2020年1月，為慶祝紫雲至望谟高速公路建成通車，本号發布了《單跨大圓心角彎曲橋梁設計與施工進展》，結合紫望高速火花互通C匝道橋的建設，指出目前國内小半徑預制橋梁，最大單跨圓心角為34.4°。本文結合工程實例，就小半徑單跨大圓心角預應力混凝土現澆箱梁進行探讨，并以此文紀念思茅至瀾滄高速公路建成通車。

一、小半徑預應力混凝土現澆箱梁存在的主要困難和解決措施

（一）預應力外翻效應

當小半徑混凝土現澆箱梁采用預應力結構時，由于内、外腹闆長度差異較大，在預應力作用下，箱梁存在外翻效應，與恒載效應一緻，外側支座支反力變大，内側支座支反力變小，當支座間距較小，或設置有單支座時，更為明顯，如處理不當，活載作用下可能發生内側支座脫空，甚至發生全橋傾覆。

解決措施：取消單支座，拉大支座間距，減小内、外支座反力差，增加結構抵抗不平衡荷載的能力。

（二）彎扭耦合

直線橋在恒載情況下，隻承受彎矩，不承受扭矩。曲線橋在恒載情況下，由于荷載的不對稱性，箱梁同時承受彎矩和扭矩，腹闆同時承受彎曲剪切和扭轉剪切，頂、底闆承受扭轉剪切。

解決措施：加強抗剪設計，從配筋和構造措施上，提高腹闆和頂、底闆的抗剪能力。

（三）預應力鋼束曲線段撕裂效應

預應力鋼束曲線段，鋼束對混凝土作用徑向壓力，曲線半徑越小，壓力越大。對于曲線橋，腹闆鋼束均位于曲線段上，鋼束對腹闆的撕裂效應不可小觑。

解決措施：加強鋼束防崩設計，設置足量的防崩鋼筋，提高抗撕裂能力。

二、小半徑單跨大圓心角預應力混凝土現澆箱梁實例

（一）十裡牌立交C匝道橋

十裡牌立交位于安徽省蕪湖市，建成于2014年，如下圖所示，最大單跨圓心角位于C匝道橋，C匝道橋寬10.5m，其中第9聯跨越弋江路和萬春西路，位于半徑110m的圓曲線段，跨徑布置為27.8 34 27.8m，最大單跨圓心角17.7°，其中一個中墩采用了獨柱墩，設置了較大偏心，并設置了墩梁固結。

（二）樵樂路-樂施線立交B匝道橋

樵樂路-樂施線立交位于廣東省佛山市，建成于2014年，如下圖所示，最大單跨圓心角位于B匝道橋，B匝道橋寬10.5m，第4聯跨越佛山一環，位于半徑105m的圓曲線和緩和曲線上，跨徑布置為45 75 45m，其中邊跨45m位于半徑105m圓曲線上，主跨75m位于半徑105m的圓曲線和緩和曲線上，最大單跨圓心角24.5°。

（三）南邦河互通D匝道橋

南邦河互通立交位于雲南省思茅至瀾滄高速公路，建成于2021年1月，如下圖所示，最大單跨圓心角位于D匝道橋，D匝道橋寬9.0m，第2聯跨越省道S309，位于半徑80m的圓曲線上，跨徑布置為37 40 37m，最大單跨圓心角28.6°。

設計過程中，為考察預應力側翻效應，采用實體單元建立模型進行了分析，模型圖如下圖所示。

三、結論

（一）小半徑預應力混凝土現澆箱梁存在外翻效應、彎扭耦合、撕裂效應等不利因素，通常半徑越小、單跨圓心角越大時，上述效應越大，應高度重視，并采取對應措施。

（二）截止目前，國内已建成的小半徑預應力混凝土現澆箱梁中，最大單跨圓心角為28.6°。

最後，一起來欣賞一下南邦河互通的航拍視頻：

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