预应力砼T型梁反拱设置与质量通病预防
ＲＯＡＤ＆ＢＲＩＤＧＥＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ
路桥建设
预应力砼Ｔ型梁反拱设置与质量通病预防
河南省路桥工程集团有限公司
一、引言
张圣建
给出了“纵向预拱度可做成抛物线或圆曲线”；对预应力混凝土梁，《设计规范》第５．２．２９条则指明“预加力的反拱值，可用材料力学的方法计算，刚度用０．８５Ｅｎｌｏ，
１．武汉市武家山地处软基，京珠高速公路跨越时大
量采用３０ｍ后张预应力砼Ｔ型梁，在台座上浇注、张拉，然后用架桥机简支安装，每跨６片，每５～６跨通过桥面简单连续。我标段全长１９．３ｋｍ，主要是桥梁，共计
ｌｏ为全截面的换算惯性距”。
（１）抛物线和圆曲线。
抛物线和圆曲线均为二次曲线，可直接应用解析几何中的标准方程计算。根据二次函数性质及曲率和曲率半径关系可知，在曲线顶点及曲线两端点坐标值相同的情况下，圆曲线方程和抛物线方程计算的分点坐标是相同的。为了计算方便，通过移轴可建立方程式①进行分点坐标值计算。
（Ｌ－ｘ）／Ｌ２ｙ＝－４ｆｍａｘｘ式中：
——梁跨长；ｍＬ—
——矢值。Ｍｆｍａｘ—（２）挠曲线。
从材料力学推导可知，均布荷载下简支梁的挠曲线是一条光滑连续的曲线，最大挠度值必位于跨中，其任意截面的挠度方程为：
（Ｌ３－２Ｌｘ２＋ｘ３）／２４ＥＩｙ＝－ｑｘ式中：
——荷载集度，ＫＮ／ｍ；ｑ—
——梁的抗弯刚度。ＥＩ—
当Ｘ＝Ｌ／２时，代入式②得ｙｍａｘ＝－５ｑＬ４／３８４ＥＩ（３）挠曲线简化计算。
３０ｍＴ型梁２０７６片（双幅１７３孔），这些梁板在安装时，
无一不发生了Ｔ梁上拱度偏大、Ｔ梁顶面超高，从而出现桥面铺装层厚度不足，危及桥面系工程质量的情况，形成了本项目预应力梁式桥上部结构施工中的质量通病。
２．新郑高速公路第六合同段，起于Ｋ４４＋３００，终于Ｋ４９＋４０５．３５０，全长５１０５．３５ｍ，主要由黄河特大桥引桥１２７孔３５ｍＴ型梁和一干渠大桥１２孔３５ｍＴ型梁组成
（计２２２４片），双排圆柱式墩柱，钻孔灌注桩基础，桥面铺装自下而上依次为８ｃｍ３０＃防水砼，６ｃｍ中粒式沥青砼，５ｃｍ细粒式沥青砼，总投资额三亿伍仟万元。
设计图纸表明：张拉后理论上中梁的起拱值为２．５
①
ｃｍ，边梁的起拱值为３．１ｃｍ，我们知道，鉴于种种原因，
实际施工中起拱值较理论计算大，这样以来，正常情况下边梁的中间部分桥面铺装层就不足４．９ｃｍ。
二、反拱的设置
②
１．如上所述，为了确保桥面铺装的厚度，我们在施
工前进行了认真的论证和研究，决定在制梁台座上设置反拱，具体为：
中梁预设３．０ｃｍ的下反拱，边梁预设３．５ｃｍ的下反拱。
③
２．反拱值计算曲线研究。
混凝土简支梁无论是上拱或下挠，其最大值均产生在跨中，我们将此值称为矢值，用“ｆｍａｘ”表示。ｆｍａｘ值一般在梁的设计时已经给出，当设计没有给出时，可按上述规范有关要求进行计算。
