［摘要］本文從橋梁設(shè)計(jì)技術(shù)、施工技術(shù)和預(yù)應(yīng)力材料等方面簡(jiǎn)要介紹了我國(guó)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的發(fā)展，重點(diǎn)對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋工程實(shí)踐中出現(xiàn)的主要問(wèn)題、形成原因、敏感性分析及設(shè)計(jì)對(duì)策探討等作了簡(jiǎn)要分析和論述。
關(guān)鍵詞 預(yù)應(yīng)力 連續(xù)梁橋 技術(shù)發(fā)展 工程實(shí)踐 主要問(wèn)題 敏感性分析設(shè)計(jì)對(duì)策

一、概況
自60年代中期在德國(guó)萊茵河上采用懸臂澆筑法建成Bendorf橋以來(lái)，懸臂澆筑施工法和懸臂拼裝施工法得到不斷改進(jìn)、完善和推廣應(yīng)用，從而使得預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋成為許多國(guó)家廣泛采用的橋型之一。
我國(guó)自50年代中期開(kāi)始修建預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋，至今已有40多年的歷史，比歐洲起步晚，但近對(duì)年來(lái)發(fā)展迅速，在預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)分析、試驗(yàn)研究、預(yù)應(yīng)力材料及工藝設(shè)備、施工工藝等方面日新月異，預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的設(shè)計(jì)技術(shù)與施工技術(shù)都已達(dá)到相當(dāng)高的水平。
預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋是預(yù)應(yīng)力橋梁中的一種，它具有整體性能好、結(jié)構(gòu)剛度大、變形小、抗震性能好，特別是主梁變形撓曲線平緩，橋面伸縮縫少，行車(chē)舒適等優(yōu)點(diǎn)。加上這種橋型的設(shè)計(jì)施工均較成熟，施工質(zhì)量和施工工期能得到控制，成橋后養(yǎng)護(hù)工作量小。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的適用范圍一般在150m以?xún)?nèi)，上述種種因素使得這種橋型在公路、城市和鐵路橋梁工程中得到廣泛采用。目前我國(guó)已建成的有代表性的大跨徑公路和城市預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋如表1所示。
雖然本文論述的重點(diǎn)是設(shè)置支座的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，但有必要簡(jiǎn)要介紹一下由T型剛構(gòu)體系與連續(xù)梁體系結(jié)合而成，采用薄壁柔性橋墩、墩梁團(tuán)結(jié)的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋。這種橋型上部結(jié)構(gòu)的受彎性能與連續(xù)梁基本相同。由于墩梁固結(jié)，主墩不設(shè)支座，順橋向抗彎剛度和根橋向抗扭剛度較大，能滿(mǎn)足特大跨徑橋梁的受力要求，從而使得預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的跨徑適用范圍從連續(xù)梁橋的150rn左右，發(fā)展到300rn以上。表2列出目前世界上已建成的大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋。

二、我國(guó)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的發(fā)展
1.橋梁設(shè)計(jì)技術(shù)
（1）主要設(shè)計(jì)規(guī)范
a.1978年交通部頒布了我國(guó)第一部《公路預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》，該規(guī)范按單一系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)理論編制，比以往采用的破壞階段理論規(guī)范前進(jìn)了一步。
b．1985年交通部頒布了《公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》，其中《公路鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ023-85將單一系數(shù)改成多系數(shù)，以塑性理論為基礎(chǔ)作強(qiáng)度極限計(jì)算，以彈塑性或彈性理論為基礎(chǔ)作正常使用極限計(jì)算。
