[缓和曲线段预制拼装桥梁超高形成的探讨]预制拼装桥梁
时间：2019-05-17 03:27:15 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
[摘要]:探讨缓和曲线段预制拼装桥梁设计中，由直线构件组成个桥面系如何形成超高的变化。采用梁板形成的坡面和铺装厚度共同调节的方法达到超高变化的目的。 [关键词]:缓和曲线,超高变化,铺装厚度
[abstract] : to study the gentle curve segment in the design of prefabricated assembles bridge, the straight line of the bridge deck is a component how to form a high changes. The beam of the formation of the board slope and pavement thickness adjustment to the common method of high change purpose.
[key words] : gentle curve, super high change, pavement thickness
中图分类号：K928.78文献标识码：A 文章编号：
前言
自改革开放三十多年来，我国经济迅速发展，公路交通运输业也有了很大的发展。随着社会生产力的提高，综合国力的增强，人们生活水平从解决温饱到进入小康，生产和生活对交通运输有了更高的要求。特别是近年来城市桥梁及互通式立交建设的不断发展,桥梁的平面布置越来越要求服从于该类工程的高标准线型。尤其在城市地区的桥梁会经常被布置在圆曲线或缓和曲线内,形成弯桥。
1 曲线上预制拼装结构桥梁设计的方法
将原本应是曲线的上部承载构件,做成直线变长度构件,然后使边梁翼板曲线化或近似曲线化,最终实现弯桥正做。这种方法简化了构件的结构设计、缩短了设计周期,降低了施工难度和施工成本,但是使桥梁的平面设计成为整个设计工作的重点和难点,需要利用合适的方法进行大量的计算来布置整个桥梁,使其成为符合线形标准的“弯桥”。
除此之外,曲线段桥梁上部结构的高程控制设计也不同于直线桥。在公路的曲线路段,为了抵消离心力的作用,将路面作成具有一定超高率的单向横坡,从直线段的正常双向或单向横坡断面过渡到圆曲线段具有一定超高率的单向横坡断面,需设置一段超高缓和段。超高缓和段一般设置在缓和曲线内,这样,缓和曲线内的路基横断面就形成具有不同横向超高值的断面。若曲线段内设置了竖曲线,路面高程还有竖曲线改正值的影响,处于这类线型上的桥梁桥面,也应服从于该段路线平面线形和路面横断面的要求,将桥面作成一个不规则曲面。在预制拼装弯桥正做的设计中,是使用直线构件(如空心板、小箱梁等)组成桥面系,而板或梁构成的桥面只能是一个平面或坡面,如何才能形成超高曲面则是一个值得探讨的问题。
2 解决超高曲、坡面的问题
如何才能形成超高曲面的问题，实际上也就是如何解决这个曲面和坡面之间的差值的问题。解决这个问题的最好方法就是通过设置不等厚的桥面铺装来满足。换言之,就是在直线构件(空心板、小箱梁等)组成的桥面上,铺设不同厚度的桥面铺装,形成满足路面横断面要求的不规则曲面。因此，需要探讨的是如何控制不等厚桥面铺装的厚度较为合理。若直线构件构成的坡面采用不合理，则可能导致部分区域铺装厚度过大而增加梁板二期恒载重量，也可能导致部分区域太薄而不满足最少铺装厚度要求。
东莞市厚街职校西路工程（第二标段）上有一处在曲线上的弯桥采用了桥墩、桥台沿曲线径向布置,上部主梁(小箱梁)变梁长的弯桥正做方法。该跨桥位于平曲线半径300m、缓和曲线长度50m的圆曲线和部分缓和曲线内,原路面设计为双向1.5%横坡，于缓和曲线起点K1+327.430处平面曲线外侧横坡开始超高变化，由-1.5%变化至1.5%（K1+370.287处），再由该处单向坡度1.5%绕设计中心线旋转成单向坡度2%（K1+377.430处）。
本桥部分还位于半径为1800m的凹形竖曲线内。上部为五片小箱梁, 超高的形成方式采用：圆曲线段由小箱梁腹板高差形成；缓和曲线段由小箱梁腹板高差及台帽斜置形成一定结构横坡，实际渐变部分由桥面铺装层调平。
以本桥的第一跨为例：
第一跨小箱梁位于K1+367.000~K1+392.000范围内，由前面所述可知，该范围处于三个横坡变化区段，即K1+367.000~ K1+370.287范围、K1+370.287~ K1+377.430范围及K1+377.430~ K1+392.000范围。本次处理该跨横坡变化的思路是：以0#台处现浇层为基准调平横坡，在保证8cm铺装层厚度的前提下，其他超高变化段维持现浇层厚度不变，加厚桥面铺装。如下图（图1）：
图1
从上图可知,桥跨内各点铺装厚度都不相同,控制截面Ⅲ-Ⅲ处的铺装厚度为8cm,桥跨内其它桥面均能满足最小铺装厚度要求。而若以截面Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ为控制截面，则会出现现浇混凝土结构层顶面高程已高于桥面设计高程的情况。经计算可知,处在不同平曲线半径、不同横向超高横坡的曲线桥跨,再加上不同半径竖曲线改正值的影响,随着桥跨所处平曲线的区段不同,桥跨内各部分桥面铺装厚度有程度不一的不均匀现象。设计中应整体充分考虑,以避免整跨桥面内局部铺装厚度过大或厚度过小,甚至无法铺设桥面铺装的情况,造成主梁受力不佳以及桥面铺装数量计算不准确等,也会给桥梁的修建和使用带来不良影响。
3结语
因此,在这类弯桥正做的设计中,应充分考虑桥跨内全断面高程并进行高程控制设计,即对桥跨内进行尽量多的桥面高程和主梁高程计算,以便据此确定最合理的铺装厚度尺寸。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
