第6章簡支梁板橋結(jié)構(gòu)與施工課件

箱型梁橋：抗彎、扭能力強(qiáng)，適用更大跨徑箱形截面2.按受力特點(diǎn)簡支梁橋、連續(xù)、懸臂梁橋簡支梁橋：靜定結(jié)構(gòu)，受力、構(gòu)造簡單。連續(xù)：超靜定結(jié)構(gòu)，跨越能力大。懸臂：靜定結(jié)構(gòu)，跨越能力大簡支梁橋小于連續(xù)梁橋。較少使用。3.按施工方法：整體式、預(yù)制裝配式整體式：整體性好預(yù)制裝配式：施工方便，節(jié)省支架模板，不受季節(jié)影響。

混凝土梁式橋分類及特點(diǎn)

第一節(jié)板橋的構(gòu)造板橋的特點(diǎn)建筑高度小，其外形簡單，制作方便，既便于現(xiàn)場整體澆筑，又便于工廠化成批生產(chǎn)，重量不大，架設(shè)方便。適用性：橋下凈空受限制，跨徑不宜過大，一般10m左右。整體式板橋——矩形板、矮肋式板裝配式板橋——實(shí)心板、空心板裝配-整體組合式——先裝配板、再整體式板板橋的分類（按施工方法）：公路板橋橫截面圖整體式：矩形截面整體式：矮肋式裝配式：實(shí)心板裝配式：空心板裝配－整體組合式板橋的分類（按結(jié)構(gòu)靜力體系）：簡支板、懸臂板、連續(xù)板一、整體式簡支板橋的截面形式與構(gòu)造特點(diǎn)：整體性能好，橫向剛度較大，施工較簡便。適用：常用跨徑4～8m、不規(guī)則橋梁。橫截面：高跨比一般為1/12～1/16；實(shí)心板、矮肋板、空心板、異形板（城市高架）實(shí)心板、矮肋板、空心板、異形板（城市高架）前三種板主要用于小跨度板式梁橋，包括簡支板橋、連續(xù)板橋和斜板橋。異形板截面形式主要用于城市高架橋及跨度在20～30m，橋面較寬的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)板橋。

整體式矩形實(shí)心板面形狀簡單，結(jié)構(gòu)剛度大，整體性好，可適用于各種道路線型復(fù)雜的橋梁。通常采用現(xiàn)澆混凝土施工。在車輛荷載作用下，整體式矩形實(shí)心板實(shí)際上屬于雙向受力板，只有在某些條件下，它才可簡化為單向受力的板。實(shí)心板：有時(shí)為了減輕自重，挖去部分受拉區(qū)的混凝土，做成矮肋式截面。整體式簡支板橋鋼筋構(gòu)造配筋：（雙向板）1）縱筋：按計(jì)算配筋。a、布置：中間2/3范圍按計(jì)算，兩側(cè)各1/6范圍增15%；d≥10mm，70mm≤間≤200mm;b、彎起：習(xí)慣在（1/4～1/6）L0彎起，角度30°～45°

。通過支點(diǎn)的不彎起的主鋼筋，每米板寬內(nèi)不少于三根，且不少于主鋼筋截面面積的1/4。2）橫向（分布鋼筋）：布于縱向主筋內(nèi)側(cè)，d≥8mm，

間≤20cm，截面面積不宜小于板的截面面積的0.1%保護(hù)層c：主鋼筋c≥30mm，鋼筋網(wǎng)c≥15mm標(biāo)準(zhǔn)跨徑6m，橋面凈寬8.5m，兩側(cè)各有0.25m的安全帶該橋計(jì)算跨徑為5.69m，板厚0.32m,約為跨徑的1／18。縱向主筋為直徑20mm的HRB335鋼,在中間2/3板寬內(nèi)按間距125mm布置,兩側(cè)各1／6板寬內(nèi)按間距110mm布置，并在跨徑兩端1／4～1／6的范圍內(nèi)按30°彎起。橫向分布鋼筋為直徑10mm的I級鋼，按單位寬度截面上所配主筋面積的15％配制，并沿縱向按間距200mm布置。二、裝配式簡支板橋構(gòu)造

