公路簡支曲線橋梁的平面布設(shè)

1、公路簡支曲線橋梁的平面布設(shè)摘 要：公路工程的設(shè)計中，不少橋梁受限于路線平面線形，位于曲線段，給橋梁的設(shè)計增加了較大的難度。簡支梁橋因其結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、對地基承載能力的要求不高的特點，廣泛用于大中小橋上。本文結(jié)合工程實例，總結(jié)了公路曲線段簡支梁橋的平面布設(shè)方法，簡要介紹了各布設(shè)方法的特點及適用條件。關(guān)鍵詞：簡支；曲線；橋梁；平面布設(shè)1. 引言隨著我國高等級公路建設(shè)的快速發(fā)展，公路工程對路線平縱面線型的要求越來越高。在設(shè)計總體布局方面要求結(jié)構(gòu)較簡單的橋梁布置應(yīng)服從路線線形，因此不少橋梁處于曲線段。簡支梁橋具有結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，對地基承載能力的要求不高的特點，廣泛用于20m 及以內(nèi)跨徑的大中小

2、橋上1。本文結(jié)合工程實例，總結(jié)了公路曲線段簡支梁橋的平面布設(shè)方法，簡要介紹了各布設(shè)方法的特點及適用條件。2. 曲線橋直做的概念橋梁處于曲線段，給橋梁結(jié)構(gòu)類型的選擇、結(jié)構(gòu)計算加大了難度，為使橋梁結(jié)構(gòu)線形與路線一致，曲線橋梁在整體布設(shè)方面要求更高。對于簡支梁橋，在平曲線半徑較大的情況下，采用曲線橋直做的方式，在平縱橫設(shè)計上通過特殊處理，可以達到線形流暢、經(jīng)濟美觀的目的。曲線橋直做，即墩臺軸線沿曲線徑向布置，梁板包括邊板均采用直梁，通過橋梁上部護欄形成曲線橋面。簡支空心板梁橋是曲線橋直做的最佳結(jié)構(gòu)類型，根據(jù)理論計算，對于平曲線半徑R700m、20m 跨徑以內(nèi)的簡支空心板梁，梁長最大增減值在(-36c

3、m+36cm)以內(nèi)，而施工上通過調(diào)整鋼筋長度的方法很容易預制出不同長度的梁板。3. 平面布設(shè)一般方法簡支曲線梁橋的平面布設(shè)方法一般有平分中矢法、平行布置法、扇形布置法三種。這三種布置方法主要是針對下部墩臺的布置形式來講，根據(jù)不同情況，上部空心板梁的布置方法也不盡相同。3.1 平分中矢法由于橋梁的路線中心是曲線，而所用的梁是直的，路線中線與梁的中線不完全吻合。梁在曲線上的布置，是每個梁跨的中線連接起來成為與路中線基本相吻合的折線，這條折線就是橋梁的工作線。墩臺中心一般就位于這條折線轉(zhuǎn)折角的頂點上。在橋梁設(shè)計中，橋梁中心線的兩端并不是位于線路中線上，而是向曲線內(nèi)側(cè)移動了一段距離E，E 稱為偏距，又

4、稱作橋梁中心線作為弦線所對應(yīng)于曲線的中矢。如果偏距E 取梁長處弦線中矢值的一半，這種橋梁布設(shè)方法就稱為平分中矢布設(shè)。平分中矢法適用于當路線中心線處橋梁跨徑總長范圍內(nèi)的曲線矢高E5cm 時的中小橋梁2。橋梁按直線橋梁設(shè)計，采用平分中矢的平面布置方法，橋梁整體向曲線外側(cè)平移一半E 值。橋墩中心線及橋臺背墻線平行，距離相等，空心板等長預制。圖 1 平分中矢法示意圖Fig1 Equally Nakaya France Diagram工程實例：常州市長虹西路輔道禮河橋，上部為1 孔20m 預應(yīng)力混凝土空心板，下部為重力式橋臺。該橋平面位于R=4044.25m 半徑的圓曲線上，橋?qū)拞畏?m，橋梁右偏70。

5、采用平分中矢法布設(shè)橋梁，經(jīng)計算E=1.2cm，E/2=0.6cm。3.2 平行布置法平行布置法適用于路線中心線處橋梁跨徑總長范圍內(nèi)的曲線矢高E5cm 時的中小橋梁2。采用平行布置時，橋梁墩臺原則上從橋梁中心樁號向兩側(cè)平行布設(shè)，橋梁墩臺中心線與路線的交角各不相同，橋墩中心線及橋臺背墻線平行，距離相等。各墩臺帽梁尺寸、支座位置也不一樣，幾何及下部結(jié)構(gòu)設(shè)計較為復雜。在曲線半徑較大、橋長較短時較為適用。采用平行布置時，上部梁板順橋向以線路中心線處弦長為標準跨徑按折線布設(shè)，橫橋向平行向兩側(cè)敷設(shè)。平行布置法使上部空心梁板等長度預制，便于施工。圖 2 平行布置法示意圖Fig2 Parallel Arrang

