连续梁设计指南

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1、公路工程咨询工作指南 连续箱梁设计 连续箱梁分为钢筋混凝土连续箱梁和预应力混凝土连续箱梁。一般来说，当跨径小于20m 时才可采用钢筋混凝土连续箱梁，当跨径大于 20m 时应采用预应力混凝土连续箱梁。对于曲线半径过小的匝道桥，不宜设计成预应力结构。 混凝土连续箱梁从结构上分为等高度连续箱梁、变高度连续箱梁、连续刚构、连续 V 构等四种： 1）等高度连续箱梁：具有跨越能力小、构造简单、施工方便快捷的特点。是实际公路桥梁中应用最多的结构类型。 2）变高度连续箱梁：具有受力合理、主要采用悬臂施工法的特点；适用于中大跨度的连续箱梁桥。 3）连续刚构：具有墩梁固结的特点；适用于桥墩较柔的中大跨径连续箱梁桥

2、，桥墩较矮时不宜采用。 4）连续 V 构：具有构造复杂、造型美观的特点，适用于造型要求高的中等跨径连续箱梁桥。 本设计指南主要针对第一种结构形式等高度连续箱梁，其它三种结构形式在此不作讨论。 1.设计输入 1.1 标准规范 1.1.1 交通部部颁标准公路工程技术标准JTG B01-2003。 1.1.2 交通部部颁标准公路桥涵设计通用规范JTG D60-2004。 1.1.3 交通部部颁标准公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D62-2004。 1.1.4 交通部部颁标准公路桥涵地基及基础设计规范JTG D63-2007。 1.1.5 交通部部颁标准公路工程抗震设计规范JTJ004

3、-89。 1.1.6 交通部部颁标准公路桥梁板式橡胶支座JT/T 4-2004。 1.1.7 交通部部颁标准公路桥梁盆式橡胶支座JT391-1999。 1.1.8 交通部部颁标准公路桥梁抗风设计规范JTG/T D60-01-2004。 1.1.9 交通部部颁标准公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000。 1.1.10 交通部部颁标准公路交通安全设施设计技术规范JTG D81-2006。 1.1.11 交通部部颁行业推荐性标准公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范JTG/T B07-01-2006 1.1.12 交通部部颁行业推荐性标准公路桥梁抗震设计细则JTG/T B02-01-2008 1.2

4、资料准备 1.2.1 前阶段的研究成果和资料（文件、勘测、勘察） 1.2.2 上级主管部门对上一阶段研究成果的审查、批复意见； 1.2.3 本阶段水文、地质、农田规划、房屋等勘测资料； 1.2.4 桥位范围内路网、街道与河道的规划资料； 1.2.5 被交道路、街道的所有相关资料； 1.2.6 被交河道的所有相关资料，如水利及通航等方面的资料； 1.2.7 桥梁设计所需的相关资料（标准、等级、路幅宽度与断面组成，以及平、纵、面详细设计数据或图纸资料） ； 1.2.8 设计规范和标准的掌握与理解； 1.2.9 列出尚待收集的有关资料，并制定资料收集计划。 1.3 应用软件 目前院内桥梁设计软件较多

5、，主要有 MIDAS Civil、桥梁博士、QJX、GQJS 等。 1.4 参考书目 1.4.1桥梁工程范立础主编. 人民交通出版社, 2001 年 1.4.2预应力混凝土连续箱梁桥范立础主编. 人民交通出版社, 1988 年 1.4.3箱型梁设计理论郭金琼主编. 人民交通出版社, 1991 年 1.4.4公路桥涵设计手册梁桥徐光辉等主编. 人民交通出版社, 1996 年 1.4.5预应力 T 型刚构桥刘作霖, 徐兴至. 人民交通出版社, 1982 年 1.4.6刚构-连续组合梁桥王文涛. 人民交通出版社, 1995 年 1.4.7梁桥刘效尧, 赵立成主编. 人民交通出版社, 2000 年 1

6、.4.8悬臂浇筑预应力混凝土连续箱梁桥张继尧, 王昌将编著. 人民交通出版社, 2004 年 1.4.9预应力混凝土连续箱梁桥设计徐岳, 王亚君, 万振江编著. 人民交通出版社, 2000 年 1.4.10刚构桥邬晓光, 邵新鹏, 万振江编著. 人民交通出版社, 2001 年 1.4.11预应力工程实例手册(桥梁结构篇). 中国科学技术咨询服务中心预应力技术专家组, 中国科学技术咨询服务中心预应力技术联络网主编. 中国建筑工业出版社, 1996年 1.4.12钢筋混凝土及预应力混凝土桥建筑原理F.莱昂哈特著. 项海帆, 陈忠延, 陆楸译. 人民交通出版社, 1985 年 1.4.13桥梁设计常