85規(guī)范原則上是參照1978年CEB-FIP的《國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》，即《Medelcodeforcon－
creteStrUctures》編制的。
c.JTK023－85規(guī)范允許橋梁構(gòu)件按部分預(yù)應(yīng)力混凝土（ppc）設(shè)計(jì)。
·A類(lèi)構(gòu)件--在短期荷載作用了截面受拉邊緣允許出現(xiàn)拉應(yīng)力，但拉應(yīng)力值不超過(guò)規(guī)范中的規(guī)定限值，如有些箱梁的頂板橫向預(yù)應(yīng)力是按A類(lèi)構(gòu)件設(shè)計(jì)的。
·B類(lèi)構(gòu)件--在短期荷載作用下，截面受拉邊緣允許出現(xiàn)裂縫，即拉應(yīng)力值超過(guò)規(guī)范中的規(guī)定限值，目前在大跨徑預(yù)應(yīng)力箱梁橋設(shè)計(jì)中未見(jiàn)采用。
·PPC構(gòu)件具有節(jié)約鋼材、降低造價(jià)、能減少由預(yù)應(yīng)力引起的反拱度、改善結(jié)構(gòu)受力性能等優(yōu)點(diǎn)，已在一般公路橋梁和城市橋梁工程中逐步推廣應(yīng)用。
2）橋梁結(jié)構(gòu)分析專(zhuān)用軟件和CAD技術(shù)
a.自70年代后期以來(lái)，我國(guó)橋梁結(jié)構(gòu)分析專(zhuān)用軟件和CAD技術(shù)得到大力開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。其中包括采用有限元法編制的橋梁通用綜合程序以及許多橋梁專(zhuān)用程序，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、計(jì)算。繪圖一體化，大大提高了計(jì)算精度和速度，特別是用于大量重復(fù)計(jì)算、局部應(yīng)力分析、設(shè)計(jì)方案優(yōu)化。大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)軟件開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用，適應(yīng)了我國(guó)橋梁建設(shè)高速發(fā)展的需要。
b.計(jì)算機(jī)技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的施工控制。使得成橋后的線型平順，符合橋梁的縱向設(shè)計(jì)標(biāo)高；橋梁結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)能與設(shè)計(jì)計(jì)算一致。
2.橋梁施工技術(shù)
（1）在我國(guó)中小跨徑的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工中，除了最古老的支架現(xiàn)澆方法外，還采用了先簡(jiǎn)支后連續(xù)、頂推法、移動(dòng)模架逐孔澆筑法、移動(dòng)導(dǎo)梁逐孔拼裝法和梁體預(yù)制浮吊安裝法等施工技術(shù)。
（2）平衡懸臂拼裝施工法和平衡懸臂澆筑施工法的采用促進(jìn)了預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的發(fā)展。
大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋大多采用懸臂澆筑法施工。根據(jù)連續(xù)梁橋的特點(diǎn)，采用逐段平衡懸臂澆筑，先形成T構(gòu)，再逐跨合龍，逐跨釋放臨時(shí)固定支座，完成體系轉(zhuǎn)換，最終形成多跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋。
大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁廣泛采用掛籃進(jìn)行懸臂澆筑施工。常用的掛籃形式有偏架式和斜拉式。隨著施工技術(shù)的進(jìn)步，掛籃結(jié)構(gòu)向著輕型化的方向發(fā)展，盡可能采用構(gòu)造合理、受力明確、自重輕、利用系數(shù)高、使用安全方便，具有良好技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的掛籃。例如，上海黃浦江奉浦大橋等工程采用的菱型掛籃就是其中之一，該掛籃總重僅50t，利用系數(shù)為4.0
3高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼材、高標(biāo)號(hào)混凝土和大噸位預(yù)應(yīng)力錨固體系的研制開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，促進(jìn)了大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的發(fā)展。
