關(guān)于對高等級公路中小跨徑橋梁設(shè)計分析
論文關(guān)鍵詞:墩臺；設(shè)計；耐久性；結(jié)構(gòu)； 斜交橋
論文摘要: 一般公路中的橋梁常以正交布設(shè)為主,但為了滿足公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)使路線線形流暢、連續(xù),部分橋梁須服從路線走向,不可避免會出現(xiàn)一些斜交橋梁,因此在公路橋梁設(shè)計中,斜交橋梁的橋型布置、結(jié)構(gòu)形式的選擇是否合理將對橋梁施工難度、結(jié)構(gòu)耐久性及工程造價有較大影響。本文根據(jù)多年從事公路橋梁設(shè)計工作的經(jīng)驗,了中小跨徑斜交橋的布設(shè)方法,并且指出應(yīng)根據(jù)橋梁所處位置的路線線形、斜交角度、河流情況等因素,通過方案比較,選擇合適的橋型布置,從而使斜交橋設(shè)計合理、施工方便、美觀。
一、斜彎橋梁的一般布設(shè)
處于彎道中的斜交橋梁設(shè)計,一方面,應(yīng)使橋梁結(jié)構(gòu)簡單,構(gòu)件類型少,尺寸統(tǒng)一,便于化生產(chǎn)裝配,便于施工,橋型布置應(yīng)與路線線形協(xié)調(diào)一致,偏差小。另一方面,應(yīng)達到經(jīng)濟、適用、美觀,與周圍相協(xié)調(diào)。橋梁布置孔數(shù)為1 孔～2 孔時,墩臺一般采用平行布置,上部預(yù)制構(gòu)件采用平行布置,主要優(yōu)點是同一孔上部預(yù)制構(gòu)件尺寸統(tǒng)一,可減少模板型號,施工方便。當(dāng)橋梁處于曲線半徑較小的彎道上時,采用平行布置會出現(xiàn)少許偏差,對2 孔橋梁墩臺宜按折線形平行布置。但前后橋臺的軸線與路線的斜交角不同,構(gòu)造尺寸及斜角也不一致,前后孔墩臺尺寸、支座位置、柱距均有差別,設(shè)計上相對繁瑣,施工也不方便。橋梁布置孔數(shù)多于3 孔時,墩臺一般采用法向布置,上部預(yù)制構(gòu)件采用徑向布置,即各片梁板軸線的端部分別位于同一半徑上,此時,同一孔的各片梁板布置不平行,須由縫寬度進行調(diào)整;主要優(yōu)點是下部構(gòu)造尺寸統(tǒng)一,即橋墩帽梁尺寸、支座位置、柱距均相同,上部預(yù)制構(gòu)件尺寸型號一般為單孔橋面布置梁板的片數(shù),因此,橋梁布置孔數(shù)較多時,墩臺宜采用法向布置,既方便設(shè)計,又便于施工。對左右幅分離式斜彎橋的設(shè)計,左右幅橋墩臺一般應(yīng)分別進行設(shè)計,特別是斜交角度大、曲線半徑相對較小時,左右幅橋墩臺的尺寸將相差較大,只能以不同的參數(shù)控制進行尺寸計算,可推算左右幅橋各自的斜交角后,進行簡化設(shè)計,才能使左右幅橋墩臺布設(shè)的誤差相應(yīng)減小,更接近路線線形。
二、斜交橋梁的特殊布設(shè)
錯臺布置：適用于左右幅為分離式斜交橋梁,跨越河道有通航要求。如珠邵高速公路第八段中K32 + 723.5大橋,橫斷面布置為分離式左右幅橋,位于彎道半徑R = 1600 m 的曲線上,本橋跨越河流寬度約20 m ,路線與河流的斜交角為150°。本橋設(shè)計:限于本工程大、中橋梁采用統(tǒng)一跨徑,上部預(yù)制構(gòu)件盡量要求統(tǒng)一,本橋上部構(gòu)造采用7 孔20 m 預(yù)制空心板,下部構(gòu)造采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ),如果按河流方向布置橋墩、橋臺,可滿足河道通航要求,但橋梁構(gòu)件出現(xiàn)30°銳角構(gòu)造,其受力極不利,質(zhì)量難以保證,也不符合規(guī)范要求,經(jīng)多方案比較,最后墩臺以斜交角度135°布置,而左右幅橋須采用錯臺7 m 布設(shè),這樣可改善構(gòu)件的受力條件,也能滿足河道通航及河岸上設(shè)置機耕路的要求。