7、用数据手册车宇琳主编. 人民交通出版社, 2005 年 1.4.14 预应力混凝土桥梁分段施工和设计 小沃尔特.波多尔尼著. 万国朝, 黄帮本译. 人民交通出版社, 1986 年 1.4.15桥梁结构分析杜国华, 毛昌时等著. 同济大学出版社, 1994 年 1.4.16高等桥梁结构理论项海帆主编. 人民交通出版社, 2001 年 1.4.17桥梁建筑的结构构思及设计技巧张师定. 人民交通出版社, 2002 年 1.4.18桥梁预应力混凝土技术及设计原理李国平. 人民交通出版社, 2003 年 1.4.19箱梁理论捷V克里斯特克著. 何福照, 吴德心译. 人民交通出版社, 1988年 1.4.

8、20预应力混凝土结构设计林同炎著. 路湛沁等译. 中国铁道出版社, 1983 年 1.4.21新理念 公路设计指南交通部公路司编著，2005 版 1.4.22降低造价 公路设计指南交通部公路司编著，2005 版 1.5 成功案例 到目前为止，我院在很多高速公路的设计上都采用了等高度连续箱梁，成功的案例较多，在此就不一一枚举。 2.设计过程 2.1 连续箱梁施工方案的选择 在连续箱梁的设计中，设计方案与施工方法是相互制约的，具体项目设计时应结合桥址地形、工程规模、工期、造价等因素合理确定施工方案。等高度混凝土连续箱梁常用的施工方法有整体现浇、逐孔现浇、顶推施工、逐孔拼装等。 2.1.1 整体现浇

9、 整联在满堂支架上一起现浇，施工中无体系转换。该方法桥梁整体性好，但是需要大量支架，施工周期长，施工费用较高；一般只适用于桥址地形平坦、地面土质较好、且桥梁高度较低的情况。 2.1.2 逐孔现浇 该工艺分为移动模架法和移动（局部满堂）支架法。施工快速，施工费用低，但对于移动模架法来说需要一定的工程规模才能体现出优势；对一般项目，如果桥址能满足 2.1.1中的条件，采用移动（局部满堂）支架法能体现出一定的经济优势。目前，在铁路客运专线施工中大量采用了移动模架工艺，公路桥梁施工中采用移动模架工艺的桥梁有：杭州湾大桥引桥、苏通大桥引桥、湛江海湾大桥引桥、珠江黄埔特大桥引桥、广州南沙凫州大桥引桥、佛开

10、高速公路九江大桥引桥等等。 2.1.3 顶推施工 适用于桥址区地形复杂、桥梁施工所需的吊机、混凝土设备等很难布置且其他施工方法不占技术优势的中小跨径等高度连续箱梁。目前国内顶推梁的最大跨径为 60m ，如果采用该方法，桥梁一联的跨数不应太少（6 跨以上） 。但该方法需要增加临时的施工配筋，因此该方法一般不占经济优势。 2.1.4 逐孔拼装 适用于中小跨径大型桥梁工程，具有工厂化施工、质量可靠、施工快捷、但需大型吊装设备的特点。近年，由于体外预应力的采用，该工艺逐渐在大型的桥梁工程中采用，例如苏通大桥、杭州湾大桥、深圳西部通道等。 2.2 结构构造尺寸 2.2.1 结构跨径布置 桥梁跨径布置受地

11、形、地质、桥下通车及通航等因素制约。在条件允许的情况下，应力求受力合理、施工方便、跨径配置协调一致。一般情况下，等高度小跨径连续箱梁可采用相同跨径。 2.2.2 梁高 对等高度连续箱梁一般取 1/151/18 ，下表是我院公路桥梁常用梁高表： 跨径（m） 20 25 30 40 50 梁高（m） 1.4 1.5 1.65 2.2 2.83 2.2.3 横截面形式 根据我院目前的设计习惯，对于中小跨径连续箱梁宽度小于 12m 以下时一般采用单箱单室截面；箱梁宽度大于 12m 以上一般采用单箱双室截面或单箱多室截面形式；腹板间距一般控制在 46m。 2.2.4 箱梁横断面细部构造 箱梁横断面由顶板

