预应力混凝土连续梁桥在营运状态下的内力为支点截面有一个最大的负弯矩峰值,在跨中附近出现最大正弯矩;而在顶推施工中,由于梁的内力控制截面的位置在不断地变化,因此梁的每一个截面内力也在不断地变化。虽然在施工时的荷载仅为梁的自重和施工荷载,其内力峰值没有桥梁在营运状态时的峰值大,但每一截面的内力为正、负弯矩交叉出现,其中在第一孔出现较大的正、负弯矩峰值,之后各孔的正负弯矩值较稳定,而到顶推的末尾几孔的弯矩值较小。由于梁的施工内力与营运状态下的内力有差异,因此在梁的力筋配置上要同时满足施工阶段和营运阶段的需要。
预应力混凝土连续梁桥的纵向力筋可分为3种类型:第一种是从顶推开始到连续梁就位都必需的永久力筋,兼顾营运与施工两方面要求;第二种是在顶推过程中所必须的,但到连续梁顶推就位后须拆除的临时力筋,只满足施工阶段要求,约占永久力筋的15%~20%;第三种是在全梁顶推就位后再按需要补充张拉的补充力筋,满足营运阶段要求。第一、二种力筋需要在施工时张拉,因此也称为前期力筋,要求它构造简单、便于施工,这样对加快施工速度是有利的,所以常采用直索,布置在截面的上下缘,对梁施加一个近于中心受压的预应力。顶推阶段所需要的力筋数量可由截面的上、下边缘不出现拉应力及不超过正截面的抗弯强度作为控制条件来确定。这三种预应力筋都必须按设计规定进行穿束张拉或拆除,不得随意增减或漏掉。
按照顶推需要每预制接长一段梁,必须在顶板、底板张拉设计规定的预应力筋后,才可以继续顶推。对通长的永久力筋,应在两梁段间留出适当空间用特制的预应力筋连接器予以连接,张拉以后,再用混凝土填塞。对于施工需要而临时配置的力筋,一般选用短索,布置在梁的跨中部位的上缘及支点部位的下缘,在施工完成后拆除。至于顶推完成后增配的后期力筋,可采用直索与弯索,错在箱梁内的齿板上。
在布索和张拉施工中,应注意以下几个问题:
(1)在同一截面上,钢索的布置要对称、均匀,不要过于集中。
(2)弯索的布置应尽量避免平弯,弯索的锚固设在横梁后的竖向齿板上。
(3)纵向力筋在同一截面上不能断索过多,以免应力集中;但也不能过于分散,使齿板过密,一般宜采用相对集中设齿板,以减少箱梁的预制规格,使张拉施工方便,缩短预制周期。
(4)为能重复利用临时钢索材料,在后期力筋中可设计一些比临时索短一些的直索。
(5)为加强箱梁与导梁叠合部位的连接,同时为抵抗箱梁前端经常处于悬臂状态时的应力,在导梁附近的箱梁应配有一定数量的力筋。
(6)力筋张拉的顺序宜采用先临时索后永久索、先长索后短索、先直索后弯索,上下交替,左右对称地进行。
(7)根据结构受力需要,桥梁上还可设置横向和竖向的力筋,形成双向或三向预应力。