预制混凝土梁桥预应力横隔梁应用技术

田 建 力

(山西路桥集团国际交通建设工程有限公司，山西 太原 030006)



预制混凝土梁桥预应力横隔梁应用技术

田 建 力

(山西路桥集团国际交通建设工程有限公司，山西 太原 030006)

对预制混凝土梁桥预应力横隔梁进行了介绍，分析了预应力横隔梁的研究现状，并从结构内力、纵向预应力体系、悬臂梁施工三方面，阐述了预应力横隔梁的应用技术，有利于提升桥梁的稳定性。

预制混凝土，预应力，横隔梁，悬臂梁

目前，世界的桥梁跨度越来越大，这对桥梁的施工技术提出了一定的要求，预应力结构能够很好提升桥梁的承载能力，另外，该项结构还具有重量轻、施工简单以及适用性广等众多优点，在交通行业得到了大规模的使用。伴随着我国施工规模的扩大，预应力横隔梁技术也取得了很大的进步，尤其在桥型、跨度等方面的应用更是达到了世界水平。但是与此同时，该项技术也不可避免存在一些不足，例如质量与设计问题等，因此，加强对该技术的研究对于交通行业未来的发展来说起着非常重要的作用。

1 预制混凝土梁桥预应力横隔梁简介

一般情况下，预制混凝土梁桥所具有的跨度通常在20 m～35 m范围之间，其属于装配式结构的一种，可以更加的便于机械化生产，施工也更易实现工厂化。预制混凝土梁桥的桥下视觉感观较为简洁，同时具有相对低的梁高度，可以适用于一些对于梁高度有一定要求或者是对梁桥有一定景观要求的工程之中，其拥有非常显著的优势。预制混凝土梁桥对于道路的变宽会更加的有利，能够被应用在很多的领域之中。若是应用宽梁的设计方案，具有非常显著的经济节约性。同时所建设的梁桥结构可以达到较少的暴露于外部的目的，能够有效的提升结构的耐久性能，主梁所具有的刚度值相对大，当上部长期的受到外界载荷作用时，主梁将不会发生较大的形变，可以确保行车的舒适性。预制混凝土梁桥的施工周期相对短，而且在运行过程中更便于维护，和一些其他类型的梁桥结构对比而言，具有较为显著的优势。

在预制混凝土梁桥之中，横隔梁则是最为关键的承重结构。我国目前所执行的标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中就做出了相应的规定，规定在箱型的桥梁结构之中，在横截面上必须加设相应的端横隔梁结构，而在弯箱形式的梁桥结构之中，则必须要加设相应的中间横隔梁结构。所以，从中我们可以看出，横隔梁具有极为重要的作用。不过，因为在施工中所采用的方法有些不适宜、车辆经常出现超载情况、对梁桥结构养护工作不到位等多种因素的影响，在预制混凝土梁桥结构中，经常出现不同形式的病害问题，其中最多的是形成一些数量较多，且形状较大的裂缝。而如果横隔梁结构是通过普通混凝土浇筑而成，这会导致结构在工作过程中，伴随着裂缝问题的存在，从而会大大降低横隔梁所具有的横向刚度值，使桥梁结构的横向联系被明显的削弱，也易产生钢筋锈蚀问题，较为严重的话将会使预制混凝土梁桥在横向方向上发生整体性的结构破坏，使桥梁的受力完全集中于一个梁结构之中。现阶段，越来越多的预制混凝土梁桥在其横隔梁结构之中加设上相应的预应力钢束，如此不仅会极大的改善横隔梁所具有的抗裂性能。并且，要是有一些超载的车辆通过桥梁，会导致横隔梁产生一定的裂缝，而在外界的载荷消失之后，预应力会让所产生的裂缝再次的闭合，从而改善了桥梁结构的耐久性。

