预制小箱梁桥横隔板预应力效应试验研究
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本 和 质量 控制 具有 优 势 ， 此 预 制小 箱 梁 在 桥 梁 建 因 设 中得 到 了广 泛 的 应 用 。虽 然 小 箱 梁 应 用 广 泛 ， 但 由于设 计 不周 、 工 不 当、 辆 超 载 等 影 响 ， 加 上 施 车 再 养 护不 够等 原 因 ， 有 小箱 梁桥 出现 了大 量 的病 害 ， 现
为 了加 强 小 箱 梁 的横 向联 系 ， 高受 力 整 体性 提
和 小箱 梁横 隔板 的抗裂 能力 ， Ｌ ４跨 横 隔板 布置 在 ／
１ ４孔 １ ． 束 ５ ２钢绞 线 ， Ｌ／ 跨 横 隔板 布置 ２束 ３ 在 ２ 孔 １． ５２钢绞 线 。预应 力 钢铰 线 均采用 技术 性 能符 合《 预应 力混 凝 土钢 绞线 ）ＧＢ Ｔ ５ ２ —２ ０ ） 准 ｝ ／ ２４ ０ ３标 （
隔板 的抗 裂 能力 ， 直 接 的办 法 就是 在横 梁 里 布 置 最 预应 力钢 束 。预应 力 钢束 提高 了构 件 的抗 裂度 和 刚 度， 大大推 迟 或避 免 了裂缝 的出现 ， 在运 营荷 载作 用
收稿 日期 ： ０ ｌ １ ２ １ ～Ｏ —２ ５
总第 ６ 期
预 制 小 箱 梁 桥 横 隔板 预应 力效 应 试 验 研 究
预 制小 箱 梁 桥 横 隔板 预 应 力效 应 试 验 研 究
王 亚飞 ， 海 鹰 ， 徐 刘 宏
（ 中铁 大桥 局 集 团 武 汉 桥 梁 科 学 研 究 院 有 限 公 司 ， 湖北 武 汉 ４ ０ ３ ） ３０ ４
的高强 度低 松 弛 ７股 钢 绞 线 ， 称 直 径 ｌ ． 公 ５ ２ｍｍ，
抗拉 强 度 标 准 值 ｌ８ ０ＭＰ ， 性 模 量 Ｉ ９ × １ ６ ａ弹 ．５ ０
ＭＰ ， ０ ａ １０ ０ｈ应力 松 弛率 不 大 于 ２ ５ 。锚 具采 用 ． Ｂ ５型扁锚 ， 纹 管成孔 ， 下 张拉 控 制 应 力均 为 ＭＩ 波 锚 １３ ５ＭＰ 。横 隔 板 预 应 力 布 置 形 式 见 图 ２ ９ ａ 。为 验
２ 试 验 模 型 及 横 隔 板 预 应 力 布 置
为 探讨 横 隔板 预应 力 的合理 设计 参数 和 预应力 对 小箱 梁 受力性 能 的改 善 ， 取 实 际工 程 中较 常采 选 用 的 ４ 预 制 预应 力 混 凝 土 小 箱 梁 作 为 原 型 ， ０ｍ 制 作 Ｉ： ５缩 尺模 型 进 行试 验 。该 桥 采 用 ６片 小箱 梁
主要表 现在 裂缝 多 发 ， 整体 受力 性能 下 降ｌ 。 １ ］ 为加 强 各 小 箱梁 之 间 的联 系 ， 善 小箱 梁 整 体 改
受 力 ， 少病 害 ， 在 桥 梁 的跨 中、 分 点 和 四分 点 减 多 三
２０ ０
． １６ ０ ．９４
图 Ｉ 缩 尺 试 验 梁 模 型 结构
关键词 ： 箱形梁 ； 横隔板 ； 预应 力 ； 型试验 ； 模 研究
并联 ， 箱梁 为 梁 高 ２ ０ｃ 的 斜腹 板 箱 梁 ， 梁 每 小 ０ ｍ 边
片 宽 ３ ２ｃ 中梁每 片 宽 ２ ４ ｃ 标 准 截 面 顶 、 、 １ ｍ， ９ ｍ， 底
Ｉ 引 言
小箱 梁 的闭 合 薄 壁截 面 抗 扭 刚 度 大 ， 梁受 力 各 均匀 ， 整体 受 力性 能好 ； 、 顶 底板 具 有较 大 的面积 ， 可
等 部位 设置 横 隔板 。设 置 横 隔 板 后 ， 桥 向整 体 变 横
