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应力连续箱梁设计要点

发表于《城市道桥与防洪》（2017年7月刊）

摘要：随着我国交通事业的发展，建造了大量的公路、市政桥梁及地铁区间高架桥梁，其中预

应力连续箱梁占了不小的比例，量大面广的预应力连续箱梁直接关系着我国交通网络的安全畅通

和有效服务，所以弄清楚预应力连续箱梁的设计来确保我们的工程质量具有非常重要的现实意义。

关键词:桥梁工程；预应力连续箱梁；设计要点

前言

预应力连续箱梁的质量直接关乎我国交通网的安全畅通和有效服务，正确设计连续箱梁是保

证工程质量的一环节。本人多次主持和参与设计了跨河桥、互通式立交、市政高架桥及地铁区

间高架等，结合工作实践来做一个小小的总结，也与大家做一个分享交流。

一应用范围

预应力混凝土连续梁桥以构造受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、养护工程量

小、抗震能力强等而成为最富有竟争力的主要桥型之一。随着预应力技术的发展和不断完善，尤

其是悬臂、顶推等先进施工方法的出现，更使预应力混凝土连续梁桥活跃在整个桥梁工程领域，

无论是城市跨线桥、高架道路桥、山区高架栈桥，还是跨越江河的大桥，预应力混凝土连续梁桥

都以它独特的魅力成为优选的方案。预应力连续梁的适用跨径范围一般在150米以内，如果与T型

刚构体系结合，则连续梁跨度可做到300米以上。在铁路、地铁的桥梁上，35~40米标准跨一般以

简支梁居多，连续梁一般用在重要的节点处，这是因为相比公路铁路的活荷载比较大，弯矩有正

负变号的区段占很大比例，预应力筋节省有限，施工较简支梁复杂，经济效益差，因而在平直段、

非加宽段及非大跨越重要节点处较少采用连续梁。

二结构与尺寸

预应力混凝土连续梁以受力体系来分，有等截面、变截面连续梁桥、桁架连续梁桥，连续-

刚构梁桥及V形墩连续梁桥等。其中等截面及变截面是目前我国预应力混凝土连续梁桥采用最多的

截面形式。等截面连续梁一般适应以下情况：跨径一般为50米内,构造简单，施工快捷的连续梁。

预应力混凝土连续梁桥的截面形式很多，一般应根据桥梁的跨径、宽度、梁高、支撑形式、总体

布置和施工方法等方面综合确定，合理地选择主梁的截面形式对减轻桥梁自重、节约材料、简化

施工和改善截面的受力性能是十分重要的。目前预应力连续梁桥横截面形式主要有板式、肋梁式

和箱形截面，而箱形截面具有良好的抗弯和抗扭性能，是预应力混凝土连续梁桥的主要截面形式，

也是文论述的对象。

桥孔分跨：桥孔分跨往往要受到地质水文条件、通要求、地面跨越情况、力学要求、美学

要求等的影响。若采用三跨或四跨不等的桥孔布置，一般边跨长度可取为中跨的0.5~0.8倍，这

样可使中跨跨中不致产生异号弯矩，此外边跨与中跨跨长之比还与施工方法有着密切的联系，对

于采用现场浇筑的桥梁，边跨取为中跨长度的0.8倍是经济合理的。跨越河道的桥梁宜布置为奇数

孔。

截面形式：等截面连续梁，超静定结构的连续梁在恒载和活载作用下，支点截面负弯矩一般

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比跨中截面正弯矩大，但跨径不大时这个差值不是很大，可以考虑采用等截面形式，采取一定的

构造措施予以调节，从而简化了主梁的构造使施工变得快捷。此外采用有支架施工，逐跨架设施

工、移动模架法和顶推法施工的连续梁桥较多采用等截面布置。

主梁高度：预应力混凝土连续梁桥的主梁高度与跨径之比通常在1/15~1/25之间，标准设计

中，高跨比约在1/18~1/19，当建筑高度不受限制时，增大梁高是比较经济的方案，可以节省预

应力钢筋用量，加大梁高只是腹板加高，所以增大的混凝土用量有限。

细部尺寸：①顶板与底板。箱形截面的顶板和底板是结构承受正负弯矩的主要工作部位，其

尺寸受到受力要求和构造两个方面的控制。箱梁顶板厚度应满足横向弯矩的要求和布置纵向预应

力筋的要求。底板厚度应满足布置纵向预应力筋的要求。②箱梁腹板厚度。腹板的功能是承受结

构的弯曲剪应力和扭转剪应力所引起的主拉应力。在预应力梁中，因为弯束对外剪力的抵消作用，

剪应力和主拉应力的值比较小，腹板不必设得太大；同时腹板的最小厚度应考虑力筋的布置和混

凝土浇筑要求，其一般设计经验为：a、腹板内无预应力筋时，采用20厘米以上；b、腹板内有纵

向预应力筋时，采用30厘米以上；c、既有纵向又有竖向预应力筋时，采用38厘米以上。大跨度预

应力混凝土箱梁桥，腹板厚度从跨中逐步向支点加宽，以承受支点处较大的剪力，一般采用30~60

厘米，甚