在80年代后期，國(guó)內(nèi)開(kāi)始生產(chǎn)18edMPa的低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線，加上與其配套的大噸位預(yù)應(yīng)力錢(qián)具和張拉設(shè)備的研制成功．C50與C60混凝土的應(yīng)用，使得預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)輕型化，跨越能力得到很大提高。在這以前，我國(guó)大量采用16000MPaφ5的高強(qiáng)度碳素鋼絲和與其配套的鋼質(zhì)錐形錨（即F式錨具）這種錨具的張拉噸位?。褂脮r(shí)的控制張拉力僅565kN，每張拉 10kN預(yù)應(yīng)力需要的布柬面積約為 0.255cm2／kN;若采用 φj15.2～12型錨具．張拉10kN預(yù)應(yīng)力所需的布 束面積約為0.096 cm2／kN；采用φj15.2～22型的錨具時(shí)，張拉10kN預(yù)應(yīng)力所需的布柬面積約為 0.067cm2／kN。三者的比例為 1：0.38：0.26，由此可以看到，采用大噸位預(yù)應(yīng)錨具體系后，使得預(yù)應(yīng)力箱梁布柬范圍內(nèi)的頂板、腹板和底板尺寸，設(shè)計(jì)時(shí)由原來(lái)的布柬控制改為受力控制和按構(gòu)造要求控制，這樣，大大減小百箱梁斷面的尺寸，減輕了上部結(jié)構(gòu)的自重。
箱梁混凝土及鋼絞線的用量能夠大大減少，從而使得預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更趨合理、經(jīng)濟(jì)。若采用以往的鋼質(zhì)錐形錨具，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的跨越能力大多在100m左右。隨著1860MPa鋼絞線和大噸位預(yù)應(yīng)力錨固體系的應(yīng)用，建橋施工技術(shù)的發(fā)展，目前，我國(guó)連續(xù)梁橋的最大跨徑已達(dá)165。連續(xù)劇構(gòu)橋的最大跨徑達(dá)到270。，從而使得我國(guó)預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的設(shè)計(jì)、施工技術(shù)進(jìn)入世界先進(jìn)行列。

三、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋工程實(shí)踐中出現(xiàn)的主要問(wèn)題、形成原因．敏感性分析和設(shè)計(jì)對(duì)策探討
1.預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋使用過(guò)程中存在的主要問(wèn)題
在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，特別是大跨徑連續(xù)梁橋的施工或使用過(guò)程中，部分橋梁有時(shí)會(huì)出現(xiàn)這樣或那樣的問(wèn)題，其主要問(wèn)題是箱梁混凝土出現(xiàn)了不同性質(zhì)的裂縫。
根據(jù)作者所知，在已建成的連續(xù)梁橋中，某些橋梁上部結(jié)構(gòu)曾出現(xiàn)了部分裂縫，主要有箱梁頂板和底板的縱向裂縫；箱梁腹板的斜向裂縫。特別是靠近邊路現(xiàn)澆箱梁端部范圍的兩側(cè)腹板，出現(xiàn)近450的斜向裂縫。現(xiàn)舉例如下：
（l）某公路大橋?yàn)槿珙A(yù)應(yīng)力連續(xù)梁結(jié)構(gòu)。在中跨跨中近60m范圍內(nèi)，箱梁底板下緣合龍段上緣出現(xiàn)縱向裂縫，最多的一個(gè)截面有 10多條，連續(xù)貫通，裂縫寬度 0.1～0.4mm。在兩只中墩左右的 1號(hào)節(jié)段底板，各有 1條長(zhǎng) 2m對(duì)稱(chēng)的縱向裂縫，裂縫寬度 0 2～0 3mm。在邊跨近橋臺(tái)的4～5個(gè)箱梁節(jié)段底板。出現(xiàn)不連續(xù)、較短的縱向裂縫，裂縫寬度0．1～0.2mm。
（2）某公路大橋?yàn)檫B續(xù)剛構(gòu)一連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)。該橋在每孔1／4梁跨處的上、下游箱梁內(nèi)側(cè)腹板處，發(fā)現(xiàn)與頂板呈25°～45°的斜向裂縫，成橋早年后共發(fā)現(xiàn)百余條裂縫，最長(zhǎng)約4m，最大裂縫寬度達(dá)1.8mm。
（3）某公路特大橋，在兩岸跨箱梁現(xiàn)澆端15m范圍的上、下游腹核內(nèi)外側(cè)，對(duì)稱(chēng)出現(xiàn)近45°的斜向裂縫，數(shù)量較多，最大裂縫寬度 0.4mm。