混凝土简支梁的ｆｍａｘ值确定后，制梁时底模预设曲线类型。对钢筋混凝土梁，《设计规范》第４．２．４条只；《施工规范》第９．３．４条第６款提“应做成平顺曲线”
挠曲线方程是对近似微分方程进行积分建立的，计算较复杂。在实际工作中，为简化计算，可按照数学的原理，函数曲线在Ｘ＝０～Ｌ的区间内，各点的纵坐标ｙ１与其最大值ｙｍａｘ（定值）之比是一个与原函数成比例的函数。令此比例函数为Ｋ，当ｙｍａｘ值确定以后，则有：
（Ｌ３－２Ｌｘ２＋ｘ３）／（－Ｋ＝ｆｉ／ｆｍａｘ＝ｙｉ／ｙｍａｘ＝－（ｑｘ／２４ＥＩ）G
５Ｑｌ４／３８４ＥＩ）
（Ｘ／Ｌ－２ｘ３／Ｌ３＋ｘ４／Ｌ４）＝３．２
④
河南科技２００６．１２上
砼，
比
以
控制
，建设路）桥
再令Ｕ＝Ｘ／Ｌ代入式（４）则可化简为
（Ｕ－２Ｕ３＋Ｕ４）Ｋ＝ｆｉ／ｆｍａｘ＝３．２
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算是
矩作用下，抵消自重以后，，，，仍然起拱几厘米。径的混的１５．１１９ ２６．５５１ ＴＤ加大与估算的理１５．１１９ ２６．５５１ ＴＤ（制）Ｔｊ１．０８２ ０ ＴＤ（制）Ｔ
１０．２０
１．０８２ ０ ＴＤ
（用）Ｔｊ１．０８２ ０ ＴＤ
（下）Ｔｊ
⑤论负挠度相符
１．加大引入比例系数Ｋ后，，符合混蛟将各种跨径的混凝土简支梁，重的唐１５．１１９ ２６．５５１ ＴＤ质。砼换１．０８２ ０ ＴＤ优挠约的砼换（。）Ｔｊ８ ０ ０ ８．２４８ ０ ０ Ｔｍ作用下
（Ｕ＝Ｘ／Ｌ）代入的分点横坐标Ｘ与计算跨度Ｌ之比Ｕ
式⑤，即可算出相应的坐标比例系数Ｋ。并将其制成
牢较
“挠曲线纵坐标比例系数表”形式（本文只算至３０ｍ以
下梁的Ｋ值），施工操作时，利用设计给出的或自行按
高果方
规范计算出的ｆｍａｘ值，，块，按照高计算算要 ０ ８．２４８ ０ ０ Ｔｍ程０ ０ ８．２４８ ０ ０ Ｔｍ（预）Ｔｊ通算出挠曲线各分点的算预在方便。自消厘负其一１．１１８ ０ ＴＤｆｉ出的＝Ｋｆｍａｘ理然坎
计算取值时，预设纵坐标值，即可制出理想的平顺曲线。
上拱曲线取正号，并，预设下挠曲线取负号。再由曲线对称．８０出的１．０８２ ０ ＴＤ（面）Ｔｊ（梁）Ｔｊ１．０８２ ０ ＴＤ（上）Ｔｊ１．０９４ ０ ＴＤ作均很方便。
（罨）Ｔｊ１．０９４ ０ ＴＤ（．５７８ ２０８２ ０ ＴＤ甚８．５７８
性，坐标只算至Ｘ／２即可，另一半由对称取得，应用操
符合混较１５．１１９ ２６．５５１ ＴＤ大（制）Ｔｊ１．０８２ ０ ＴＤ（方）Ｔｊ１．０８２ ０ ＴＤ（便）７．０６ ７９．５５１ ＴＤ
３．曲线类型选用。
圆曲线和抛物线从公式定义可知只能适用于等截
所预
面梁体，且通过曲线坐标线比较也不如挠曲线圆缓。挠
所以挠曲线的线型更出的出的（曲线是根据材料力学方法计算的，中
用的
Ｔ尤其是对于变截面的梁符合混凝土简支梁的变形特性，尤的用下
