第１３卷 第６期 ２０１３生 中 国水运 Ｖｏ１．１３ Ｊｕｎｅ Ｎｏ．６ ２０１３ ６月 Ｏｈ ｉ ｎａ Ｗａｔｅｒ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ 薄壁墩盖梁的计算比较 刘 涛 （广东省公路勘察规划设计院股份有限公司，广东广州５１０５０７） 摘要：通过对四车道、六车道高速公路左右幅分离式桥墩２０ｍ、３０ｍ、４０ｍ跨Ｔ梁盖梁的计算，给出盖梁计算 比较结果。 关键词：下部结构；薄壁墩；盖梁 中图分类号：Ｕ４４２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—７９７３（２０１３）０６—０２８８—０３ 一、概述 两种方式控制。 近年来薄壁墩在高速公路桥梁上的应用有增加的趋势， 薄壁墩盖梁为悬臂构件，从控制裂缝的角度考虑，一般采用 预应力构件，由于其后期荷载（上部自重）的比例占绝对优 势，故预应力采取分多批张拉的形式。由于下部结构的施工 Ｅ、造价比较：以２０１２年广东省的定额和行情为准，即 Ｃ４０砼７７８．３８元／ｍ。，ＨＲＢ３３５钢筋６．４０元／ｋｇ，钢绞 线ｌ４．０９元／ｋｇ。 三、盖梁尺寸拟定 Ａ、盖梁长度 与预制梁的架设难以协调，经常导致第二批预应力钢束在盖 梁混凝土浇筑较长时间后才能张拉，由此引起预应力钢绞线 发生锈蚀，造成安全隐患。 盖梁长度按以下布梁方法确定：对四车道的情况，半幅 路基宽度１３ｍ，左右幅之间留５０ｃｍ宽的空隙，桥面宽度为 １２．７５ｍ，桥跨结构由６片Ｔ梁组成，Ｔ梁中距为２．１５ｍ。 对六车道的情况，半幅路基宽度１６．７５ｍ，左右幅之间留 ５０ｃｍ宽的空隙，桥面宽度为１６．５０ｍ，桥跨结构由７片Ｔ 梁组成，Ｔ梁中距为２．３５ｍ。挡块厚度均取为４０ｃｍ，梁肋 到挡块的净距均取为５ｃｍ。 图１薄壁墩盖梁示意图 Ｂ、盖梁截面 本文以现规范的相关条文为控制因素，以２００８年部颁 Ｔ梁通用图为假定的上部结构，以构件“预应力度”（预应力 度、裂缝宽度）、盖梁根部高度为变量进行计算比较，对薄壁 墩悬臂盖梁给出计算比较的结果。希望通过该计算比较得到 盖梁设计的一些新思路。 二、控制因素 盖梁宽度：盖梁宽度一般由三个控制条件，第一为支座 布置空间，第二为抗震构造要求，第三为墩顶现浇段长度与 筒支状态的搁置长度。经分析，在平面曲线半径取７００ｍ， 墩顶现浇连续段的长度取为６０ｃｍ，简支状态的预制梁在盖 梁上的搁置长度取０．０１５倍理论跨径，且不小于４０ｃｍ不大 于６０ｃｍ的情况下，盖梁宽度由第三种情况控制。 盖梁最小截面积：盖梁最小截面积根据０４规范Ｐ２９页 Ａ、结构材料：盖梁均采用Ｃ４０混凝土，普通钢筋均采 用ＨＲＢ３３５级，预应力钢筋采用ｆｐｋ＝１，８６０级。 ５．２．９条计算拟定，使盖梁根部截面满足 Ｂ、最小配筋率：钢筋混凝土构件的最小截面配筋率为 ０．２％。全预应力混凝土构件普通钢筋的截面配筋率为０．２％， 部分预应力混凝土Ａ类构件普通钢筋的截面配筋率为０．３％。 预应力混凝土构件施工期间受拉区的截面配筋率为０．２％。 Ｃ、最大用筋量：钢筋混凝土构件，根据０４规范的９．３．４ 】．２ ０．５１ｘｌ０ √ ，此处ｖｄ为盖梁根部截面处的剪力 设计值；经初步分析，盖梁端部附近（边主梁附近）不控制 设计，端部截面积拟为盖梁根部尺寸最小截面积的０．５倍， 并在高度上按１０ｃｍ向上取整，且不小于６０ｃｍ。