2 预应力横隔梁的研究现状

最近一段时期内，国内的桥梁建设得到了快速的发展，同时桥梁所拥有的结构也逐步的丰富。而在不同的桥梁结构之中，具备相对优良抗扭、抗形变性能的结构形式得到了非常广泛的应用。同时，大多数桥梁结构是通过预置的方式而完成的，所以生产成本相对低，而且施工周期要短，从而让预制混凝土桥梁结构在我国被广泛的使用在各种桥梁之中。横向梁是此种桥梁种类中极为重要的组成，更是得到了非常广泛的应用。我国对于横隔梁的受力情况研究工作已有很多，不过在预制混凝土梁桥横隔梁的预应力钢束形式以及设计方式等方面，还是未能更加深入的探索与研究。在2002年，我国学者黎海提等人，利用有限元的方法，获得了当桥梁结构处在最为不利条件之下时，横隔梁受到的相应内力大小。同时，依照等效荷载相关模型，获得了相应的最不利条件下等效载荷大小。在2005年，我国学者杨红录等人，通过相应的简化公式，对于桥梁墩台结构位置处的横隔梁结构做了计算，并计算出相应的剪力值、位移值等，对所采用的简化公式进行了验证，求得其实际是可以达到相应的设计要求的。在2010年，我国学者宫亚峰等人，通过空间有限元分析的方法，构建了相关的模型，获得了较为准确的横隔梁内部应力值。同时，把所测得的真实数据和采用有限元分析方法所得的数据全面的比较，在此基础之上构建了相对简便的方法，以对横隔梁的内部应力进行计算。现阶段，我国拥有足够的实力去设计、建设预制混凝土预应力横隔梁结构。而且，随着研究的不断深入，相应的技术水平在持续快速的提升。

3 预制混凝土桥梁预应力横隔梁的相关应用技术

3.1 结构内力控制

该项技术主要是通过对主梁在施工过程中的合并内应力的控制，若控制效果不佳，就会对桥梁整体结构的稳定性产生影响，甚至会对桥梁的使用安全性造成威胁，因此，横隔梁的应用对于加强对结构内力控制来说起着非常重要的作用，相关工作人员应该加强对该方面工程的监督与控制。结构内力的控制方法主要包括两大方面，一方面是通过内应力与桥梁外预应力达到相对平衡，从而实现结构整体的稳定，进一步为悬臂梁的设置提供安全保障；另一方面，则应该在施工过程中及时检查预应力与内应力的差距，并采取适当的措施加以完善。

3.2 纵向预应力体系

预应力的控制对于横隔梁的设置来说非常重要，若该环节的工作产生差错，极其容易为桥梁后期的使用埋下安全隐患。纵向预应力体系一般由顶板束、腹板束等相关结构组成，这些结构需要承载混凝土浇筑产生的力，因此，该体系对于桥梁的稳定性与内力的平衡具有重要的作用，然而，在不同位置、不同模型中，结构的受力情况也大不相同，在板壳单元中，中心位置的顶板预应力要较两边高一些，而梁单元中底板的应力要较顶板应力大很多。

3.3 悬臂梁施工

在悬臂梁的施工中，通过对施工方法的控制与角度的计算，能够有效保证桥梁的稳定性，但是伴随着桥梁跨度的提升，悬臂梁的长度也需要随之增大，这会在很大程度上降低桥梁的刚度与主梁，因此，相关的施工人员需要采取一定的方法加强桥梁结构的稳定性。悬臂梁的施工一般是通过在两侧均匀地悬挂吊篮，达到受力的平衡，其无需使用到相关的起吊装置，只需要通过挂篮即可进行施工，因此，挂篮的质量对施工水平具有极其重要的影响作用，针对吊篮的特征、类型进行必要的分析，对未来的施工具有很大的帮助，如表1所示。

表1 挂篮类型与特征

4 结语

预制混凝土梁桥预应力横隔梁的应用技术是桥梁施工的重要技术，其能够在很大程度上提升桥梁的整体质量与稳定性，但是预应力相关技术的应用具有许多注意事项，例如张拉顺序的变化会导致结构内力产生混乱，而材料的使用、横隔梁位置的确定以及跨度设计等都会对桥梁质量产生影响，因此，相关技术人员应该加强对横隔梁应用技术的研究与应用，提升桥梁的稳定性，为人们的交通出行安全提供保障，同时进一步推动经济的提升，实现社会的进步与发展。

[1] 杨志军.大跨度预应力混凝土连续梁桥悬臂法施工控制技术研究[J].公路交通科技(应用技术版),2016(6)：26.

[2] 罗 凯.后张法预应力混凝土梁桥预应力张拉施工技术研究[J].工程技术(引文版),2016(4)：35.

The application technology of precast concrete bridge pre-stressed diaphragm beam

Tian Jianli

(ShanxiRoadandBridgeInternationalTransportationConstructionEngineeringLimitedCompany,Taiyuan030006,China)

This paper introduced the precast concrete bridge pre-stressed diaphragm beam, analyzed the research status of pre-stressed diaphragm beam, and from the structure internal force, longitudinal pre-stressed system, cantilever beam construction three aspects, elaborated the application technology of pre-stressed diaphragm beam, conducive to enhancing the stability of bridge.

precast concrete, pre-stress, diaphragm beam, cantilever beam

1009-6825(2017)06-0195-02

2016-12-04

田建力(1966- )，男，工程师

U445

A