（4）某大橋連續(xù)梁結(jié)構(gòu)部分采用單箱多室橫斷面，該橋箱梁集中在中間兩道豎直腹板靠根部處出現(xiàn)100多條外向裂縫。這些裂縫中，沿腹板厚度方向有一部分是貫穿的。其中縫寬 0.2～0.58mm的有 20多條。
從以上幾座預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的裂縫來(lái)看，其性質(zhì)大部為受力裂縫，且寬度較大。為保證這些橋梁的安全性和正常使用；以及結(jié)構(gòu)的耐久性，有關(guān)方面曾對(duì)裂縫的成因作過(guò)一些分析。我們也可從中吸取教訓(xùn)，以提高對(duì)這類(lèi)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)和重視，為今后從事預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的設(shè)計(jì)、施工、管理和監(jiān)理工作采取相應(yīng)的對(duì)策。

2．裂縫形成原因分析
(1)目前我國(guó)大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的設(shè)計(jì)，大多是按照全預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的，即在理論上要求結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)拉應(yīng)力。 針對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)而言，裂縫形成的原因，主要有以下幾方面：
a．在主橋總體設(shè)計(jì)中，跨徑比例、箱梁截面尺寸的擬定不合理；
b．結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗彎剪能力不足；
c．對(duì)由預(yù)應(yīng)力鋼束引起的附加力估計(jì)不足；
d. 對(duì)溫度應(yīng)力重視不夠；
e.施工質(zhì)量不好、其中包括混凝土澆筑與養(yǎng)生；施工順序與施工精度；預(yù)應(yīng)力鋼來(lái)的保護(hù)層厚度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求；支架與模板變形過(guò)大；預(yù)應(yīng)力張拉力不足；灌漿不及時(shí)或其他質(zhì)量問(wèn)題等。
f材料質(zhì)量--如混凝土的水泥及骨料品種、材料級(jí)配及計(jì)量誤差等問(wèn)題。
（2）預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁工程中產(chǎn)生的裂縫，由于各種因素的相互影響，十分復(fù)雜。一般應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)、施工及材料質(zhì)量等方面著手調(diào)查分析，看問(wèn)題發(fā)生在哪一個(gè)環(huán)節(jié)上，并根據(jù)結(jié)構(gòu)裂縫的位置、方向、縫寬、裂縫長(zhǎng)度與深區(qū)、裂縫間距等現(xiàn)象作為依據(jù)，進(jìn)行分析。
本文重點(diǎn)談一下如何從設(shè)計(jì)方面進(jìn)行檢查分析，其中主要有：
a．對(duì)可能產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫原因的應(yīng)力進(jìn)行復(fù)核，諸如混凝土的拉應(yīng)力、壓應(yīng)力、剪應(yīng)力、主拉應(yīng)力及局部應(yīng)力等。
b．應(yīng)力復(fù)核結(jié)果是否超過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的使用荷載作用下混凝土的法向應(yīng)力、主拉應(yīng)力值。
c.裂縫的部位和方向是否與所計(jì)算的應(yīng)力方向一致。
d．對(duì)控制預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁設(shè)計(jì)的一些主要內(nèi)容進(jìn)行敏感性分析，如對(duì)縱向預(yù)應(yīng)力布京設(shè)計(jì)方案、豎向預(yù)應(yīng)力、箱梁高度、腹板高度、溫度應(yīng)力等。
（3）混凝土主拉應(yīng)力斜裂縫問(wèn)題