裝配式板截面避免了現(xiàn)場澆筑混凝土引起的弊端，一般由數(shù)塊一定寬度的實(shí)心或空心預(yù)制板組成，各板利用板間企口縫填充混凝土相連接。在荷載作用下，每塊板相當(dāng)于單向受力的梁式窄板，除主跨徑方向承受彎曲外，還承受由板間接縫(鉸縫)傳遞的剪力而引起的扭轉(zhuǎn)。

（一）實(shí)心矩形板

1、適應(yīng)跨徑：1.5～8m2、標(biāo)準(zhǔn)圖：跨徑：1.5、2.0、2.5、3.0、

4.0、5.0、6.0、8.0m

板高：0.16-0.36m

橋面凈寬：凈-7、凈-9

鋼筋：HRB335特點(diǎn)：縮短工期，并獲得較高的施工質(zhì)量。橫截面形式：實(shí)心板（多采用矩形）和空心板裝配式板橋是目前采用最廣泛的板橋形式之一1、特點(diǎn)：重量小，運(yùn)輸安裝方便，建筑高度較T梁小。2、適應(yīng)跨徑：鋼筋砼空心板橋:6～13m

預(yù)應(yīng)力砼空心板橋:8～20m3、標(biāo)準(zhǔn)圖：鋼筋砼簡支板橋標(biāo)準(zhǔn)圖主要有：跨徑：6.0、8.0、10.0、13.0m板厚：0.4～0.8m

預(yù)應(yīng)力砼簡支板橋標(biāo)準(zhǔn)圖主要有：跨徑：8.0、10.0、13.0、16.0m板厚：0.4～0.9m（二）空心板4、空心板開孔形式

單孔，挖空率大，頂板需配橫向筋挖空率小，自重大注意：1）為保證施工質(zhì)量和承載需要，頂板和底板厚度≥80mm，截面最薄處≥70mm2）為保證抗剪強(qiáng)度，按計(jì)算設(shè)彎起筋和箍筋。裝配式鋼筋混凝土簡支實(shí)心預(yù)制板橋標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)實(shí)例其標(biāo)準(zhǔn)跨徑為6m，橋面凈空為凈－7(無人行道)。橋跨結(jié)構(gòu)中部采用6塊寬度為990mm的預(yù)制板，兩側(cè)邊緣采用寬度為740mm的預(yù)制板。預(yù)制板混凝土強(qiáng)度等級C25，縱向主筋直徑18mm的HRB235，箍筋直徑6mm的R235鋼筋，架立筋直徑8mm的R235鋼筋。企口內(nèi)澆注C30的小石子混凝土，澆注6cm厚的水泥混凝土鋪裝層使之連成整體。裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支空心預(yù)制板橋其標(biāo)準(zhǔn)跨徑為13m，橋面凈空為凈－7＋2×0.5m。橋跨結(jié)構(gòu)采用8塊寬為990mm、混凝土為C40號的預(yù)制板。每塊板底層配置7根直徑為20mm的Ⅳ級冷拉鋼筋作為預(yù)應(yīng)力筋，板頂層配置3根直徑為12mm的架力鋼筋，在支點(diǎn)附加還配置6根直徑為8mm的構(gòu)造筋。單孔空心板效果圖單孔空心板組成的橋面效果圖雙孔空心板效果圖雙孔空心板組成的橋面效果圖雙孔空心板預(yù)制現(xiàn)場1、設(shè)置橫向聯(lián)結(jié)的目的：保證板塊共同承擔(dān)車輛荷載2、常用的聯(lián)結(jié)方法：企口混凝土鉸聯(lián)結(jié)、鋼板焊接聯(lián)結(jié)（1）企口混凝土鉸聯(lián)結(jié)：有圓形、棱形、漏斗形等型式

三、裝配式板橋的橫向連接優(yōu)點(diǎn)：能有效保證橫向剪力的傳遞缺點(diǎn)：需現(xiàn)澆砼，養(yǎng)生一段時(shí)間后才能通車。

