蔣智鋒,曹培培
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通常來講,斜交橋的斜交路線都是直線部分與橋梁直接斜交,這種類型的斜交橋在施工中較為便利,同時工程技術水平要求也較低,直線路段斜交橋與正交布設的橋梁比較來看,并沒有多大的區別。一般來說,直線路段斜交橋的墩臺大多都采用平行布置的方式進行布設,同時上部的預制梁板也采用同樣的平行布置,達到最佳的布設效果。此外,在直線路段斜交橋墩臺、預制梁板平行布置完成后,預制梁板的角度與墩臺角度也必須要保持相對應,不允許存在任何偏差,并且進行布設的預制構件的尺寸也必須要保持統一,以此來保證施工的便利和安全。但是在直線路段斜交橋的布設的墩臺形式選擇時,應該要充分的考慮到斜交角度的影響。
當橋梁與路線斜交,而同時斜交的部分是曲線時,那么關于這樣的橋梁的梁板和墩臺的布置是不能按照平常設計進行的,也就是說不能夠與一般斜交橋的梁板和墩臺布置一樣,要有所區別。而梁板的角度和墩臺間的角度往往也存在著一定程度上的偏差。對于這樣彎道上的斜交橋梁,在進行設計時,要注意以下兩個方面:其一,是要保證橋梁設計的結構能夠簡單,這樣的話,其構件所需的類型也就會相對較少,能夠基本保證尺寸相統一,就能夠在一定程度上方便施工,而其橋型的布置和設計也應該和路線線形保持相協調、相一致,盡量降低偏差;其二,在一定程度上工藝應該要達到美觀、適用,同時還要保證經濟,保證其與周圍的環境、設施相一致、相協調。
當橋梁的孔數為1孔至2孔,而且當橋梁處在一個曲線半徑相對較大的彎道的時候,墩臺通常情況下也應該采取平行布置的方式,同時對上部的預制構件也同樣要采用平行布置的方式,這樣做最大的優點就是能夠降低偏差,對于同一個孔的上部預制部件能夠達到尺寸的統一,同樣也能夠減少這些模板的型號,能夠方便進行梁板的預制。然而,當橋梁處在一個曲線半徑相對較小的彎道的時候,就不應該將墩臺采取平行布置的方式,這樣做容易出現較大的偏差,對于2孔的橋梁墩臺,可以采用折線形的方式進行平行布置或者是法向布置。如果是按照折線形的方式進行平行布置,這樣能夠保證同一跨的上部預制構件尺寸較為統一,也能夠相對減少這些模板的型號,對梁板的預制工作也是十分有利的。但是當前后孔墩臺軸線與路線的斜交角不相同的時候,板梁構造尺寸和其斜角將無法保持一致,同時前后孔墩臺的尺寸、柱與柱之間的距離、支座的位置都是由差別的,那么設計工作也就會相對較為繁瑣,施工工作的開展也會變得十分的困難。
當橋梁上布置的孔數超過了3孔的時候,墩臺的設計通常就會采取法向布置的方式,對于上部的預制構件則通常會采取徑向布置的方式,也就是說,各片的橋板軸線的終端部分應該分別要在同一個半徑上面,同時,同一個孔的各片梁板還要采用平行布置的方式,但是梁板的終端部分不要采用平行布置。這樣做最大的優點就是,能夠保持下部構造的尺寸相統一,也就是說橋墩的帽梁尺寸、柱與柱之間的距離、支座的位置也都能夠保持相同,同時上部預制構件的型號和尺寸通常都是單孔橋面在布置梁板時所使用的片數。
例如:204國道龍王河大橋上部結構為16孔25 m預制箱梁結構,該橋平面位于A=670.82 m的緩和曲線和R=2 500 m的圓曲線上,路線與河流交角25°,斜橋斜做。如采用法向布置的方式,則曲線部分的墩臺尺寸能夠保持統一,且可通過調整墩頂現澆段長度,保證單片預制箱梁梁長不變,便于預制。所以,當橋梁上布置了較多的孔數的時候,那么墩臺的設計就適合采取法向布置的方式,這樣既方便了設計,同時又方便了施工。
除了上述兩種斜交橋梁的設計以外,還有一種較為復雜的斜交橋梁在設計過程中需要進行特殊布設。斜交橋梁的特殊布設首先就要設置一個異形梁板的過渡:將適用于斜跨河流及跨過正交通道的橋梁,這是一種斜交橋梁特殊布設的常用技術和技巧。采用異形梁進行斜交橋梁的特殊布設,主要要考慮橋梁設計與線路相交處的平交設計,同時采用異形斜交的布置,在實現了降低工程造價目的的同時,也滿足了平交設計的要求。
除了以上異形梁板過渡的設置外,還可以選用錯墩布置的形式來實現斜交橋梁的特殊布設。這種錯墩布置較多使用于左右幅為分離式結構,同時對跨越河道有通航要求的斜交橋梁設計中。橋梁設計過程中對跨越河流的寬度、路線與河流的斜交角應盡可能的保持在合理的范圍內。在工程量較大,全線橋梁采用統一跨徑的情況下,橋梁上部的預制構件就要盡可能的要求保持統一,可以在橋梁上部大范圍地采用預制空心板;橋梁下部的構造可以采用鉆孔灌注樁作為基礎,如果選擇按照河流的方向進行橋墩、橋臺布置,就可以最大限度地滿足河道通航的要求。但是,在設計過程中如果橋梁構件出現30°的銳角構造時,受力情況就會變得極為不利,這時橋梁的設計和建設質量也很難保證,同時也不符合橋梁設計規范的具體要求,因此應該對設計方案進行進一步對比,選擇最合適的斜交角度進行布置,左右幅橋跨也應保持在合理的范圍內進行布設,這樣既可以改善構件的受力條件,也能夠盡可能的滿足河道通航的要求。
中小跨徑斜交橋梁的設計較為復雜,但是確是近年來我國交通壓力過大所引起的交通線路的主要選擇方案之一。中小跨徑斜交橋梁可以滿足不同線路、經濟圈對交通線路的要求,可以更好的在有效緩解交通壓力的同時實現最大的經濟目標。中小跨徑斜交橋梁的設計較比復雜,在設計過程中一些關鍵技術將會對橋梁的整體設計起到直接的影響作用。因此在中小跨徑斜交橋梁的設計過程中,首先就要保證根據橋梁所處位置的路線線形、河流情況、斜交角度以及工程總體設計要求等諸多要素進行綜合的考慮和分析,對橋梁的設計需求及技術關鍵點進行深入、系統的研究。在以上分析的基礎上,通過對不同方案進行多方面的比較,從中選擇出最為合理的橋型布置,從而達到斜交橋合理設計、施工便利、經久耐用、經濟美觀的要求。
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[1]辛法,李銀榜.淺談中小跨徑公路橋梁結構設計[J].山西交通科技,2011,(2).
[2]李捷,黃良娟.高等級公路中小跨徑橋梁設計分析[J].今日科苑,2008,(22).