拟定截面 时不考虑盖梁自重。 及９．３．１２两条，最大用筋量时的配筋情况为６层直径３２ｍｍ 的钢筋组成钢筋骨架，钢筋骨架的间距为７５ｍｍ。 在上述最大用筋量的情况下若不能满足承载力或裂缝要 求，则不再采用钢筋混凝土构件，而应引入预应力。 Ｄ、应力及裂缝控制：预应力盖梁在运营阶段，按部分 预应力混凝土Ａ类构件考虑。施工期间的应力按０４规范Ｐ７１ 页７．２．８控制，其中拉应力按０＿７０ 控制。同时不采用“双预 盖梁高度：盖梁最小高度由盖梁最小截面积、盖梁宽度 计算确定；盖梁最大高度由上文定义的最大用筋量和最小截 面配筋率控制，该计算值较大，经结构计算和经济分析最后 确定盖梁最大高度。 盖梁梁高从端部到根部按二次曲线变化。 Ｃ、盖梁尺寸汇总 根据以上论述，结合近期工程实例的具体情况，盖梁尺 寸汇总如下表１。 应力”。裂缝控制：混凝土构件的裂缝按０．２ｍｍ，０．１ｍｍ 收稿日期：２０１３—０２～０８ 作者简介：刘涛（１９８０一），男，山东人，广东省公路勘察规划设计院股份有限公司路桥工程师，毕业于湖南大学，从 事道路桥梁设计工作。 第６期 双 车 三 车 刘涛：薄壁墩盖梁的计算比较 ２８９ 道 道 表１盖梁尺寸 舯 跨径 盖梁长度车道数 （ｍ） （ｍ） 护栏、铺装等二期荷载，通过主梁传递过来的车道荷载，预 ∞ 盖粱高度（Ｃｎ１） ∞ ∞ 盖粱宽度 根部起 根部最大高度 （ｃｍ） 端部 他 坫 ５ ５ ６ 算高度按配筋计算 实际取值 应力荷载。 六、计算结果 盖梁为悬臂构件，且为关键的传力构件，故其重要性系 数 取为１．１。 ８ １ 王 ５ ９ ２ ７ 限于篇幅，仅将盖梁根部高度按４０ｃｍ的级差列出，但 并不影响结论。具体情况如下表２。 盖梁按钢筋混凝土构件设计时，主筋用筋量由裂缝控制， ㈤ ㈣ ㈩ ㈣ ㈤ ㈨ 钔 ∞ ∞ ∞ ∞ 舯 裂缝宽度和钢筋应力正相关，与配筋率负相关，钢筋应力随 梁高增加减小，配筋率亦随梁高增加减小，故仅增加梁高对 ＂ 卯 ∞ 钙 勰 ９ ３ ６ ９ ３ ６ ９ ３ ６ ２ ３ ４ ２ ３ 犯 犍 粥４ ２四、计算变量 裂缝宽度的影响不大。箍筋采用常用的构造性配筋方式，未 随梁高增加进行调整。因以上两因素，总用筋量没有随梁高 增加明显减少，有些情况下反而增加。 七、结论 计算变量共两个，分别是构件“预应力度”（预应力Ａ类 构件、裂缝宽度０．１ｒａｍ，裂缝宽度０．２ｒａｍ）、盖梁根部高 度；其中“预应力度”为第一变量，盖梁根部高度为第二变 鲫 ｍ ∞ 柏 ∞ ７伽一一 ８ ７ ６ 一一 ９ ４ ６ ㈣一一一一一一一一 ９ ５ ３ Ｏ ８ ６量。其中盖梁根部高度调整的级差为２０ｃｍ。 五、计算荷载 盖梁自重，预制梁重量，横隔板、湿接缝、整体化层、 Ａ、薄壁墩盖梁无论按预应力混凝土Ａ类构件设计还是 按普通混凝土构件设计（裂缝宽度按０．１ｍｍ和０．２ｍｍ控 制）都能实现。 表２不同跨径下的相关参数 舱 仃 吣 龇 鹎 坞 ｓ｛ ∞ ｓ｛ 枷 姗 １００９ ∞Ａ类 ７０５ ５４８ ３ ¨ ３ ２ ３ ３ ２ ３ ３ ２ ７ 强 虮 ６ ５ ７ ｎ 叭 ６ ５ ７＿ ） ｆ埘４ ６ ； Ｏ一 ５ ９一； ２ ～ ５ １㈨； ４ ５ ８一； ５ ６ ｝ ｛１０１１ ●｛；；； Ａ类 ７８４ ６２７ ％ 卯 盯 虬 ∞ 坫 驺 ＂ 拍１３９２ Ａ类 １１１４ ９１１ （下转第２９１页）