浅析中小跨径斜交桥梁桥型布置
2012-08-15蒋智锋曹培培
蒋智锋,曹培培
(1.江苏省交通科学研究院股份有限公司;2.江苏交通工程投资咨询有限公司)
1 直线路段斜交桥的布设
通常来讲,斜交桥的斜交路线都是直线部分与桥梁直接斜交,这种类型的斜交桥在施工中较为便利,同时工程技术水平要求也较低,直线路段斜交桥与正交布设的桥梁比较来看,并没有多大的区别。一般来说,直线路段斜交桥的墩台大多都采用平行布置的方式进行布设,同时上部的预制梁板也采用同样的平行布置,达到最佳的布设效果。此外,在直线路段斜交桥墩台、预制梁板平行布置完成后,预制梁板的角度与墩台角度也必须要保持相对应,不允许存在任何偏差,并且进行布设的预制构件的尺寸也必须要保持统一,以此来保证施工的便利和安全。但是在直线路段斜交桥的布设的墩台形式选择时,应该要充分的考虑到斜交角度的影响。
2 曲线路段斜交桥的布设
当桥梁与路线斜交,而同时斜交的部分是曲线时,那么关于这样的桥梁的梁板和墩台的布置是不能按照平常设计进行的,也就是说不能够与一般斜交桥的梁板和墩台布置一样,要有所区别。而梁板的角度和墩台间的角度往往也存在着一定程度上的偏差。对于这样弯道上的斜交桥梁,在进行设计时,要注意以下两个方面:其一,是要保证桥梁设计的结构能够简单,这样的话,其构件所需的类型也就会相对较少,能够基本保证尺寸相统一,就能够在一定程度上方便施工,而其桥型的布置和设计也应该和路线线形保持相协调、相一致,尽量降低偏差;其二,在一定程度上工艺应该要达到美观、适用,同时还要保证经济,保证其与周围的环境、设施相一致、相协调。
当桥梁的孔数为1孔至2孔,而且当桥梁处在一个曲线半径相对较大的弯道的时候,墩台通常情况下也应该采取平行布置的方式,同时对上部的预制构件也同样要采用平行布置的方式,这样做最大的优点就是能够降低偏差,对于同一个孔的上部预制部件能够达到尺寸的统一,同样也能够减少这些模板的型号,能够方便进行梁板的预制。然而,当桥梁处在一个曲线半径相对较小的弯道的时候,就不应该将墩台采取平行布置的方式,这样做容易出现较大的偏差,对于2孔的桥梁墩台,可以采用折线形的方式进行平行布置或者是法向布置。如果是按照折线形的方式进行平行布置,这样能够保证同一跨的上部预制构件尺寸较为统一,也能够相对减少这些模板的型号,对梁板的预制工作也是十分有利的。但是当前后孔墩台轴线与路线的斜交角不相同的时候,板梁构造尺寸和其斜角将无法保持一致,同时前后孔墩台的尺寸、柱与柱之间的距离、支座的位置都是由差别的,那么设计工作也就会相对较为繁琐,施工工作的开展也会变得十分的困难。
当桥梁上布置的孔数超过了3孔的时候,墩台的设计通常就会采取法向布置的方式,对于上部的预制构件则通常会采取径向布置的方式,也就是说,各片的桥板轴线的终端部分应该分别要在同一个半径上面,同时,同一个孔的各片梁板还要采用平行布置的方式,但是梁板的终端部分不要采用平行布置。这样做最大的优点就是,能够保持下部构造的尺寸相统一,也就是说桥墩的帽梁尺寸、柱与柱之间的距离、支座的位置也都能够保持相同,同时上部预制构件的型号和尺寸通常都是单孔桥面在布置梁板时所使用的片数。
例如:204国道龙王河大桥上部结构为16孔25 m预制箱梁结构,该桥平面位于A=670.82 m的缓和曲线和R=2 500 m的圆曲线上,路线与河流交角25°,斜桥斜做。如采用法向布置的方式,则曲线部分的墩台尺寸能够保持统一,且可通过调整墩顶现浇段长度,保证单片预制箱梁梁长不变,便于预制。所以,当桥梁上布置了较多的孔数的时候,那么墩台的设计就适合采取法向布置的方式,这样既方便了设计,同时又方便了施工。
3 其他斜交桥梁的特殊布设
除了上述两种斜交桥梁的设计以外,还有一种较为复杂的斜交桥梁在设计过程中需要进行特殊布设。斜交桥梁的特殊布设首先就要设置一个异形梁板的过渡:将适用于斜跨河流及跨过正交通道的桥梁,这是一种斜交桥梁特殊布设的常用技术和技巧。采用异形梁进行斜交桥梁的特殊布设,主要要考虑桥梁设计与线路相交处的平交设计,同时采用异形斜交的布置,在实现了降低工程造价目的的同时,也满足了平交设计的要求。
除了以上异形梁板过渡的设置外,还可以选用错墩布置的形式来实现斜交桥梁的特殊布设。这种错墩布置较多使用于左右幅为分离式结构,同时对跨越河道有通航要求的斜交桥梁设计中。桥梁设计过程中对跨越河流的宽度、路线与河流的斜交角应尽可能的保持在合理的范围内。在工程量较大,全线桥梁采用统一跨径的情况下,桥梁上部的预制构件就要尽可能的要求保持统一,可以在桥梁上部大范围地采用预制空心板;桥梁下部的构造可以采用钻孔灌注桩作为基础,如果选择按照河流的方向进行桥墩、桥台布置,就可以最大限度地满足河道通航的要求。但是,在设计过程中如果桥梁构件出现30°的锐角构造时,受力情况就会变得极为不利,这时桥梁的设计和建设质量也很难保证,同时也不符合桥梁设计规范的具体要求,因此应该对设计方案进行进一步对比,选择最合适的斜交角度进行布置,左右幅桥跨也应保持在合理的范围内进行布设,这样既可以改善构件的受力条件,也能够尽可能的满足河道通航的要求。
4 结语
中小跨径斜交桥梁的设计较为复杂,但是确是近年来我国交通压力过大所引起的交通线路的主要选择方案之一。中小跨径斜交桥梁可以满足不同线路、经济圈对交通线路的要求,可以更好的在有效缓解交通压力的同时实现最大的经济目标。中小跨径斜交桥梁的设计较比复杂,在设计过程中一些关键技术将会对桥梁的整体设计起到直接的影响作用。因此在中小跨径斜交桥梁的设计过程中,首先就要保证根据桥梁所处位置的路线线形、河流情况、斜交角度以及工程总体设计要求等诸多要素进行综合的考虑和分析,对桥梁的设计需求及技术关键点进行深入、系统的研究。在以上分析的基础上,通过对不同方案进行多方面的比较,从中选择出最为合理的桥型布置,从而达到斜交桥合理设计、施工便利、经久耐用、经济美观的要求。
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[2]李捷,黄良娟.高等级公路中小跨径桥梁设计分析[J].今日科苑,2008,(22).