高效部分预应力混凝土空心板梁桥的设计研究

高效部分预应力混凝土空心板梁桥的设计研究
    项贻强
    （浙江大学土木系）
    摘要本文着重介绍了中等跨径桥梁采用部分预应力混凝土技术研制设计低高度高效空梁的要点、方法及试验研究的主要成果。
    关键词  部分预应力混凝土  空心板梁设计试验研究
    一、刖    吾
    以往对跨径在25—30m左右的城市高架桥和高等级公路桥，一般采用现浇连续箱室结大挑臂脊骨梁展翅结构或采用预制装配的全预应力混凝土T梁、板梁，采用现浇连续结构或大挑臂脊骨梁展翅结构的优点是桥面连续、梁高低，缺点是需耗用大量的支架模 施工周期长、且影响桥下交通，采用预制装配的全预应力混凝土T梁、板梁的优点是化程度高，缺点是这些桥梁构件在施工中施加一个使其在使用荷载下不出现拉应力的较 压应力，一方面会产生较大的弹性上拱度和徐变变形，且变形不易控制，造成行车不另一方面，有可能使梁沿预应力筋方向产生纵向水平裂缝或产生预应力断筋现象，影响的正常使用。同时结构的延性和抗震性能均较差。此外以往后张法预应力板梁由于采用列社会、生态环境问题。
    (1)京广铁路沿线经济发达区缺水尤为严重，四大城市供水十分紧张。邯郸市继20世纪70年代、80年代长期干旱缺水以来，至1 99 9年再度发生严重水荒，仅邯钢、码头电厂两大企业停产1天，就损失2 400万元；邢台市1985年以来经常供水紧张，现在地下水源面临疏干，5个水源地自二月份以来，地下水位下降2 5 m多，平均3天下降1 m，预示着地下水即将枯竭；石家庄市每年超采地下水1亿m3．形成中心水位埋深13 m的碟形地下水开采“漏
斗”，而地下水第一含水组底板埋深仅65 m．不久即将疏干；保定市西著名的一亩泉早已干涸，水位埋深已近34 m，城市供水不足，给生产造成严重影响，据统计，每年影响全市产值数百亿元。
    (2)大型灌区萎缩，灌溉面积衰减。太行山前京广路两侧建有7个大型灌区，设计灌溉面积5 3万hm：，进入20世纪90年代，由于水源不足，灌溉面积减少到28.3万hm-，减少了，16.6%，保浇面积只有1 5万hm?，邢台以东2万hm：的百泉灌区已全部报废，房涞灌区大分已改为地下水灌区。
    (3)河道常年无水，湖泊干涸，水环境恶化。河北省多数河道已成为常年干河，据对1 7条主要河道调查，1980  1997午平均每年干河335天；有些河道20多年没见过水。河北省洼淀湖泊曾有1 1 0万1-ini2的水面积，现在只有6.7万hm-的水面积，减少了近94%。水环恶化到了极点，人们形象地说“有河皆干，有水皆污”。
    (4)地下水位下降，井灌区难以维持。河北省20世纪60年代大量地打机井，地下水开采逐年加大，80年代呈全面超采，1980  1 998年共超采地下水760亿m：{。由于大量抽取地下水，使得浅层地下水位埋深由1--3 m降到IO m以下。目前山前平原埋深已达30 ---40 m，第一含水组已疏干的面积已达1  700 km2；中部平原深层地下水由埋深很浅降至埋深50 m，形成地下水漏斗区11个，面积3万多km2。冀枣衡漏斗区面积1.1万km2，中心水位埋深7 5.68 m，年均下降1.7 m;沧州漏斗区面积1万km-．中心水位埋深92. 42 m．年均下降3m，目前地下水开采井深已达250～380 m。因地下水位大幅度持续下降，造成机井报废，机泵更新加快，台旨耗增加，浇地成本加大，保浇面积减少，挫伤农民浇地积极性。同时还引起地面下沉，地裂等不良环境问题。全省地面沉降大于200 mm的范围达4万km：，大于300mm的1.5丙kn-12。沧州1万k ff12地面沉降，中心下沉1. 68 m．造成大堤裂缝，抗洪能力降低，建筑物开裂等问题。
    (5)部分农村被迫饮用高氟水，人民健康受到危害。互相争水抢水，水事纠纷增多，矛盾加剧，影响社会安定。
    (6)缺水制约国民经济和社会发展，限制人民生活改善，许多大型建设项目被搁置下来，农业生产潜力不能发挥。而且每年因干旱缺水，给工农业生产造成大量损失，农田受旱面积年均超过86.7万hml。