預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)同普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)一樣，在受彎構(gòu)件正截面強(qiáng)度有足夠保證的情況下，仍有可能沿斜截面破壞。在斜截面破壞前，總會(huì)先出現(xiàn)由彎短和剪力引起的主拉應(yīng)力斜裂縫。預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件由于預(yù)應(yīng)力的存在，特別在縱向和豎向預(yù)應(yīng)力的共同作用下，箱梁內(nèi)的主拉應(yīng)力大大降低，從而使得斜截面的抗裂性比普通鋼筋混凝土好。在合理進(jìn)行縱向預(yù)應(yīng)力鋼來(lái)布置和豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋設(shè)計(jì)的情況下，可以把使用荷載作用下的主拉應(yīng)力控制在小于規(guī)范規(guī)定的混凝土抗拉強(qiáng)度（主拉應(yīng)力）范圍內(nèi)。然而設(shè)計(jì)人員必須注意 到：一旦結(jié)構(gòu)出現(xiàn)斜裂縫，其承載能力將會(huì)降低，甚至?xí)蝗黄茐?。所以?dāng)主拉應(yīng)力σZL＞0.5 （荷載組合I）或σZL＞0.5 （荷載組合Ⅱ及組合Ⅲ）時(shí)，必須按規(guī)范規(guī)定設(shè)置由計(jì)算所需的抗剪鋼筋。
（4）預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋的敏感性分析
a.縱向預(yù)應(yīng)力鋼束布置方案
預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁通過(guò)縱向預(yù)應(yīng)力鋼柬提供構(gòu)件各載面的預(yù)壓應(yīng)力，以保證各個(gè)截面的正截面強(qiáng)度。設(shè)計(jì)時(shí)通過(guò)對(duì)縱向預(yù)應(yīng)力鋼束的合理布置，以提供和提高箱梁的斜截面強(qiáng)度。縱向預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的核心問(wèn)題。在敏感性分析中，通過(guò)對(duì)增加一對(duì)底板鋼束或減少一對(duì)底板鋼束的計(jì)算分析，結(jié)果表明：對(duì)結(jié)構(gòu)截面正應(yīng)力的影響程度較大，而對(duì)腹板加膠處主拉應(yīng)力的影響不顯著。可以這樣講，縱向預(yù)應(yīng)力直線鋼束的多少主要關(guān)系到箱梁正截面強(qiáng)度的大小。敏感性分析同時(shí)表明，由于縱向預(yù)應(yīng)力對(duì)各截面應(yīng)力狀態(tài)的影響程度及其規(guī)律并不完全一致，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)給予充分重視。除了對(duì)各控制截面進(jìn)行應(yīng)力驗(yàn)算外，還應(yīng)做好對(duì)縱向預(yù)應(yīng)力鋼束布束方案的優(yōu)化和比較。
b.豎向預(yù)應(yīng)力
通過(guò)對(duì)某大橋箱梁截面的豎向預(yù)應(yīng)力敏感性分析表明：當(dāng)設(shè)計(jì)的豎向預(yù)應(yīng)力為100％時(shí)，在使用荷載組合Ⅲ作用下，該截面中和軸處的主拉應(yīng)力σZL=-0.75MPa。豎向預(yù)應(yīng)力損失
50％時(shí)，在使用荷載作用下，σZL =-1.90MPa，其值大于 0.55 = 0 .55 X 3.0=1.65MPa（注：50號(hào)混凝土）。此時(shí)應(yīng)按σZL =-1.90MPa來(lái)配置箍筋，而不能按構(gòu)造布置箍筋。若豎向預(yù)應(yīng)力不起作用，即為零時(shí)，σZL =-3.00MPa，不能滿(mǎn)足JTJ023一85規(guī)范中σZL值小于0.9 =2.79MPa的要求。按該規(guī)定，應(yīng)加厚腹板尺寸，重新設(shè)計(jì)。這就是說(shuō)，在不考慮按構(gòu)造配置箍筋的作用時(shí)，豎向預(yù)應(yīng)力對(duì)主拉應(yīng)力值的影響很大。
c.箱梁高度
預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱梁橋，一般支點(diǎn)截面梁高取H支=（1／16～1/20）L，跨中截面梁高取H中=（1/30～1/50）L。通過(guò)變化梁高，使截面剛度隨著變化，箱梁結(jié)構(gòu)的整體剛度也相應(yīng)變化。梁高增加后，截面內(nèi)的剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力均有一定下降。
d．腹板厚度
