中小跨径弯斜桥设计探讨论文_高代强

中小跨径弯斜桥设计探讨论文_高代强

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摘要:随着我国经济的发展,交通运输业也得到了巨大的发展。桥梁身为交通运输中的重要组成部分,在设计时不仅仅需要具有实用性,还需要具有一定的美学性。中小跨径弯斜桥是弯斜桥梁的一种,在设计时需要考虑多种因素,并且遵照其设计原则制定设计流程。本文将结合实例对中小跨径弯斜桥的设计进行探讨。

关键词:中小跨径;弯斜桥;设计

前言:中小跨径弯斜桥的设计是一个系统的工程,它具有着灵活性与复杂性的特点。其灵活性体现在它在满足其基本功能后,整体的外观形式具有多样性,在设计及施工时可以采取多种方法,而它的复杂性体现在对中小跨径弯斜桥进行设计时需要考虑周围的客观环境,气候的影响以及桥跨的机构类型等。从这两种特性入手,我们可以进行相对具体的分析。

一、中小跨径弯斜桥设计思路

中小跨径弯斜桥在形式的选择上应该根据地势、地以及平曲线半径等多种因素进行考虑,桥梁的平面布置要满足整体线型布置的要求,让桥梁与履行形成协调的配合。在其设计时应该注意到其受力特征、标高、中线的控制以及影响因素[1-2]。

(一)中小跨径弯斜桥受力特征

中小跨径弯斜桥受到荷载作用,因为曲率的影响会发生扭转与翘曲变形这样的现象,桥梁同时承受着剪、弯和扭的共同作用,因此,对于它们的互相耦合作用需要在对中小跨径弯斜桥进行设计时重点关注。

(二)标高、中线的控制

在中小跨径弯斜桥设计时,应该对标高、中线的控制有所重视,因为纵断面上存在竖曲线与纵坡度、横断面上存在单项坡度与桥面超高,平面上又存在着平曲线,因为这些情况的出现,对于标高及中线精确程度的控制是十分复杂的。所以,在中小跨径弯斜桥进行具体的设计时,应该对这一方面进行反复的审核,进行反复地检查,并且按照严格的要求对此进行控制。

(三)中小跨径弯斜桥影响因素

中小跨径弯斜桥的影响因素包含多种,需要对自然因素和施工方法、类型选择上都进行充分地考虑。如桥梁所处位置的自然地理特征会对桥跨的设计产生制约的作用,而对墩台的布置方向等方面也有着影响,像一般的简支梁就很适合本文所分析的中小跨径弯斜桥。假如公路半径较大,而加宽值较小,那么就比较适合直梁弯桥形式,在曲线半径不大时,首先会选择曲梁的弯桥。需要针对具体的能够影响要桥梁的外部原因以及其他因素进行具体的分析,进而作出决策[3]。

二、中小跨径弯斜桥设计实例分析

(一)工程概况

此工程是我国某处的一座改建桥梁。现在,因为地形等原因,为了确保该改建桥梁的连续性,需要对此设置平面线,此桥位正在该路线平面线上,平面线的要素为,原桥5跨10米简支板桥,现在需要改建4跨13米的中桥。

(二)设计的流程

中小跨径弯斜桥的设计原则是“先跨步、再选梁、后下部、最后到细部。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆”其设计流程应该参照此原则进行[4]。

1.桥跨组合和梁形的确定

首先应该对这座桥梁所处的自然地理特征和水文地质及河床断面等方面进行详细地了解,然后针对此桥梁设计,将桥梁的上部结构空心板外形规则进行周密地考虑,为保证设计的简单以及工程造价成本的合理,现拟建4跨13米的钢筋混凝土空心板桥。这座桥梁,前跨位于路线缓和曲线上,设计为3.5°斜板桥,后两跨按照直板桥进行设计。考虑到行车的舒适性和安全性,对于桥梁横断面上,应该设计为桥面的外侧超高,向内侧倾斜的横坡,这种超高的横向坡度需要按照半径大小、桥梁的种类等因素最后确认为3%。通过梁底垫块、桥面铺装层等方面可以对它进行一定程度的调整,此桥梁的横坡形成是利用两墩柱高度的调整,随之调整了桥面排水孔道的设置。将桥上的路缘石、栏杆以及人行道也进行略微的调整,将其在平面上设计成曲线的形状。对于侧模以及板斜度可以利用板锻模进行调整。

2.下部墩台和细部构造

对于下部墩台的设计,应该主要从桥梁的受力进行考虑,其次,还需要从美学的角度进行考虑,多数情况下,会采用相对合理的径向设计。假如采用的布设方法是径向布设,预制的梁长都是不同的,那么需要对上下部的总体进行综合地衡量,和简支梁连接的墩台可以利用平行墩台设计方法,这样可以对同一孔桥内各片梁不同的跨度造成的问题,从而让施工过程变得更为简单[5]。因为路线和墩台相交的夹角不一样,所以可以通过对墩台帽长度进行调整,曲线半径小就用台帽长度较小的,曲线半径大就用台帽的长度较大的。

针对此工程,经过以上所说的多方面的考量,对其简支空心板采用的布设方式是墩台平行的方式。对于此中小跨径弯斜桥的设计,我们需要知道的是简支斜弯桥、连续斜弯桥和正桥相比会经常出现一些像支座横向偏移、梁体旋转和桥头搭板位移的情况,造成这种情况发生的主要原因是下部的结构对上部的机构缺少横向的约束,受到在未来的运营中混凝土收缩和气候环境等影响,会产生横向力。所以在细部设计时,采用的具体方法是,首先,于铰接斜板的支撑中心地方预留出锚栓的孔洞,在完成后使用锚栓对其进行固定;其次,于支座和支撑的结构间设置必要横向限位装置,这样可以减少因横向力造成的偏移;接着,要在施工中注意,施工的气温应该是该地的平均气温,以免运营中因气温产生材料变化造成问题;最后在选择伸缩缝时,应该选择伸缩量大一些的型号,且做好清洁的工作。

结论:综上所述,弯斜桥按照不同的划分方法可以分为多种类型,如曲梁式桥和直梁式桥等,在对中小跨径弯斜桥进行设计时需要考虑到它的受力特征,标高、中线的控制及中小跨径弯斜桥的影响因素等,通过实例,我们可以看出这些考虑的因素在具体情况中如何进行操作,以对此类问题予以解决。

参考文献:

[1]赵江林.中小跨径斜梁桥荷载横向分布的研究[D].兰州交通大学,2016.

[2]赵江林.中小跨径斜梁桥荷载横向分布的研究[D].兰州交通大学,2016.

[3]陈林兴.斜桥、弯桥后张法T梁预制技术与控制[J].城市道桥与防洪,2013,07:229-232+19-20.

[4]彭海林.跨渠桥梁施工控制要点[J].河南水利与南水北调,2014,12:31-32.

[5]蔡昱,方武勇,王李,颜庆陆.基于中线平移互交视线测设法的斜交桥梁墩台定位控制[J].新余学院学报,2012,03:75-77.

论文作者:高代强

论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期

论文发表时间:2017/12/11

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