多肋梁在中小跨径变宽桥应用

多肋梁在中小跨径变宽桥应用大路线形设计是大路总体设计的关键，方案一经确定后，中小桥梁的布设就必需听从路线线形的要求。不行避开的就会消失一些桥涵构造物位于路基宽度渐变范围内。当桥梁处于路基渐变段时，对于大跨径的桥梁多采纳了现浇悬臂箱梁，通过调整悬臂长度来满意桥面变宽的要求，而中小跨径桥梁的上部一般采纳钢筋混凝土或预应力混凝土空心板梁，布设在变宽范围内的此类桥梁处理起来一般比较简单。现通过一个实例对中小跨径桥梁的加宽方法予以汇总，为以后简化设计，便利施工供应借鉴。

1、方案论述和比选

合六叶高速大路的终点叶集是西入安徽省的门户，原有国道312h的主线收费站为4进4出，由于高速大路的修建，已不能满意交通量的需求，需扩充至7进l1出。扩建范围为K0+500～Kl+120，全长620m。在收费站扩建范围内有一座1—16．0m的空心板桥，原桥面宽2x12m。桥梁上跨一条小河，河流测时水位距离原桥梁底1m左右。由于收费站的扩建，该桥需加宽处理，小桩号左右幅各加宽19．3m，大桩号左右幅各加宽16．2m，大小桩号变宽幅度为3．1m。

现场查看该桥的实际状况并核查老桥的设计图纸，老桥上部结构为钢筋混凝土空心板结构，下部结构为柱式台桩基础，现场凿开桥面后发觉老桥曾采纳框架结构加高过20cm。现对老桥加宽有两方面的难点。

（1）设计水位较高，原设计桥梁河流设计水位与梁底距离较小，在桥面标高受限的前提下加宽该桥，就要求加宽桥上部结构建筑高度只能小于等于原桥上部结构建筑高度。

（2）老桥跨径长16m，变宽幅度达3．1m，预制结构处理方案难度较大。

依据以往处理变宽桥的阅历，对此类型的桥梁列出三个方案，从设计与施工角度进行类比，进而提出最优方案。

1．1方案一：全桥采纳16米的整体式现浇空心板如图1所示。

设计方案简介：整体式空心板梁，可以保证梁高与原梁高全都，并通过调整孔洞数量及孔洞之间的距离来满意变宽的需要。

方案评价：

从设计方面讲，该方案能够满意该桥变宽设计的要求，结构整体性能较好。但其构造及受力模式比较简单。

从施工方面讲，该桥为整体式空心板，无法采纳预制吊装工艺，需要满堂支撑现浇施工。由于桥下为一小河，改河及基础处理难度较大，费用较高，满堂支架施工难度较大。内腔孔洞数间距不同，钢筋布置不统一，施工较为简单等一些不确定因素导致施工质量难以保证。

1．2方案二：多个异型板进行拼宽设计

设计方案简介：将已有空心板粱优化成多个异型板，通过多个异形板之间铰接来满意变宽的需要。

方案评价：该方案能满意该桥的变宽设计要求。但变宽需要异形板形式较多，模板数量较多，施工预制难度较大。

1．3方案三：多肋梁

我们的空心板梁的截面虽然不是T型截面，但其受力模式归根结底是一个T型截面梁的计算。从广义上来讲，工字形、箱形以及空心板截面，其正截面强度计算均可以按T形截面来处理。通常为便利我们计算，我们将一块板梁等效成T梁或工字型梁进行计算。现在我们逆向考虑，将异形板简化成一个梁高等同的T梁，通过调整腹板的宽度来满意单片梁的刚度要求单片梁之间进行刚接，通过增加横梁的个数来满意桥面横向的整体刚度与稳定性。

老桥原梁板高75cm，由于老桥被加高过20cm，给我们采纳多肋梁在刚度方面的设计供应了有利的条件。依据老桥的现有状况，我们将设计梁高取为85cm，利用等截面换算的方法将现有空心板梁成T梁。利用其在桥梁中心线上投影跨径不变的前提下，调整其与桥梁中心线的角度来满意变宽的需要。

方案简介：

（1）依据面积、惯性矩及形心位置不变的原则将16米的空心板等效肋梁，并对肋梁结构断面进行优化。

（2）依据桥面宽度选定合适的肋梁悬臂长度，并确定多肋梁片数。本设计两片梁肋间距以小于等于150cm进行掌握，加宽部分采纳13片肋粱。右图分别是梁端两个断面。

（3）依据最大悬臂的肋梁及梁的片数采纳刚接横梁法计算横向分布系数m，以该横向分布系数下的肋梁进行掌握设计。

（4）对单片粱进行受力分析。

3、结论

通过以上三种方案的比选，最终确定多肋梁的设计方案为该桥的首选方案。多肋梁的设计归根结底是一个T型截面梁的设计，由于其梁高较T梁小，肋数较多，故起名为多肋粱。在设计方面，多肋梁是对单片梁分析的，受力比较明确。在施工方面，多肋梁梁肋部分采纳标准断面预制，湿接缝部分采纳现浇，通过调整梁肋长度和现浇湿接缝的宽度来满意桥面变宽的需要。多肋梁上部预制与现浇相结合可以保证施工质量，上部与下