預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的腹板受力狀況很復(fù)雜，其中有影響主拉應(yīng)力的正截面法向應(yīng)力和剪應(yīng)力；由剪力滯和畸變產(chǎn)生的法向應(yīng)力和剪應(yīng)力；由豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋產(chǎn)生的混凝土豎向預(yù)壓應(yīng)力；由箱梁扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的剪力流等作用。由于箱梁腹板厚度尺寸一般較小，設(shè)計(jì)時(shí)取用腹板厚度應(yīng)慎重。
通過(guò)對(duì)腹板厚度的敏感性分析計(jì)算，得知它對(duì)箱梁截面應(yīng)力狀態(tài)的變化十分敏感。當(dāng)腹板厚度稍有增加時(shí)，截面的正應(yīng)力、剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力均可得到較大改善。
e.溫度應(yīng)力
根據(jù)氣溫變化對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的作用，可劃分為體系溫差和溫度梯度（日照溫度差）兩種。體系溫差對(duì)靜定結(jié)構(gòu)只引起結(jié)構(gòu)的變位而不引起結(jié)構(gòu)的溫度次內(nèi)力或溫度應(yīng)力；但對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)，將引起溫度次內(nèi)力。
溫度梯度對(duì)混凝土梁橋的影響較大，除了與結(jié)構(gòu)截面形狀和尺寸、橋面鋪裝層材料和厚度有關(guān)外，還與太陽(yáng)輻射強(qiáng)度、橋址位置和方向、大氣層透明度、風(fēng)速、地形地貌等諸多因素有關(guān)。 JTJ203-85規(guī)范中僅規(guī)定 T形混凝土連續(xù)梁由于日照引起橋面與其他部分的溫度差而引起的內(nèi)力。在缺乏實(shí)測(cè)資料時(shí)，可假定溫度差+5°C（橋面板上升 5℃），并在橋面板內(nèi)均勻分布。但規(guī)范對(duì)箱形截面連續(xù)梁橋的溫度應(yīng)力及溫度梯度的取值未作明確規(guī)定和說(shuō)明。該規(guī)定主要參照了日本橋規(guī)，我國(guó)規(guī)范偏于簡(jiǎn)單化，未對(duì)溫度梯度進(jìn)行系統(tǒng)的實(shí)測(cè)研究，制定出相應(yīng)的溫度梯度曲線，計(jì)算結(jié)果往往偏于不安全。然而分析溫度應(yīng)力對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋的設(shè)計(jì)十分重要，例如，對(duì)同一座橋梁采用不同的溫度梯度模式計(jì)算得到的架內(nèi)溫度應(yīng)力相差很大，甚至?xí)霈F(xiàn)異號(hào)應(yīng)力。如果溫度梯度模式選用不當(dāng)，即使增大溫度差設(shè)計(jì)修，也不能保證結(jié)構(gòu)的抗裂性。
溫度應(yīng)力在橋梁設(shè)計(jì)中占有相當(dāng)?shù)谋壤?，例如，上海一?0m＋65m＋4Om的三跨連續(xù)箱梁橋，在活載十恒載十支座沉降工況下，跨中下緣混凝土最終應(yīng)力為10MPa的壓應(yīng)力；而在活載十恒載十支座沉降十頂板均勻升溫5℃的工況下，跨中下緣混凝土最終應(yīng)力為-0.8 MPa的拉應(yīng)力。計(jì)算表明由溫度梯度產(chǎn)生的應(yīng)力比活載產(chǎn)生的應(yīng)力還要大。又如 70年代后期建成的加拿大格朗梅爾大橋，為三跨連續(xù)剛構(gòu)，中跨 181.4m，在該橋加固階段設(shè)計(jì)中計(jì)算得出：10℃的線性溫差在橋梁跨中產(chǎn)生的正彎矩值相當(dāng)于中跨兩條車(chē)道布載所產(chǎn)生的正彎矩。
本文由于篇幅關(guān)系，僅對(duì)上述幾個(gè)主要方面作了敏感性分析。
3.設(shè)計(jì)對(duì)策探討
預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的裂縫問(wèn)題涉及到設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等各方面，本文僅從設(shè)計(jì)方面作對(duì)策探討。
（1）橋梁跨徑布置和箱梁截面尺寸擬定
a.橋梁跨徑布置
預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的邊跨與主跨比選用是否恰當(dāng)直接影響到結(jié)構(gòu)受力的合理性。若邊跨太大，則邊跨支架現(xiàn)澆梁段長(zhǎng)度偏長(zhǎng)，施工時(shí)要防止支架不均勻沉降。邊路一長(zhǎng)其整體剛度偏小，在恒載與活載作用下，現(xiàn)澆段會(huì)出現(xiàn)較大的主拉應(yīng)力，容易發(fā)生混凝土開(kāi)裂；當(dāng)在邊跨加載時(shí)對(duì)中跨箱梁的受力不利。若邊跨與中跨之比過(guò)小，則邊跨支點(diǎn)可能會(huì)出現(xiàn)負(fù)反力，使得邊墩與邊跨受力不合理。
