肖溢华 （合肥市市政设计研究总院有限公司，安徽 合肥 230000）

1 引言

在我国的桥梁建设项目中，预制桥梁因为构造简单，受力明确，施工便利，造价经济，可以批量化工厂加工从而大大缩短桥梁建设周期等优点，其应用一直非常广泛。预制结构桥梁由多片预制梁横向拼接形成整体，横向支座较多，其下部结构多采用多柱式盖梁结构，是使上部结构承受的荷载通过盖梁传递到桥梁下部的结构。

2 盖梁受力特点

预制桥梁通过支座将上部结构荷载传递到盖梁，再由盖梁进一步传递到墩柱及桩基。上部结构荷载包含恒载和活载，恒载主要有主梁自重、二期恒载等；活载主要有汽车荷载、人群荷载、风荷载以及温度梯度等。盖梁计算时，除应考虑上部结构传递下来的荷载，还需考虑盖梁的自重。对于双柱式盖梁，根据其受力特点，可以简化为带悬臂的静定结构梁进行计算；对于多柱式盖梁，根据其受力特点可以简化为超静定结构连续梁进行计算。

3 盖梁设计计算要点

在盖梁设计中，主要包含盖梁结构尺寸的拟定以及柱间距的布置。对于简支梁桥，盖梁顺桥向宽度除满足受力计算要求外，还需满足抗震措施中梁端到盖梁边缘最小距离的要求，以防止发生落梁破坏。盖梁高度主要根据柱间距，通过计算后拟定，需满足结构受力要求。盖梁的柱间距布置主要原则是保持盖梁在墩顶处的负弯矩与跨中处的正弯矩在数值上基本相等，此时材料的利用率最高。

4 工程实例

4.1 工程概况

合肥市大连路工程位于骆岗机场片区，道路全长2.3km，为城市主干路。本项目贯穿中央公园片区，是中央公园片区北部一条重要的东西向通道。大连路在桩号19+95 处与现状许小河相交，道路与河道斜交，斜交角度约35。，桥梁采用20+35+20m 简支小箱梁结构，斜交33。布置。大连路道路红线宽度50m，考虑桥梁横向受力的合理性，桥梁分两幅布置，单幅桥梁横向布置9 片小箱梁。为了预留游步道通行空间，且尽可能缩短中跨跨径，桥梁错孔布置。因桥梁错孔分幅布置，故下部结构墩柱较凌乱，为了尽可能保证桥下空间通透美观，桥梁应尽量减少墩柱的数量。

4.2 盖梁方案一设计

4.2.1 盖梁尺寸设计

方案一盖梁采用普通钢筋混凝土盖梁，盖梁斜长29.451m，横向布置4 根墩柱，柱间距7.65m，边柱外侧悬臂长3.251m，墩柱为直径1.4m 圆柱墩。盖梁顺桥向宽度2.0m，盖梁高度1.7m，盖梁跨高比为4.5，盖梁构造如图1。

图1 方案一盖梁构造图（单位：cm）

4.2.2 盖梁计算

盖梁采用桥梁博士（版本号4.2）软件进行计算，上部结构横向布置9 片小箱梁，梁间距为3.383m。上部结构恒载在支座位置以集中力的形式作用在盖梁上，恒载数值由上部结构计算模型中提取；上部结构活载通过虚拟桥面板进行模拟，虚拟横梁与盖梁之间采用主从约束连接，汽车活载采用横向三车道加一个非机动车道模拟，人群活载按照规范取值模拟。方案一盖梁计算简图如图2所示。

图2 方案一盖梁计算简图

4.2.3 计算结果

图3 方案一盖梁弯矩包络图（单位：kN·m）

图4 方案一盖梁剪力包络图（单位：kN）

由计算结果可知，方案一盖梁柱顶最大负弯矩为- 6449.6kN·m，跨中最大正弯矩为4727.5kN·m，最大剪力值为5955.8kN。

根据计算结果，盖梁主筋采用直径28mm 的HRB400 级钢筋，盖梁顶底各布置一排通长主筋。抗剪钢筋由弯起斜筋和箍筋共同组成，斜筋采用直径28mm 的HRB400 级钢筋，共布置一排通长斜筋以及一排短斜筋，箍筋采用直径12mm 的HRB400 级钢筋。在主筋、弯起斜筋及箍筋的共同作用下，盖梁承载力满足要求。

图5 方案一盖梁配筋构造图

4.3 盖梁方案二设计

4.3.1 盖梁尺寸设计

方案二盖梁采用预应力混凝土盖梁，盖梁斜长29.451m，横向布置3 根墩柱，柱间距12m，边柱外侧悬臂长2.726m，墩柱为直径1.6m 圆柱墩。盖梁顺桥向宽度2.0m，盖梁高度1.5m，盖梁跨高比为8，盖梁构造如图6。

图6 方案二盖梁构造图（单位：cm）

4.3.2 盖梁计算

方案二盖梁计算模式及相关参数同方案一方，盖梁计算简图如图7 所示。

图7 方案二盖梁计算简图

4.3.3 计算结果

图8 方案二盖梁弯矩包络图（单位：kN·m）

图9 方案二盖梁剪力包络图（单位：kN）

由计算结果可知，方案二盖梁柱顶最大负弯矩为- 16553.9kN·m，跨中最大正弯矩为13188.8kN·m，最大剪力值为8988.8kN。

根据计算结果，盖梁布置10 根15.2- 10 钢束，盖梁主筋采用直径28mm 的HRB400 级钢筋，盖梁顶底各布置一排通长主筋。抗剪钢筋由弯起斜筋和箍筋共同组成，斜筋采用直径28mm 的HRB400 级钢筋，共布置一排通长斜筋以及一排短斜筋，箍筋采用直径12mm 的HRB400 级钢筋。在预应力钢束、主筋、弯起斜筋及箍筋的共同作用下，盖梁承载力满足要求。

图10 方案二盖梁配筋及钢束构造图

4.4 方案比选

由于本项目桥梁上部结构采用预制小箱梁结构，无需现场张拉钢束，方案一采用4 柱钢筋混凝土盖梁，受力合理，施工便利；方案二采用预应力混凝土盖梁，需在施工现场张拉钢束，且预应力混凝土盖梁造价较钢筋混凝土盖梁高。故本项目最终选择方案一普通钢筋混凝土盖梁作为推荐方案。

5 结语

由上述分析可知，盖梁设计时，应尽量保证盖梁墩顶负弯矩与跨中正弯矩大致相等，以最大程度利用材料。盖梁的抗剪主要由混凝土、箍筋以及弯起斜筋共同承担。盖梁柱间距的布置以及结构形式的选择，需要统筹考虑结构受力、施工便利性以及整体景观性，并兼顾经济性等。本文大致阐述了两种盖梁形式在工程实际中的应用，存在着一定的不足之处，对于盖梁结构抗震性等其他方面问题有待进一步研究。