企口式混凝土鉸構(gòu)造為使橋面鋪裝層與主板共同受力，將預(yù)制板中的N1鋼筋伸出以與相鄰板的同樣鋼筋互相綁扎，再澆筑在鋪裝層內(nèi)；將相鄰板的底層箍筋N2伸入鉸縫綁扎，鉸縫內(nèi)用C30以上的細(xì)骨料混凝土填實(shí)。企口混凝土鉸（2）鋼板焊接聯(lián)結(jié)連接構(gòu)造的縱向中距：80～150cm，跨中密集鋼板聯(lián)結(jié)一般采用在預(yù)制板頂面沿縱向兩側(cè)邊緣每隔0.8～1.5m預(yù)埋一塊鋼板，連接時(shí)將鋼蓋板與相鄰預(yù)制板頂面對應(yīng)的預(yù)埋鋼板焊接在一起。第二節(jié)簡支肋板式梁橋的構(gòu)造肋梁橋：承載結(jié)構(gòu)的橫截面呈明顯肋形結(jié)構(gòu)的橋梁稱為肋板式梁橋。簡支肋梁橋受力明確，構(gòu)造簡單，施工方便在中、小跨徑橋梁中應(yīng)用廣泛。上部結(jié)構(gòu)組成：主梁、橫隔梁、橋面板、橋面系等。

主梁：主要承重結(jié)構(gòu)；橫隔梁：保證各根主梁結(jié)成整體，提高橋梁的整體剛度；橋面板：主梁的上翼緣構(gòu)成，直接承受荷載；施工方式：整體現(xiàn)澆、預(yù)制裝配肋梁橋中等跨徑，一般在13-40m左右整體式肋梁橋——凈-7，雙主梁橋裝配式肋梁橋——裝配式T型梁橋裝配式Π型梁橋公路Π型梁橋橫截面肋梁橋公路T形梁橫截面肋梁式截面的基本形式：由多片T形截面主梁組成。根據(jù)其施工方式可劃分為整體肋梁式截面和裝配肋梁式截面。其主梁除采用T形截面外，也可采用II形或I形截面，但將其組合成橋梁橫截面時(shí)，仍類似于T形截面主梁組合的橋梁橫截面。

一、整體式簡支肋梁橋優(yōu)點(diǎn)：整體性好，剛度大，易于澆注，應(yīng)用廣泛。截面形式：常用T形構(gòu)造：主梁肋寬約為梁高1／6～1／7，但不宜小于16cm，

肋寬有變化時(shí)，過渡段長度不小于12倍肋寬差。主梁高度取直徑跨徑的1／8～1／16。預(yù)應(yīng)力混凝土T梁橋?yàn)椴贾妙A(yù)應(yīng)力筋和提高配筋率,可以將梁肋下部加寬成馬蹄形。二、裝配式簡支肋梁橋橫截面形式：T形、I形、II形、箱形截面

T形截面特點(diǎn)是外形簡單，制造方便，主梁之間通過橫隔梁聯(lián)結(jié)，結(jié)構(gòu)整體性較好。從結(jié)構(gòu)主梁受力角度分析，由于T形橫截面上翼緣面積較大，其截面重心位置偏上。T形橫截面上翼緣恰好提供了更大的混凝土受壓區(qū)，而下翼緣只要能滿足受拉鋼筋或預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置，就足夠了。

T形橫截面的重心至下翼緣的距離較大，對于有效地利用受拉鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋非常有利。由于T形橫截面最適合于承受單向彎矩，因而肋梁式截面大多用于跨徑為13～20m的鋼筋混凝土或20～60m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋以及少數(shù)跨度不大，正負(fù)彎矩絕對值相差不大的懸臂梁橋或連續(xù)梁橋。裝配式簡支梁橋在設(shè)計(jì)和施工中首先要解決的問題是如何將整個(gè)橋跨結(jié)構(gòu)合理地劃分成各種預(yù)制裝配單元。預(yù)制裝配單元的合理劃分應(yīng)符合如下原則：①預(yù)制裝配單元的劃分應(yīng)有利于簡化結(jié)構(gòu)的計(jì)算；②預(yù)制裝配單元的劃分不能影響結(jié)構(gòu)作為整體的承載能力，拼裝部位應(yīng)位于內(nèi)力較小處；③拼裝接縫的數(shù)量盡可能地要少，接頭的形式要合理、牢固可靠，且要施工方便；④預(yù)制裝配單元的形狀和尺寸力求標(biāo)準(zhǔn)化，可互換性強(qiáng)，盡可能減少種類；⑤預(yù)制裝配單元的大小和重量應(yīng)便于預(yù)制、運(yùn)輸和安裝。預(yù)制裝配單元(1)縱向豎縫劃分此劃分方式是用縱向豎縫沿橫向?qū)蚩绲亩嘀髁航Y(jié)構(gòu)劃分為多個(gè)單主梁預(yù)制裝配單元，每個(gè)預(yù)制裝配單元為一個(gè)整跨T形或II形梁，拼裝接縫位于行車道板和橫隔梁內(nèi)(T形梁)或位于梁肋上(II形梁)。