在連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)中，一般可以通過(guò)調(diào)整各跨的剛度．即合理取用相鄰跨長(zhǎng)的不同比值來(lái)調(diào)整各截面的內(nèi)力，以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的要求。對(duì)中小跨徑的連續(xù)梁橋而言，邊跨與主跨比一般取用0.5～0.8，這樣可以使中跨跨中不致產(chǎn)生異號(hào)彎矩，邊墩支點(diǎn)也不會(huì)出現(xiàn)負(fù)反力。對(duì)采用滿(mǎn)堂支架施工的連續(xù)梁橋，這跨取中跨長(zhǎng)度的70％～80％是經(jīng)濟(jì)合理的。但對(duì)采用掛籃懸臂澆筑法施工的大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋而言，邊跨總有一段需采用支架現(xiàn)澆。為使連續(xù)梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力變化較合理和減少支架長(zhǎng)度，設(shè)計(jì)時(shí)邊跨長(zhǎng)度一般選用中跨長(zhǎng)度的65％左右為宜。結(jié)合國(guó)內(nèi)外部分大跨徑連續(xù)梁橋的工程實(shí)踐，作者建議邊跨與中跨的長(zhǎng)度比一般控制在0.55～0.65o
b．箱梁斷面尺寸擬定
自大噸位錨具、1860MPa鋼絞線和高強(qiáng)度混凝土在大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁中采用以來(lái)，箱梁的自重大大減輕，使得上部結(jié)構(gòu)有條件向輕型化方向發(fā)展?，F(xiàn)行公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范是采用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的，結(jié)構(gòu)均應(yīng)通過(guò)承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的計(jì)算。除此，對(duì)構(gòu)造上及施工工藝方面的要求必須得到滿(mǎn)足。從作者了解到的一些出現(xiàn)裂縫的橋梁來(lái)看，有一些是與箱梁所選用的斷面尺寸安全儲(chǔ)備偏小有關(guān)。通過(guò)主拉應(yīng)力的敏感性分析得知，若不設(shè)置豎向預(yù)應(yīng)力鋼束或者豎向預(yù)應(yīng)力失效，則必須加大腹板厚度尺寸，重新設(shè)計(jì)。若豎向預(yù)應(yīng)力只考慮50％的效果時(shí)，計(jì)算所得的主拉應(yīng)力仍會(huì)出現(xiàn)大于規(guī)范規(guī)定值的情況。這說(shuō)明與腹板厚度尺寸的選定有一定的關(guān)系。另外現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范中與此有關(guān)部分的公式一般"僅適用于等高度的簡(jiǎn)支梁"，若用于連續(xù)梁時(shí)，應(yīng)考慮一定的安全系數(shù)。這樣按公式計(jì)算得到的斜截面抗剪強(qiáng)度Qhk＋QW值應(yīng)適當(dāng)折減。反過(guò)來(lái)折減后的Qhk＋QW值對(duì)腹板厚度又有所要求。作者建議選定箱梁斷面尺寸時(shí)，除了注意梁高（H支和H中）的因素外，還應(yīng)該重視腹板尺寸的優(yōu)化。
（2）縱向預(yù)應(yīng)力布束方案與預(yù)應(yīng)力儲(chǔ)備
a. 縱向預(yù)應(yīng)力布束方案
在本文三、1中列出的幾座出現(xiàn)剪切裂縫的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋中，發(fā)現(xiàn)這樣一個(gè)共同點(diǎn)，就是在縱向預(yù)應(yīng)力鋼束布置時(shí)往往偏重施工方便的要求，而忽視了對(duì)腹板下彎束和邊跨現(xiàn)澆箱梁端部一定范圍內(nèi)腹板彎起束的有效利用問(wèn)題。由于采用了在箱梁頂板和底板布置直線束，僅靠設(shè)置豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋來(lái)克服結(jié)構(gòu)剪應(yīng)力的布束方案，這必須建立在充分保證豎向預(yù)應(yīng)力能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求的前提下。實(shí)際上箱梁腹板由豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋長(zhǎng)度一般較短，鋼筋的張拉伸長(zhǎng)量較小，施工時(shí)若發(fā)生少量的壓縮變形，將會(huì)產(chǎn)生較大的預(yù)應(yīng)力損失；加上錨固系統(tǒng)和施工操作上的問(wèn)題，一般很難保證設(shè)計(jì)所要求的預(yù)應(yīng)力度。從對(duì)豎向預(yù)應(yīng)力的敏感性分析來(lái)看，若箱梁斷面尺寸偏小一點(diǎn)，一旦豎向預(yù)應(yīng)力不到位，則結(jié)構(gòu)的主拉應(yīng)力將超過(guò)規(guī)范的許可值，從而使結(jié)構(gòu)應(yīng)力處于不利狀態(tài)。