12、、底板、腹板、悬臂板、承托构成，各部分构造须满足受力、构造、施工方便的要求。 1）顶板：箱梁顶板需要满足横向抗弯的需求。一般腹板间距在 46m 左右时，顶板厚度可采用 0.25 m。 2）底板：箱梁底板需要满足纵向抗弯的需求。一般腹板间距在 46m 左右时，等高度连续箱梁底板厚度宜采用 0.200.25m，靠近横梁处加厚过渡处理。 3）腹板厚度：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 0.40.6m，通常连续箱梁支点处腹板较厚，跨中处较薄，靠近横梁处加厚过渡处理。箱梁一般可采用直腹板或外侧腹板采用斜腹板等形式。等高连续箱梁一般在 L/5 附近

13、设置腹板变化段，变化段长度不得小于 12 倍腹板变化厚度，一般取 36m。 4）悬臂板：悬臂板长度及腹板间距是调节桥面板弯矩的主要手段。悬臂板长度一般为 2.5m 左右，悬臂端部厚度一般取 0.150.2m，悬臂根部厚度一般取 0.40.5 m。 5）承托（梗腋） ：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。 2.2.5 桥面横坡的形成 1）桥面铺装或调平层成坡：常用于窄桥中，顶、底板保持平行，桥面横坡通过铺装或调平层的不同厚度调整形成；优点：设计简单；

14、缺点：不经济； 2）顶板成坡：桥面横坡通过连续箱梁顶板倾斜形成，底板保持水平，箱梁的腹板高度不同(超高段桥梁腹板高度不断变化)；优点：桥面铺装等厚；缺点：设计复杂、施工不方便； 3）旋转成坡：常用于单坡箱梁中，桥面横坡通过连续箱梁顶、底板倾斜形成，顶、底板保持平行，腹板铅直且等高；优点：设计简单；缺点：施工不方便； 4）顶底板成坡：常用于双向横坡宽幅箱梁中，桥面横坡通过连续箱梁顶、底板倾斜形成，在桥面横坡变坡点处顶、底板均形成折线，顶、底板保持平行，腹板铅直且等高；优点：设计简单；缺点：施工不方便、受力不甚合理。 2.3 支承体系 2.3.1 临时支承 先简支后连续施工的连续箱梁，一般采用在墩

15、顶设置临时支座等方式进行临时支承，体系转换后拆除。 2.3.2 永久支座 连续箱梁多采用盆式橡胶支座。 2.3.3 支座选型设计原则 1）一般支座平面尺寸设计应按产品规格选择，非固定盆式橡胶支座的位移由滑板滑动形成，因此选择非固定盆式支座除了满足承载力、上部结构转角外，对于小半径弯桥还要注意满足盆式支座在水平力作用下的纵、横向位移量。 2）为保证支座水平放置，梁下应设置梁底调平块，其中心高度一般为 0.030.05 m。 3）采用多个多向滑动支座时要慎重，避免结构产生不能复位的变形。弯桥的独柱中墩不应采用多向滑动支座。 2.3.4 支座布置原则 1）纵向布置 一联箱梁一般仅布置一个纵向固定支承

16、，上部结构由纵向变形产生的水平力由固定支座处桥墩承担，但若该处桥墩不能独立承受纵向水平力时，可考虑设置多个纵向水平固定支承。 2）横向布置 a、箱梁每个墩台位均需设置一个横向固定支座。 b、在每个墩位处，一般布置两个支座；但采用独柱墩时，可布置一个支座，但一联桥梁至少应有一个墩台位处至少布置两个支座；当桥宽较大时，可布置两个以上支座。 c、支座横桥向布置位置对横隔梁受力状况有较大影响，一般布置在箱梁腹板附近；支座横向布置时，还应考虑支座安装、更换所需要的操作空间，以及支座处箱梁及墩顶局部受压区域的承载能力因素，设计时根据具体情况妥善处理。 3）曲线梁桥支座设置原则 a、沿弯梁径向应设置水平方向约束，以防止过大的径向水平位移；结构中墩在满足结构受力的情况下，尽可能与主梁固结或设置固定支座、抗震型盆式支座。 b、当采用沿曲线切线的滑动支座时，必须保证支座具有可靠的滑动能力。中墩不应设置双向滑动支座。 c、曲线梁桥