此劃分方式對結(jié)構(gòu)主梁的受力和承載能力影響較小，因接縫處內(nèi)力較小，可保證聯(lián)接牢固可靠，使橋跨結(jié)構(gòu)有較好的整體性。

此劃分方式有利于結(jié)構(gòu)簡化計(jì)算，與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用的簡化計(jì)算模式比較吻合。劃分后的預(yù)制裝配單元可實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件的形狀尺寸、結(jié)構(gòu)配筋和拼接方式的標(biāo)準(zhǔn)化，以方便施工，降低施工成本。缺點(diǎn)是預(yù)制裝配單元的構(gòu)件尺寸和重量比較大，并隨跨徑的增加急劇上升。(2)縱向水平縫劃分此劃分方式是用縱向水平縫將橋跨的肋梁結(jié)構(gòu)劃分成梁肋和翼緣板，翼緣板再劃分為一定寬度的矩形板。劃分后預(yù)制構(gòu)件為整跨I形梁和與主梁間距同寬的矩形預(yù)制板。此劃分的裝配式梁橋也稱組合式梁橋。其預(yù)制構(gòu)件的尺寸和重量比前一種劃分方式小得多，更有利于拼裝施工。這種組合式的主梁為分階段受力。(3)縱、橫向豎縫劃分此劃分方式是在第一種劃分方式的基礎(chǔ)上將整跨的T形梁或其它截面形狀的整跨梁用橫向豎縫沿縱向再次分割，形成較小的預(yù)制梁段。此劃分方式的預(yù)制梁段在串接成整跨梁時(shí)只能采用施加預(yù)應(yīng)力的方法。此劃分方式使預(yù)制構(gòu)件的尺寸更小，重量更輕。1.裝配式簡支肋梁橋上部構(gòu)造示意裝配式簡支梁橋的構(gòu)造布置是在給定橋面設(shè)計(jì)寬度的條件下選擇出主梁的截面形式、確定主梁的間距(或片數(shù))和確定橋跨結(jié)構(gòu)所需橫隔梁的數(shù)量。主梁截面大多采用T形截面，也常采用I形截面。主梁間距(或片數(shù))的確定，需綜合考慮許多因素。2.主梁

主梁的高度與主梁的截面類型和間距以及設(shè)計(jì)荷載的等級有直接關(guān)系。主梁翼板除承受自重和橋面恒載外,主要承受由車輪引起的局部荷載。根據(jù)其受力特點(diǎn),一般做成變厚度板。通常翼板根部的厚度不小于梁高的1/12。翼板邊緣厚度與相鄰主梁翼板間的連結(jié)方式有關(guān)。

此外為了減小翼板和梁肋連結(jié)處的局部應(yīng)力集中和易于脫模,常在此部位設(shè)置折線形承托或圓角。主梁的肋寬必須滿足截面抗剪和抗主拉應(yīng)力的強(qiáng)度要求，同時(shí)應(yīng)考慮梁肋的屈曲穩(wěn)定性、梁肋內(nèi)主筋或預(yù)應(yīng)力筋的布置和澆筑混凝土施工所需的最小肋寬。

=1.8～2.5m（標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)采用2.2m）主梁梁肋尺寸高度：h經(jīng)濟(jì)=（1/11～1/18）（跨徑大者取小值）

