板索布置區段底板01下緣，靠近跨中多見。主要由下彎底板索軸向力及徑向力、劈裂力、施工誤差、混凝土收縮徐變及溫度等引起，這些裂縫誘發因素一般很難避免，為同類橋梁的共性問題，必須在結構上加以改進克服。

（3）采用懸臂施工法的大跨預應力混凝土變截面箱梁橋的腹板常產生順橋跨方向的裂縫。腹板一般設豎向預應力。腹板裂縫一般位于跨中L/2截面至L/4截面區段。下彎腹板索的錨固區附近常出現縱向水平裂縫和平行于腹板索07方向的斜裂縫。主要由底板索豎向向下徑向力、不對稱施工扭轉、下彎腹板索向上分力、豎向預應力短索損失大、施工誤差、混凝土收縮徐變及溫度等引起，這些裂縫誘發因素很難避免，為同類橋梁的共性問題，必須在結構上加以改進克服。

（4）墩頂澆筑箱梁的0號塊和1號塊較高時，混凝土澆筑一般分兩次進行。第一次澆筑下半部分箱梁和橫隔板，施工到箱梁腹板和橫隔板高度的中點，第二次澆筑余下的上半部分箱梁和橫隔板，形成封閉的多次超靜定箱型結構，上半部分的混凝土水化熱24小時達到75度左右，在第2天到第7天降到25度左右，第一次澆筑下半部分箱梁和第二次澆筑余下的上半部分箱梁上下溫差變化50度左右，導致墩頂澆筑箱梁的0號塊和1號塊的腹板和橫隔板上半部分出現豎向溫度裂縫。這些溫度裂縫誘發因素很難避免，為同類橋梁的共性問題，必須在結構和施工工藝上加以改進克服。