斜彎橋的布梁設計控制要點

耿傳鵬 高代強

（西安中交遠洲工程勘察設計有限公司，陜西 西安 710065）

隨著時代的發(fā)展，，橋梁不僅要滿足我們的安全使用，正常、還應是美觀的，人們對橋梁的要求也越來越高。自80年代開始特別是90年代以來，橋梁美學設計正在變得越來越重要。隨著高速公路及其它高等級公路的迅猛發(fā)展，因而出現(xiàn)很多斜彎坡橋，要求公路設計特別注意線形美觀。因此，由于其形狀的特殊性使許多設計者感到非常棘手，為斜彎坡橋其設計基本原理與普通橋梁并無多大差別。伴隨交通事業(yè)的快速發(fā)展，為適應地形、地物及其它要求，位于曲線中的預制梁橋，公路的平面線形以曲線為主。需要通過合理的布梁設計，來滿足線形要求，預制結構在橋梁工程中應用，標準化程度高、施工進度快的降低施工難度。

1 斜彎橋設計

1.1 “斜”橋的設計

所謂“斜”即路線走向與被交叉物，斜橋斜做，河流和道路不是垂直交叉，即橋梁的墩臺布置平行于被交叉物。處理斜橋通常有下述三種做法，除上述處理辦法以外，。改移河流或道路。高速公路上下行橋梁，錯位布置:即橋梁墩臺采用獨柱式，還有一種做法為斜橋正做，使上下行墩臺與被交叉物，通過調整上部構造的跨徑，斜橋正做，平行亦與路線正交。橋梁的墩臺，但不平行被交叉物，布置垂直于路線走向，與被交叉物存在一個交角。

1.2 “彎”橋的設計

所謂“彎”即橋梁所在位置，將位于曲線上橋梁做成折線形，位于路線的平面曲線上。通過調整防撞欄桿的寬度，處理彎橋通常有下列做法，將位于曲線上橋梁做成直線形，使之滿足路線平面線形的要求。各墩臺平行布置，該種方法適用于總長度較小的橋梁。計算出起終點弦線與弧線之間的最大差值，直接按計算的長度預制構件。根據(jù)實際情況可適當移動橋梁中心線，適用于單跨較小但總長度較大的橋梁。通過調整上部構造的寬度及防撞欄桿寬度，采用這種做法時若橋梁總長度過大，使之滿足路線平面線形的要求。墩臺不宜平行布置，直接做成符合路線平曲線要求的線形，這時上部構造的長度會略有不同，而改為采用放射狀的扇形布置方法，上部構造預制為等長度，通過現(xiàn)澆端部砼解決。應采用SAP 或其它結構計算程序，通常采用現(xiàn)澆的施工方法，其結果計算較為復雜，進行分析計算。將位于曲線上橋梁，這種方法適用于較大距徑橋梁。

2 布梁設計

2.1 平行布梁

當曲線半徑較大，為實現(xiàn)曲線線形需要調整內外邊梁的懸臂長度，橋跨總長不是很長的情況下，可以考慮平行布梁方式。調整的范圍取決于上述的矢高E，可以設置為小于25 厘米，對于空心板結構E 值，E 值不能太大，可以設置為小于10 厘米，還可以根據(jù)實際的情況將E 設置為其它值。對于小箱梁或T 梁E 值，均分布梁基線，以橋跨起終的連線作為布梁基線，將其法線旋轉至設計角度得到墩臺軸線。按梁板的寬度偏置布梁基線，根據(jù)預先設置的E 值，與墩臺軸線相交得到各片主梁的梁位?？梢源笾峦扑愠銎叫胁剂旱倪m用范圍，它只需一套模板，對施工來說平行布梁是最方便的布梁方式，甚至不用調整模板就能將所有梁板預制好。從平行布梁的原理可以看出，從而保證每跨內梁板長度相同，全橋的墩臺中心線均平行，板兩端的角度相同，位于大半徑曲線中的單跨，下部的蓋梁尺寸亦相同。

