装配式预应力混凝土简支梁桥

张纪川

(贵州省交通建设咨询监理有限公司)

1 截面尺寸

当吊装重量不受限制时，对于较大跨径的T 形梁，宜用较大的主梁间距(1.8 ～2.5 m)，可减少钢筋与混凝土的用量。

主梁的高度随梁的跨径、截面形式、主梁片数及建筑高度的不同而不同。对于常用的等截面简支梁，高跨比可在1/14 ～1/25 内选取。随着跨径增大取较小值，随梁数减少取较大值，中等跨径一般可取1/16 ～1/18。

预应力混凝土简支T 形梁的梁肋下部通常加宽做成马蹄形，以方便钢丝束的布置和满足承受很大预压力的需要。为了配合钢丝束的弯起，在梁端能布置钢丝束锚头和安放张拉千斤顶，在靠近支点处腹板也要加宽至与马蹄同宽，加宽范围离锚固端最好达一倍梁高左右，一般跨径中部肋宽采用16 cm，肋宽不宜小于肋板高度的1/15 马蹄面积不宜小于全截面面积的10% ～20%，马蹄总宽度约为肋宽的2 ～4 倍，并注意马蹄部分(特别是斜坡区)管道保护层不宜小于6 cm。马蹄加宽斜坡区中心的高度约为(0.15 ～0.20)h，斜坡宜陡于45°同时应注意，马蹄部分不宜过高、过大，否则会降低截面形心，减小偏心距e，减小截面的抗弯能力。

2 纵向预应力筋布置

预应力构件中，最主要的受力钢筋就是预应力筋，它的布置要求、形式与钢筋混凝土中的受力钢筋有所不同。

2.1 布置方式

(1)主筋全部采用直线形布置。它构造简单，仅适用于先张法施工的小跨度梁。

(2)主筋采用直线形式，在中间截断。对于长度较大的后张法梁，如采用直线形预应力钢筋时，为减小梁端附近的负弯矩并节省钢材，可将主筋在中间截面截断。

(3)预应力筋全部弯至梁端锚固。当预应力钢筋数量不多，能全部在梁端锚固时，为使张拉工序简单方便，通常都将预应力钢筋全部弯起至梁端锚固。这种情况下预应力钢筋弯起角不大，可以减小摩擦损失，但梁端受到的预应力较大。

(4)部分预应力钢筋弯起至当起梁端锚固。对于钢束根数较多的情况，或者当预应力混凝土梁的梁高受到限制，以致不能全部在梁端锚固时，就必须将一部分预应力钢筋弯出梁顶。

(5)梁顶附近布置直线形预应力筋。预应力混凝土串联梁，梁顶附近的直线形预应力钢筋是为防止安装过程中梁顶出现拉应力而布置。

在以上的布置形式中，目前预应力混凝土简支梁桥上采用最广泛的布置方法是第三种和第四种。

2.2 预应力筋的布置原则

在保证梁底混凝土厚度及使预应力钢筋位于索界内的前提下，尽量使预应力筋的重心靠下，以增大预加力的偏心距，节省钢材。在满足构造要求的同时，预应力钢筋应尽量相互紧密靠拢，以减小构件尺寸。

2.3 纵向预应力钢筋的要求

先张法预应力混凝土构件宜采用钢绞线、螺旋肋钢丝或刻痕钢丝用作预应力筋。当采用光面钢丝作预应力钢筋时，应采取适当措施，保证钢丝在混凝土中可靠的锚固。预应力钢绞线之间的净距不应小于1.5 d，两股或三股钢绞线不应小于20 mm，七股钢绞线不应小于25 mm，预应力钢丝间净距不应小于15 mm。预应力混凝土梁应当设置竖向预应力钢筋时，其纵向间距宜为500 ～1 000 mm。

3 非预应力筋的布置

装配式预应力混凝土简支梁桥内的钢筋，除主要的纵向受力钢筋外，还有架立钢筋、箍筋、纵向防裂钢筋、承受局部应力的钢筋和其他构造钢筋。

预应力混凝土T 形梁腹板内箍筋直径不应小于10 mm，且应采用带肋钢筋，间距不应大于250 mm。在支座附近应加密，自支座中心起不小于一倍梁高范围内应采用闭合箍筋，间距不应大于100 mm。在梁下部的马蹄内，应另设直径不小于8 mm 的箍筋，间距不应大于200 mm，马蹄内应设置直径不小于12 mm 的定位钢筋。

后张法T 形梁，锚下局部区域压应力特别大，为了提高混凝土的局部抗压能力，减小局部压应力，在两端锚固区应设置局部加强钢筋。端部锚固区，锚具下面应设置厚度不小于16 mm 的垫板或采用具有喇叭管的锚垫板。锚垫板下应设间接钢筋，间接钢筋可采用钢筋网或螺旋钢筋，钢筋网不应少于四层，螺旋钢筋不应少于四圈，带喇叭管的锚垫板板下螺旋钢筋圈数的长度不应小于喇叭管长度。先张法预应力混凝土构件中，对于单根预应力钢筋，其端部应设置长度不小于150 mm 的螺旋钢筋;对于多根预应力钢筋，在构件端部10 倍预应力钢筋直径范围内，应设置3 ～5 片钢筋网。

在预应力混凝土简支梁中，有时为了补充局部梁段内的强度不足，或为了满足极限强度的要求，或为了更好地分布裂缝和提高梁的韧性，需要在适当的位置布置无预应力纵向受力钢筋。无预应力的钢筋还能增加梁在反复荷载作用下的疲劳极限强度。

4 横向连接

装配式预应力混凝土的横向连接构造一般与钢筋混凝土梁桥相同，但也可在横隔梁内预留孔道，采用横向预应力筋张拉集整。这样的连接整体性好，但对梁的预制精度要求较高，施工稍复杂。