形、 内力 主要 由横 隔板 承 担 ， 在跨 径 内增设 横 隔板对 于 减小 桥面 板 的变形 和 受力起 着 至关 重要 的作 用 。 对 于小 箱梁 横 隔板来 说 ， 当截面 开裂 后 ， 导致 将 横 隔板 的刚能 导致 单梁 受力 现象 ， 引起更 严 重 的开裂 ， 影 响桥梁 的平 顺 性 并 造 成 安 全 隐 患 。 除此 之 外 ， 开 裂也 导致 结 构 的耐 久性 受 到影 响 ， 缝 导致 水 和腐 裂 蚀介 质 的渗 入 ， 引起 钢 筋 锈蚀 等 问题 。为 了 提 高横
缩 尺模 型 的纵 向受力 钢 筋 和 预应 力 钢 筋 ， 据 根 试 验 荷 载 的大小 配 置 ， 隔 板 的钢 筋 和预 应 力 钢 筋 横
严格 按 照结构 原 型 缩 尺后 布 置 ， 验梁 的梁 端 简 支 试
于模 型支 架上 。缩 尺试 验 梁模 型结 构见 图 １ 。
横 隔板 铺装 层
摘
要： 在小箱 梁横隔板 中布 置横 向预应 力钢束 ， 有利
下也 可提 高结 构 的耐 久性 。
于增强小箱 梁受力的整体性 ， 能提高横隔板 的抗裂性 和耐久
性 。 为研 究 小 箱 梁 桥 在 施 加 预 应 力 前 、 的 受 力 性 能 ， 得 后 获 合 理 的 预 应 力 设 计 参 数 ， 作 Ｉ：５ 尺 模 型 并 在 模 型 上 加 制 缩 载 ， 试 结 构 的应 力 和 变 形 及 裂 缝 扩 展 的情 况 。试 验 发 现 张 测 拉 横 隔板 预应 力 后 可 将 小 箱 梁 的 开 裂 荷 载 提 高 ３ ， 有 ７ 能 效 地 减 少超 载荷 载 对 小 箱 梁 桥 的 损 害 作 用 ， 止 钢 筋 锈 蚀 ， 防 提 高 小 箱 梁 的耐 久性 。
腹板 的厚度 分别 为 １ ，８ ２ ｍ。箱 梁 间纵 向设 宽 ８ １ ，０ ｃ ５ ｍ 湿 接 缝 ， 向 在 支 点 、 ／ ４ｃ 横 Ｌ ４跨 及 跨 中设 横 隔 板 ， 间横 隔板 厚 ３ ０ｍｍ， 横 隔板 厚 ５ ０ｍｍ。 中 ０ 端 ０
有 效抵 抗 正 、 负弯矩 ， 足 配筋要 求 ； 满 外形 简 洁 ， 条 线 流畅 ， 景观 效果 好 ； 并且 可 以工 厂化 、 规模 化 生产 ， 成
为 了加 强 小 箱 梁 的横 向联 系 ， 高受 力 整 体性 提
和 小箱 梁横 隔板 的抗裂 能力 ， Ｌ ４跨 横 隔板 布置 在 ／
１ ４孔 １ ． 束 ５ ２钢绞 线 ， Ｌ／ 跨 横 隔板 布置 ２束 ３ 在 ２ 孔 １． ５２钢绞 线 。预应 力 钢铰 线 均采用 技术 性 能符 合《 预应 力混 凝 土钢 绞线 ）ＧＢ Ｔ ５ ２ —２ ０ ） 准 ｝ ／ ２４ ０ ３标 （
隔板 的抗 裂 能力 ， 直 接 的办 法 就是 在横 梁 里 布 置 最 预应 力钢 束 。预应 力 钢束 提高 了构 件 的抗 裂度 和 刚 度， 大大推 迟 或避 免 了裂缝 的出现 ， 在运 营荷 载作 用
收稿 日期 ： ０ ｌ １ ２ １ ～Ｏ —２ ５
总第 ６ 期
预 制 小 箱 梁 桥 横 隔板 预应 力效 应 试 验 研 究
预 制小 箱 梁 桥 横 隔板 预 应 力效 应 试 验 研 究
王 亚飞 ， 海 鹰 ， 徐 刘 宏
（ 中铁 大桥 局 集 团 武 汉 桥 梁 科 学 研 究 院 有 限 公 司 ， 湖北 武 汉 ４ ０ ３ ） ３０ ４
的高强 度低 松 弛 ７股 钢 绞 线 ， 称 直 径 ｌ ． 公 ５ ２ｍｍ，
抗拉 强 度 标 准 值 ｌ８ ０ＭＰ ， 性 模 量 Ｉ ９ × １ ６ ａ弹 ．５ ０
ＭＰ ， ０ ａ １０ ０ｈ应力 松 弛率 不 大 于 ２ ５ 。锚 具采 用 ． Ｂ ５型扁锚 ， 纹 管成孔 ， 下 张拉 控 制 应 力均 为 ＭＩ 波 锚 １３ ５ＭＰ 。横 隔 板 预 应 力 布 置 形 式 见 图 ２ ９ ａ 。为 验