6、ement Act Diagram工程實例：常州市鏡湖路永安河中橋，上部為3 孔16m 預應(yīng)力混凝土空心板，下部為樁柱式墩、重力式臺。該橋平面位于R=1000m 半徑的圓曲線上，橋?qū)掚p幅32m，半幅除去中央分隔帶后橋?qū)挒?3.5m，橋梁右偏70。采用平行布設(shè)法，0#3#墩臺中心線與路線的交角分別為：68.6226、69.5416、70.4584、71.3774。3.3 扇形布置法扇形布置法適用于當路線中心線處橋梁跨徑總長范圍內(nèi)的曲線矢高E5cm 時的大中橋梁2。采用扇形布置時，橋梁墩臺原則上從橋梁中心樁號向兩側(cè)平行布設(shè)，各橋梁墩臺中心線與路線的交角相同。對于正交橋梁，橋墩中心線及橋臺背墻線為平

7、曲線法線，斜交橋梁橋墩中心線及橋臺背墻線按曲線徑向布設(shè)后，再順時針旋轉(zhuǎn)相應(yīng)橋梁偏角。下部墩臺結(jié)構(gòu)幾何設(shè)計較為簡單，尺寸統(tǒng)一，即墩臺帽梁尺寸、支座位置、柱距均相同。當曲線內(nèi)外側(cè)梁長之差小于等于標準跨徑的2%時，上部空心板梁布設(shè)以路線中心線為準，以曲線內(nèi)側(cè)弦長為標準跨徑進行折線布設(shè)，空心板梁預制成不同的長度。圖 3 扇形布置法示意圖Fig3 Fan-shaped arrangement of France Diagram當曲線內(nèi)外側(cè)梁長之差大于標準跨徑的2%時，上部空心板梁布設(shè)以左右半幅橋梁中心線為準，以左右半幅橋梁中心線處弦長為標準跨徑進行折線布設(shè)，空心板梁預制成不同的長度。4. 特殊布設(shè)方法4

8、.1 錯臺布置適用于左右幅為分離式斜交橋梁，跨越河道有通航要求時。4.2 設(shè)置異形梁板過渡孔適用于斜跨河流及跨過正交通道的橋梁。工程實例：常州市延政西路孟津河大橋，全橋橋梁布置為(4x20+30+12x20+2x13.71+4x20)m，第五跨主跨30m 后張法預應(yīng)力混凝土空心板梁，跨越級航道孟津河，橋梁中心線與河道中心線夾角130,第20、21 跨過渡跨為異形鋼筋混凝土空心板梁，第24 跨20m 先張法預應(yīng)力混凝土空心板梁，跨越非通航河道扁擔河，橋梁中心線與河道中心線夾角110。4.3 橋面加寬法有些時候，橋梁處于較小半徑平曲線上時，除了要用上述不同平面布設(shè)方法布設(shè)橋梁外，還要考慮是否需要加

9、寬橋面3。加寬橋面可以通過調(diào)整邊板的懸臂長度來處理，也可以考慮是否再將橋面加寬1m(一塊中板寬度)。根據(jù)近年來高等級公路曲線橋梁的設(shè)計經(jīng)驗，當單孔跨徑橋梁中心線上的外矢值E15cm 時，應(yīng)考慮加寬橋面。5. 結(jié)束語在進行曲線簡支梁橋的設(shè)計時，應(yīng)結(jié)合橋梁所處位置的路線線形，橋梁的跨徑、斜交角度、橋梁寬度，以及工程總體設(shè)計要求等方面的綜合考慮，做深入、細致的方案比較，選擇合適的橋梁平面布設(shè)形式，可以采用單一的布設(shè)方法，也可以幾種方法相結(jié)合使用，做到橋梁設(shè)計合理，符合規(guī)范要求，施工方便，耐久適用，經(jīng)濟美觀。參考文獻1 范立礎(chǔ).橋梁工程M.北京：人民交通出版社，2005。2 寧宛霞.曲線梁橋的設(shè)計方法

10、及施工特點分析J.交通科技，2005,3。3 徐峰.我省高速公路中平曲線上簡支梁橋的平面布設(shè)方法J.青海交通科技，2005,4。Curve of simply supported highway bridge layoutLi HaijunJiangSu Transportation Research Institute CO.LTD (Changzhou Branch), Changzhou（213022）AbstractThe design of highway projects, many bridges subject line of horizontal alignment, loc

11、ated in curvesegments, giving a larger increase in the bridge design more difficult. Simple beam bridge because ofits simple structure, easy construction of the foundation bearing capacity of the less demandingcharacteristics, widely used in large, medium and small bridges. This combination of engineeringpractice, summed up the highway curve segments sim