工程實(shí)踐證明：在采用直線束布置方案的同時(shí)，有必要在靠近箱梁支點(diǎn)附近的節(jié)段內(nèi)，在腹板內(nèi)布置部分下彎束，但噸位不宜太大，如用φj15.2-7～φj15.2-2，并同時(shí)在邊跨現(xiàn)澆段端部腹板內(nèi)布置部分彎起束。由于這類(lèi)預(yù)應(yīng)力鋼束通過(guò)腹板，使得預(yù)壓應(yīng)力容易均勻分布到全斷面上，是克服剪應(yīng)力最有效的合理的布束形式，并可達(dá)到免費(fèi)提供預(yù)剪力的效果。設(shè)計(jì)工程師可以通過(guò)合理布置縱向預(yù)應(yīng)力鋼束，來(lái)改善箱梁版權(quán)的受力狀態(tài)；同時(shí)建議在邊跨箱梁端部將腹板的箍筋適當(dāng)加密，直徑適當(dāng)放大一些，這些措施對(duì)克服腹板的斜向裂縫是十分有效的。
b．預(yù)應(yīng)力儲(chǔ)備
由于理論計(jì)算模式和計(jì)算結(jié)果往往與工程實(shí)際情況存在差異，加上一些在設(shè)計(jì)時(shí)難以計(jì)入的因素，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中，有必要考慮結(jié)構(gòu)各個(gè)截面的應(yīng)力要有一定的安全儲(chǔ)備，即對(duì)使用荷載作用下截面的正應(yīng)力和混凝土主拉應(yīng)力，提供一定的應(yīng)力儲(chǔ)備，以便在設(shè)計(jì)上帶來(lái)可靠保證。
（3）預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的設(shè)計(jì)要重視溫度應(yīng)力
計(jì)算表明橋面局部升溫或降溫將會(huì)在結(jié)構(gòu)中引起較大的內(nèi)力變化，雖然這部分內(nèi)力不是永久的，但卻是不可避免的。若考慮不當(dāng)，溫度應(yīng)力會(huì)造成支點(diǎn)附近和跨中斷面的裂縫。即使這些細(xì)微裂縫不至于影響結(jié)構(gòu)的正常使用，但設(shè)計(jì)時(shí)必須給予重視。除了對(duì)這些截面進(jìn)行必要的應(yīng)力驗(yàn)算滿(mǎn)足規(guī)范要求外，有必要采取一些構(gòu)造措施，如在驗(yàn)算截面附近布置一定數(shù)量的非預(yù)應(yīng)力鋼筋，使得溫度應(yīng)力分布均勻，控制溫度裂縫的產(chǎn)生或發(fā)展。另外還得考慮在支點(diǎn)和梁端處的硬板和底板內(nèi)布置足夠的縱向鋼筋和箍筋，因?yàn)閷?duì)于箱梁橫截面，腹板和底板在溫度作用下混凝土容易開(kāi)裂。
（4）重視箱梁結(jié)構(gòu)非預(yù)應(yīng)力鋼筋的配置
縱向公布鋼筋或受力鋼筋，特別是箍筋對(duì)構(gòu)件的抗剪、斜截面強(qiáng)度和主拉應(yīng)力的貢獻(xiàn)很大。尤其在采用高強(qiáng)度混凝土情況下，箍筋的套箍作用十分顯著。

四．結(jié)語(yǔ)
預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋在我國(guó)的發(fā)展與應(yīng)用雖然只有20余年歷史，但如今在公路、城市道路和鐵路建設(shè)中廣泛采用。目前我國(guó)無(wú)論在設(shè)計(jì)、施工、預(yù)應(yīng)力材料和設(shè)備上都取得了很大進(jìn)步和一定成就，然而與國(guó)際先進(jìn)水平仍存在一定差距。今天，我們需要不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、吸取教訓(xùn)，在設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)規(guī)范、預(yù)應(yīng)力材料和施工技術(shù)上不斷完善、不斷發(fā)展、勇于創(chuàng)新。相信通過(guò)大家共同努力，在21世紀(jì)一定能將我國(guó)預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的設(shè)計(jì)、施工水平推向更新的高度。
參考文獻(xiàn)
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