2.2 徑向布梁

采用平行布梁內外，可以考慮采用徑向布梁。邊梁懸臂長度調整幅度過大時，采用徑向布梁的橋梁，施工時需調整，因主梁長度不同，對于梁長變化幅度小的，架梁后通過調整封錨端，施工時可等長度預制，現(xiàn)澆橫梁的厚度實現(xiàn)梁長變化。徑向布梁時，將法線旋轉一個設計角度后，先作出各跨布置線與路線交點處曲線的法線，得到各墩臺蓋梁的中心線。相對于墩臺中心連線偏置，相對于路線中心線偏置，偏置基線為直線。布梁時按照每片主梁的寬度偏置設計中心線，分別連接前后兩蓋梁上的交點，定位出偏置后曲線與墩臺蓋梁中心線的交點，便得到各片主梁的中心線，徑向布置保證了墩臺蓋梁中心線，偏置的基線為曲線。曲線切線方向的夾角相同，故布梁后各片主梁梁長不同，但同一跨前后墩臺蓋梁中心線不平行，內外邊梁梁長差值即為內外弧長差。對于正交橋梁上述兩種偏置方式的結果相同，相對于路線中心線偏置的斜交橋梁，對于斜交橋梁情況則存在差異。對于T梁和小箱梁結構，同一跨前后接縫的寬度可調整，因具有較寬的濕接縫，同一跨相鄰主梁的中心線不平行。對于空心板梁這類沒有濕接縫的結構，故偏置的基線可采用路線中心線。偏置的基線采用路線中心線，應盡量避免這種偏置基線，相鄰的主梁會出現(xiàn)沖突的現(xiàn)象，而采用墩臺中心連線作為橋梁偏置基線。采用徑向布梁方式內外邊梁懸臂的調整幅度，需要注意的是所有的下部結構相應需偏移E/2 值。

2.3 安裝控制

在施工中均要引起注意，應先進行復核計算，否則在安裝梁板時難以準確就位。遇到這種情況時，確定是否需要對梁板預制寬度，根據(jù)數(shù)據(jù)大小進行調整或調整多少。如果出現(xiàn)曲線半徑較小，斜交角較大的情況，跨徑較大，若不進行調整梁板預制的寬度，則梁板安裝寬度的差異就會增大，很容易造成梁板安裝寬度超寬，可通過調寬安裝接縫加以解決，且難以解決。安裝寬度比標準橋面寬度小的一側，所謂調整就是將每片梁寬度適當減小，尤其當側墻或耳墻較長時，可通過調整接縫寬度，橋梁軸線彎曲半徑較小時，來保證梁板就位的準確性。對于預制裝配式彎橋，而對于橋臺側墻尾部，在施工設計圖中標明了橋梁主體部分各點坐標，耳墻尾部往往未標明其坐標，即與橋臺軸線相垂直或按斜度延伸放樣的話，施工中如果按照以往直線橋的常規(guī)作法放樣，就會使橋臺部分線形不順，所以在橋梁橋臺或耳墻施工放樣時必須注意。應將其尾部坐標推算出來，影響到其上防撞護欄的線形布置，精確放樣使得整座橋梁與路線能夠比較好的銜接。

2.4 施工質量控制

橋梁施工，受力比較平均，所需要的材料，重量較為輕便，都需要具有抗壓性較強，并且對于橋面上混凝土使用使用必須按比例調試。假如橋梁出現(xiàn)投入使用周期較短，根據(jù)橋梁所建的地區(qū)區(qū)域地形條件，便出現(xiàn)工程施工問題。大多數(shù)情況，由于施工隊的建設沒達到規(guī)范，做到因地制宜。而傳統(tǒng)意義上的沙石澆灌的混凝土，使用的范圍比較廣，雖然硬度較大，但在極端天氣的影響下，承重功能也會有所下降。在材料使用上，會逐漸出現(xiàn)開裂或坍塌現(xiàn)象，混凝土調試上充分考慮地區(qū)的空氣濕度，地基土壤的松軟程度和粘合強度，這種材料都具備了安全的性能。受壓之后變形的幅度也就較小，施工問題還存在包括偷工減料、材料以次充好等問題，材料的選擇屬于施工質量問題，對于橋梁的安全造成極大的影響。

結論

曲線中的斜彎橋布梁較為復雜，設計時務必選擇合理的布梁方式，對上下部的幾何尺寸影響較大，橋梁設計不僅承擔著運輸功能，安全是橋梁建設的根本，它的建造還要符合安全、經(jīng)濟、美觀等要求。理應引起高度重視，也是設計施工部門建設的核心，才能保證橋梁造福于千千萬萬的人民群眾，為今后類似項目的橋梁設計提供有益參考。

[1]于向前，李寶銀，彭璐璐.關于橋梁設計中安全性與耐久性的探討[J].中國新技術新產(chǎn)品，2010（9）.

[2]魏松，陳祥晨.橋梁結構安全性與耐久性問題的思考[J].工程質量.2010（9）.