公路简支曲线桥梁的平面布设

1、公路简支曲线桥梁的平面布设摘 要：公路工程的设计中，不少桥梁受限于路线平面线形，位于曲线段，给桥梁的设计增加了较大的难度。简支梁桥因其结构简单、施工方便、对地基承载能力的要求不高的特点，广泛用于大中小桥上。本文结合工程实例，总结了公路曲线段简支梁桥的平面布设方法，简要介绍了各布设方法的特点及适用条件。关键词：简支；曲线；桥梁；平面布设1. 引言随着我国高等级公路建设的快速发展，公路工程对路线平纵面线型的要求越来越高。在设计总体布局方面要求结构较简单的桥梁布置应服从路线线形，因此不少桥梁处于曲线段。简支梁桥具有结构简单，施工方便，对地基承载能力的要求不高的特点，广泛用于20m 及以内跨径的大中小

2、桥上1。本文结合工程实例，总结了公路曲线段简支梁桥的平面布设方法，简要介绍了各布设方法的特点及适用条件。2. 曲线桥直做的概念桥梁处于曲线段，给桥梁结构类型的选择、结构计算加大了难度，为使桥梁结构线形与路线一致，曲线桥梁在整体布设方面要求更高。对于简支梁桥，在平曲线半径较大的情况下，采用曲线桥直做的方式，在平纵横设计上通过特殊处理，可以达到线形流畅、经济美观的目的。曲线桥直做，即墩台轴线沿曲线径向布置，梁板包括边板均采用直梁，通过桥梁上部护栏形成曲线桥面。简支空心板梁桥是曲线桥直做的最佳结构类型，根据理论计算，对于平曲线半径R700m、20m 跨径以内的简支空心板梁，梁长最大增减值在(-36c

3、m+36cm)以内，而施工上通过调整钢筋长度的方法很容易预制出不同长度的梁板。3. 平面布设一般方法简支曲线梁桥的平面布设方法一般有平分中矢法、平行布置法、扇形布置法三种。这三种布置方法主要是针对下部墩台的布置形式来讲，根据不同情况，上部空心板梁的布置方法也不尽相同。3.1 平分中矢法由于桥梁的路线中心是曲线，而所用的梁是直的，路线中线与梁的中线不完全吻合。梁在曲线上的布置，是每个梁跨的中线连接起来成为与路中线基本相吻合的折线，这条折线就是桥梁的工作线。墩台中心一般就位于这条折线转折角的顶点上。在桥梁设计中，桥梁中心线的两端并不是位于线路中线上，而是向曲线内侧移动了一段距离E，E 称为偏距，又

4、称作桥梁中心线作为弦线所对应于曲线的中矢。如果偏距E 取梁长处弦线中矢值的一半，这种桥梁布设方法就称为平分中矢布设。平分中矢法适用于当路线中心线处桥梁跨径总长范围内的曲线矢高E5cm 时的中小桥梁2。桥梁按直线桥梁设计，采用平分中矢的平面布置方法，桥梁整体向曲线外侧平移一半E 值。桥墩中心线及桥台背墙线平行，距离相等，空心板等长预制。图 1 平分中矢法示意图Fig1 Equally Nakaya France Diagram工程实例：常州市长虹西路辅道礼河桥，上部为1 孔20m 预应力混凝土空心板，下部为重力式桥台。该桥平面位于R=4044.25m 半径的圆曲线上，桥宽单幅9m，桥梁右偏70。

5、采用平分中矢法布设桥梁，经计算E=1.2cm，E/2=0.6cm。3.2 平行布置法平行布置法适用于路线中心线处桥梁跨径总长范围内的曲线矢高E5cm 时的中小桥梁2。采用平行布置时，桥梁墩台原则上从桥梁中心桩号向两侧平行布设，桥梁墩台中心线与路线的交角各不相同，桥墩中心线及桥台背墙线平行，距离相等。各墩台帽梁尺寸、支座位置也不一样，几何及下部结构设计较为复杂。在曲线半径较大、桥长较短时较为适用。采用平行布置时，上部梁板顺桥向以线路中心线处弦长为标准跨径按折线布设，横桥向平行向两侧敷设。平行布置法使上部空心梁板等长度预制，便于施工。图 2 平行布置法示意图Fig2 Parallel Arrang