寬度：滿足抗剪強(qiáng)度，屈曲穩(wěn)定，施工砼要求，盡量薄。常用150～180cm，一般≥140mm，且≥1/15h。沿跨徑變化：等截面、變截面（馬蹄）主梁翼板尺寸寬度：視而定，一般比主梁中距小2cm，便于調(diào)整。

厚度：應(yīng)滿足強(qiáng)度和構(gòu)造尺寸的要求，通常做成變厚度。翼板與梁肋銜接處:≥l/10h

翼板的端部:一般≥100mm；橫向整體現(xiàn)澆連接的預(yù)制T形截面梁，≥140mm主梁翼板尺寸寬度：視而定，一般比主梁中距小2cm，便于調(diào)整。

厚度：應(yīng)滿足強(qiáng)度和構(gòu)造尺寸的要求，通常做成變厚度。翼板與梁肋銜接處:≥l/1

翼板的端部:一般≥100mm；跨徑20m的裝配式鋼筋混凝土T形梁的構(gòu)造尺寸主梁的配筋構(gòu)造

主梁的配筋包括縱向主鋼筋、架立鋼筋、斜鋼筋、箍筋和分布鋼筋等受力主筋和預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)量通過計(jì)算確定，并按主梁受力特點(diǎn)布置。主筋、預(yù)應(yīng)力筋和各種構(gòu)造鋼筋通常按《橋規(guī)》的構(gòu)造要求布置，部分構(gòu)造鋼筋需要通過計(jì)算確定其配筋量。但必須滿足構(gòu)造所要求的最小配筋量。主筋：承受正彎矩，抵抗拉力，設(shè)置在梁肋的下緣斜鋼筋：增強(qiáng)梁體的抗剪強(qiáng)度。設(shè)置在支座附近箍筋：增強(qiáng)主梁的抗剪強(qiáng)度。

直徑：d≥8mm，且≥1/4d主筋，

間距：≤1/2倍梁高，或間距≤400mm

近支座≥一倍梁高范圍內(nèi)，間距≤100mm。配筋率：R235鋼筋不小于0.18%，

HRB335鋼筋不小于0.12%。直徑：d≥8mm間距：近下緣（受拉區(qū)），間距≤200mm；近上緣（受壓區(qū)），間距≤300mm；近支座（剪力較大），間距≤100～150mm。架立鋼筋：布在上緣，固定箍筋和斜筋并使梁內(nèi)全部鋼筋形成骨架?？v向分布鋼筋：布置在梁肋兩側(cè)。防止因混凝土收縮等原因產(chǎn)生裂縫。T梁鋼筋網(wǎng)構(gòu)造，波紋管設(shè)置

翼緣板配筋受力鋼筋：橫向，上緣（d≥10mm，≥5根/m或間距≤200mm）分布鋼筋：沿主梁跨徑向（d≥8mm，間距≤200mm，

S分布鋼筋≥0.1%S板）裝配式預(yù)應(yīng)力砼簡支梁橋的構(gòu)造布置我國《橋規(guī)》：鋼筋混凝土簡支板橋的標(biāo)準(zhǔn)跨徑不宜大于13m

連續(xù)板橋的標(biāo)準(zhǔn)跨徑不宜大于16m

預(yù)應(yīng)力混凝土簡支板橋的標(biāo)準(zhǔn)跨徑不宜大于25m

連續(xù)板橋的標(biāo)準(zhǔn)跨徑不宜大于30m

鋼筋混凝土T形、I形截面簡支梁的標(biāo)準(zhǔn)跨徑不宜大于16m

箱形截面簡支梁的標(biāo)準(zhǔn)跨徑不宜大于25m

箱形截面連續(xù)梁的標(biāo)準(zhǔn)跨徑不宜大于30m

預(yù)應(yīng)力混凝土T形、I形截面簡支梁的標(biāo)準(zhǔn)跨徑不宜大于50m橫截面設(shè)計(jì)1.橫截面形式(同前)2.主梁布置標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)：