２ 试 验 模 型 及 横 隔 板 预 应 力 布 置
为 探讨 横 隔板 预应 力 的合理 设计 参数 和 预应力 对 小箱 梁 受力性 能 的改 善 ， 取 实 际工 程 中较 常采 选 用 的 ４ 预 制 预应 力 混 凝 土 小 箱 梁 作 为 原 型 ， ０ｍ 制 作 Ｉ： ５缩 尺模 型 进 行试 验 。该 桥 采 用 ６片 小箱 梁
主要表 现在 裂缝 多 发 ， 整体 受力 性能 下 降ｌ 。 １ ］ 为加 强 各 小 箱梁 之 间 的联 系 ， 善 小箱 梁 整 体 改
受 力 ， 少病 害 ， 在 桥 梁 的跨 中、 分 点 和 四分 点 减 多 三
２０ ０
． １６ ０ ．９４
图 Ｉ 缩 尺 试 验 梁 模 型 结构
关键词 ： 箱形梁 ； 横隔板 ； 预应 力 ； 型试验 ； 模 研究
并联 ， 箱梁 为 梁 高 ２ ０ｃ 的 斜腹 板 箱 梁 ， 梁 每 小 ０ ｍ 边
片 宽 ３ ２ｃ 中梁每 片 宽 ２ ４ ｃ 标 准 截 面 顶 、 、 １ ｍ， ９ ｍ， 底
Ｉ 引 言
小箱 梁 的闭 合 薄 壁截 面 抗 扭 刚 度 大 ， 梁受 力 各 均匀 ， 整体 受 力性 能好 ； 、 顶 底板 具 有较 大 的面积 ， 可
等 部位 设置 横 隔板 。设 置 横 隔 板 后 ， 桥 向整 体 变 横
形、 内力 主要 由横 隔板 承 担 ， 在跨 径 内增设 横 隔板对 于 减小 桥面 板 的变形 和 受力起 着 至关 重要 的作 用 。 对 于小 箱梁 横 隔板来 说 ， 当截面 开裂 后 ， 导致 将 横 隔板 的刚能 导致 单梁 受力 现象 ， 引起更 严 重 的开裂 ， 影 响桥梁 的平 顺 性 并 造 成 安 全 隐 患 。 除此 之 外 ， 开 裂也 导致 结 构 的耐 久性 受 到影 响 ， 缝 导致 水 和腐 裂 蚀介 质 的渗 入 ， 引起 钢 筋 锈蚀 等 问题 。为 了 提 高横
缩 尺模 型 的纵 向受力 钢 筋 和 预应 力 钢 筋 ， 据 根 试 验 荷 载 的大小 配 置 ， 隔 板 的钢 筋 和预 应 力 钢 筋 横
严格 按 照结构 原 型 缩 尺后 布 置 ， 验梁 的梁 端 简 支 试
于模 型支 架上 。缩 尺试 验 梁模 型结 构见 图 １ 。
横 隔板 铺装 层
摘
要： 在小箱 梁横隔板 中布 置横 向预应 力钢束 ， 有利
下也 可提 高结 构 的耐 久性 。
于增强小箱 梁受力的整体性 ， 能提高横隔板 的抗裂性 和耐久
性 。 为研 究 小 箱 梁 桥 在 施 加 预 应 力 前 、 的 受 力 性 能 ， 得 后 获 合 理 的 预 应 力 设 计 参 数 ， 作 Ｉ：５ 尺 模 型 并 在 模 型 上 加 制 缩 载 ， 试 结 构 的应 力 和 变 形 及 裂 缝 扩 展 的情 况 。试 验 发 现 张 测 拉 横 隔板 预应 力 后 可 将 小 箱 梁 的 开 裂 荷 载 提 高 ３ ， 有 ７ 能 效 地 减 少超 载荷 载 对 小 箱 梁 桥 的 损 害 作 用 ， 止 钢 筋 锈 蚀 ， 防 提 高 小 箱 梁 的耐 久性 。
腹板 的厚度 分别 为 １ ，８ ２ ｍ。箱 梁 间纵 向设 宽 ８ １ ，０ ｃ ５ ｍ 湿 接 缝 ， 向 在 支 点 、 ／ ４ｃ 横 Ｌ ４跨 及 跨 中设 横 隔 板 ， 间横 隔板 厚 ３ ０ｍｍ， 横 隔板 厚 ５ ０ｍｍ。 中 ０ 端 ０
有 效抵 抗 正 、 负弯矩 ， 足 配筋要 求 ； 满 外形 简 洁 ， 条 线 流畅 ， 景观 效果 好 ； 并且 可 以工 厂化 、 规模 化 生产 ， 成