6、ement Act Diagram工程实例：常州市镜湖路永安河中桥，上部为3 孔16m 预应力混凝土空心板，下部为桩柱式墩、重力式台。该桥平面位于R=1000m 半径的圆曲线上，桥宽双幅32m，半幅除去中央分隔带后桥宽为13.5m，桥梁右偏70。采用平行布设法，0#3#墩台中心线与路线的交角分别为：68.6226、69.5416、70.4584、71.3774。3.3 扇形布置法扇形布置法适用于当路线中心线处桥梁跨径总长范围内的曲线矢高E5cm 时的大中桥梁2。采用扇形布置时，桥梁墩台原则上从桥梁中心桩号向两侧平行布设，各桥梁墩台中心线与路线的交角相同。对于正交桥梁，桥墩中心线及桥台背墙线为平

7、曲线法线，斜交桥梁桥墩中心线及桥台背墙线按曲线径向布设后，再顺时针旋转相应桥梁偏角。下部墩台结构几何设计较为简单，尺寸统一，即墩台帽梁尺寸、支座位置、柱距均相同。当曲线内外侧梁长之差小于等于标准跨径的2%时，上部空心板梁布设以路线中心线为准，以曲线内侧弦长为标准跨径进行折线布设，空心板梁预制成不同的长度。图 3 扇形布置法示意图Fig3 Fan-shaped arrangement of France Diagram当曲线内外侧梁长之差大于标准跨径的2%时，上部空心板梁布设以左右半幅桥梁中心线为准，以左右半幅桥梁中心线处弦长为标准跨径进行折线布设，空心板梁预制成不同的长度。4. 特殊布设方法4

8、.1 错台布置适用于左右幅为分离式斜交桥梁，跨越河道有通航要求时。4.2 设置异形梁板过渡孔适用于斜跨河流及跨过正交通道的桥梁。工程实例：常州市延政西路孟津河大桥，全桥桥梁布置为(4x20+30+12x20+2x13.71+4x20)m，第五跨主跨30m 后张法预应力混凝土空心板梁，跨越级航道孟津河，桥梁中心线与河道中心线夹角130,第20、21 跨过渡跨为异形钢筋混凝土空心板梁，第24 跨20m 先张法预应力混凝土空心板梁，跨越非通航河道扁担河，桥梁中心线与河道中心线夹角110。4.3 桥面加宽法有些时候，桥梁处于较小半径平曲线上时，除了要用上述不同平面布设方法布设桥梁外，还要考虑是否需要加

9、宽桥面3。加宽桥面可以通过调整边板的悬臂长度来处理，也可以考虑是否再将桥面加宽1m(一块中板宽度)。根据近年来高等级公路曲线桥梁的设计经验，当单孔跨径桥梁中心线上的外矢值E15cm 时，应考虑加宽桥面。5. 结束语在进行曲线简支梁桥的设计时，应结合桥梁所处位置的路线线形，桥梁的跨径、斜交角度、桥梁宽度，以及工程总体设计要求等方面的综合考虑，做深入、细致的方案比较，选择合适的桥梁平面布设形式，可以采用单一的布设方法，也可以几种方法相结合使用，做到桥梁设计合理，符合规范要求，施工方便，耐久适用，经济美观。参考文献1 范立础.桥梁工程M.北京：人民交通出版社，2005。2 宁宛霞.曲线梁桥的设计方法

10、及施工特点分析J.交通科技，2005,3。3 徐峰.我省高速公路中平曲线上简支梁桥的平面布设方法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