間=2.2m一般：1.8～2.5m。裝配式預(yù)應(yīng)力砼簡支梁橋的構(gòu)造布置主梁高度：等截面簡支梁1/15～1/25。其他細(xì)部尺寸，對中小跨徑，與鋼筋砼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則相同。肋寬：通常為14～18cm。翼緣厚度：翼板與梁肋銜接處:≥l/10h翼板的端部:一般≥100mm；橫向整體現(xiàn)澆連接的預(yù)制T形截面梁，≥140mm。截面尺寸鋼筋混凝土T形截面梁的下翼緣通常與梁肋同寬。預(yù)應(yīng)力混凝土T形截面梁的下翼緣通常做成馬蹄形，以便滿足預(yù)應(yīng)力筋布置的要求和施加預(yù)應(yīng)力時(shí)該部位的強(qiáng)度要求。預(yù)應(yīng)力混凝土T形截面梁的馬蹄形下翼緣馬蹄尺寸過小，在施工和使用中會出現(xiàn)縱向水平裂縫；馬蹄尺寸過大，會降低截面形心，減小預(yù)應(yīng)力筋的偏心距，增加預(yù)應(yīng)力筋的用量。應(yīng)滿足預(yù)加力階段的強(qiáng)度要求，越寬而矮越經(jīng)濟(jì)。具體由預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)量和排列、施工方便、力筋彎起及滿足預(yù)應(yīng)力階段強(qiáng)度的要求而定。根據(jù)統(tǒng)計(jì)馬蹄形的寬度為梁肋寬度的2～4倍，具體由馬蹄形中沿橫向布置幾排預(yù)應(yīng)力筋的構(gòu)造要求所需寬度來確定。馬蹄形的高度(下翼緣高度加斜坡高度)與沿高度布置幾排預(yù)應(yīng)力筋有關(guān)，通常約為梁高的0.15～0.2倍。馬蹄形的斜坡坡度陡于45°為宜。配筋特點(diǎn)鋼筋種類：縱向預(yù)應(yīng)力筋、架立鋼筋、箍筋、水平分布筋、局部應(yīng)力筋及其他構(gòu)造鋼筋縱向預(yù)應(yīng)力筋的布置

全部直線形布置：僅適用于先張法，小跨徑梁中截?cái)嘀本€形布置：適用于后張法，跨徑較大全部彎至梁端錨固：適用于預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量不多，常用部分彎出梁頂錨固：適用于預(yù)應(yīng)力筋較多或梁高受限預(yù)應(yīng)力筋束彎起及曲線形狀實(shí)際設(shè)計(jì)中，鑒于跨中區(qū)段彎矩變化平緩，荷載剪力不大，通常在梁端三分點(diǎn)～四分點(diǎn)將預(yù)應(yīng)力筋彎起。曲線形狀：圓弧形、拋物線形、懸鏈線形預(yù)應(yīng)力筋在跨中橫截面內(nèi)的布置原則（1）保證梁底保護(hù)層；（2）重心盡量靠下；（3）盡量相互靠攏；（4）腹板中線處適量布置。注意：《橋規(guī)》中的具體規(guī)定。跨徑為30m的裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁的構(gòu)造尺寸梁端，可看到容納預(yù)應(yīng)力束的管道

張拉單根鋼絞線

預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉結(jié)束后的封錨施工，防止鋼束腐蝕，懸出的管子用來灌注水泥漿。

3.橫隔梁及橫向連接構(gòu)造橫隔梁作用：使各根主梁相互連接形成整體，在荷載作用下各根主梁能更好地共同工作。一般來說，當(dāng)梁橫向剛性連接時(shí)，橫隔梁的間距不應(yīng)大于10m，當(dāng)為鉸接時(shí)，其間距可取5m左右。對于鋼筋混凝土簡支梁橋，一般在梁端、跨中和四分點(diǎn)處各設(shè)一道橫隔梁就可滿足要求。端橫隔梁必須設(shè)置。橫隔梁尺寸（1）高度：①中橫隔梁：滿足抗彎要求，通常為3/4h（主梁高度），帶馬蹄者延至馬蹄加寬處；②端橫隔梁：為便于安裝、檢查支座，應(yīng)留有一定空隙，可與①同高；為運(yùn)輸、安裝穩(wěn)定，應(yīng)與主梁同高。（2）寬度：通常取15～18cm，上寬下窄，內(nèi)寬外