体，，符可根据不同截面换算不同惯性距合混预负换度方度符合预混模块的负度１３．５２０．３４８ ０ ０ Ｔｍ执蛟ＩＯ。再者挠曲线引
．８０１ ５２．７１６ ＴＤ坐（然）Ｔｊ１５２．７１６ ＴＤ，制梁时建议采出的曲面板入比例系数Ｋ后，计算更为简便。因此，用挠曲线作预设变形曲线为好。
（１）制梁底模板采用的结构。
霉
采用钢木结构优于水磨石结构。原因是前者便于控
．８８４ ２ ７．７４ ＴＤ以后（仍）Ｔｊ１．０８２ ０ ＴＤ（面）Ｔｊ吊且对保证Ｔ梁的预制质量更有效，度，传，，高钢木结力砼。且 ０ ０ ８．２４８ ０ ０ Ｔｍ重以后对位置变一 ０ ０ ８．２１０６ ０ ＴＤ深制，准确度高。
构有一定的韧性，，传力效果较好。度
（２）宜采用的材料。
７．３３１ ３８．５２８ ＴＤ（制）Ｔｊ１．１０６ ０ ＴＤ间
跨中
钢板采用５ｍｍ厚Ａ３板（不能是开平板），木板采
加大高邑以后 ０ ８．２４８ ０ ０ Ｔｍ眉８．２７ ０ ０ ８．９２７ ０ ０ Ｔｍ１１．８０６ ３７．１６２ ＴＤ（５）Ｔｊ０．５ ０ ＴＤ（ｍ）Ｔｊ０．７１７ ０ ＴＤ用４．５ｃｍ厚红白松均可，梯形木垫块也采用红白松（高（ Ｔｒ
，下宽１５ｃｍ）８．８９３ １０．２９２ ＴＤ。１０ｃｍ，上宽１２ｃｍ１０ ８．９２７ ０ ０ Ｔｍ加大（Ｔ）Ｔｊｆ２１ １ Ｔｆ０ Ｔｒ８．２１６．９５４ ２１２９ ０ ＴＤ傻
（３）木垫块的布置。，偿以后
１中
首先设置中间（跨中）木梯形垫块，然后以此为控
制点，用水准仪抄平，根据理论计算出的高度进行控制
（须提醒的是，与通常的道理一样，梁端部的木梯形垫分力，同时要考虑Ｔ梁模板支撑站柱的高度及两侧对拉
（４）木垫块与砼。
１
中１
中
块要加大，钢板要加厚，用以抵偿张拉时预应力向下的
０ ８．２１１８ ０ ＴＤ（算）Ｔｊ１．０８２ ０ ＴＤ（出）Ｔｊ１．０８２ ０ ＴＤ（的）ＴｊＴ１ｊ０ Ｔｆ
螺栓的预留孔位置）。
木垫块要在下面与砼“生根”并埋入砼中一定的深
度，在上面用螺栓与钢底板联接牢固。木底板要与钢底
．８８４ ２ ７．７４ ＴＤ我２．８８４ ２ ７．７４ ＴＤ
板用沉头螺栓联接牢固；
可较大的方水抵计一）上（５）曲
分两次，其一，安装钢底板前，此次务必准确；其二，
安装钢底板后，冠，即所谓的验证检查。分两次
三、梁变度较构计的要。构检的磨面方ＴＴ梁上拱度较大的原因
Ｔ要Ｔ（１９ＴＴ０ Ｔｒ８．２４８ ０ ０ ８．２４８ ０ ０ Ｔｍ１２．３６６ １２．８６９ ＴＤ（，）Ｔｊ５１１ １ ＴＴ０ Ｔｒ８．２４（所）Ｔｊ１．１０６ ０ ＴＤ（的）Ｔｊ１．１１８ ０ ＴＤ直
１．设计方面。
０ ８．２４８ ０ ０ Ｔｍ４比，截面惯性距偏小，在预应力初弯设计断面较纤细
河南科技２００６．１２上
因作醒的是换跨中因一栓在醒块因因自入的出的的出的的出的高且的对尤出出的；的．０８２ ０ ＴＤ的对表要（。）Ｔｊ的星