設(shè)置異形梁板過渡孔：適用于斜跨河流及跨過正道的橋梁。如珠邵高速公路第六合同段中K23 + 619. 25 大橋,位于彎道半徑R = 1 600 m 的曲線上,本橋跨越河流寬度約72 m ,機耕路、通道多處,路線與河流的斜交角為120°。該橋設(shè)計:上部構(gòu)造采用20 m預(yù)制空心板,1 號～7 號孔為斜交110°布置,9 號～38 號孔為正交布置,8 號孔為過渡孔,采用異形板過渡,下部構(gòu)造采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ),采用這種方法布設(shè),主要考慮旱橋相對較長,僅在跨越河流部分采用斜交布置,達到降低工程造價的目的。可滿足河道通航及河岸上設(shè)置機耕路、通道的要求。
路線與河流的斜交角較大時采用正交布置：適用于路線與河流的斜交角大于150°且河流不通航的橋梁。如汕遮公路改建工程(左幅為已建成公路,在右側(cè)拓寬,形成上下行公路) 中K15 + 824.15 中橋,本橋跨越河流寬度約25 m ,路線與河流的斜交角為150°,原左幅橋上部構(gòu)造為4 孔13 m 空心板斜交150°布置,下部構(gòu)造為四柱式墩臺;右幅加寬,如果參照左幅橋布置設(shè)計,斜交角度太大,不夠合理,因此,設(shè)計時做深入、細(xì)致的研究,基于本橋跨越河道不通航,上部構(gòu)造采用5 孔13 m 空心板正交布置,下部構(gòu)造采用二柱式墩臺,鉆孔灌注樁基礎(chǔ),設(shè)計控制右幅橋墩柱位與左幅橋墩沿水流方向一致,避免上部構(gòu)造空心板、下部構(gòu)造帽梁出現(xiàn)30°銳角構(gòu)造,提高結(jié)構(gòu)的性能,施工方便,保證工程質(zhì)量,且可減少橋梁下部構(gòu)造工程數(shù)量,降低工程造價。
結(jié)語
中小跨徑斜交橋梁的設(shè)計,應(yīng)根據(jù)橋梁所處位置的路線線形、斜交角度、河流情況及工程總體設(shè)計要求等諸方面綜合考慮,做深入、細(xì)致的研究,通過方案比較,選擇合適的橋型布置,使斜交橋設(shè)計合理,符合規(guī)范要求,施工方便,耐久適用,美觀。
參考文獻:
1. 吳香國; 不完整結(jié)構(gòu)屈曲及其可靠性評定方法研究 [D];哈爾濱工程大學(xué); 2006年
2. 張小慶; 結(jié)構(gòu)體系可靠度分析方法研究 [D];大連理工大學(xué); 2003年
3. 沈照偉; 基于可靠度的海洋工程隨機荷載組合及設(shè)計方法研究 [D];浙江大學(xué); 2004年
4. 孫曉燕; 服役期及加固后的鋼筋混凝土橋梁可靠性研究 [D];大連理工大學(xué); 2004年
5. 仲偉秋; 既有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性評估方法研究 [D];大連理工大學(xué); 2003年
6. 楊則英; 既有鋼筋混凝土橋梁安全性耐久性綜合評估法研究 [D];大連理工大學(xué); 2004年
7. 禹智濤; 既有鋼筋混凝土橋梁可靠性評估的若干問題研究 [D];華南理工大學(xué); 2003年
8. 孫曉燕,黃承逵,孫保沭; 既有橋梁外貼纖維布加固后可靠度分析[J]; 東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版); 2005年03期; 109-114
9. 張建仁,秦權(quán); 現(xiàn)有混凝土橋梁的時變可靠度分析[J]; 工程力學(xué); 2005年04期; 98-103
10.陳英俊; 論在橋梁工程中應(yīng)用可靠性理論的幾個問題[J]; 工程力學(xué); 2005年S1期; 84-87
11.楊虎榮,周世浩,譚也平,唐鐵羽; 現(xiàn)役鋼筋混凝土簡支梁橋時變可靠度分析[J]; 世界橋梁; 2005年01期; 35-38
12.呂穎釗,賀拴海; 在役橋梁承載力模糊可靠性的馬爾科夫預(yù)測[J]; 長安大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版); 2005年04期; 43-47
13.陳建英,張建仁; 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與響應(yīng)面法相結(jié)合分析既有混凝土橋梁的可靠性[J]; 長沙理工大學(xué)學(xué)報; 2004年Z1期; 13-17+22
14.王春生,聶建國,陳艾榮,陳惟珍; 既有鐵路鋼橋的系統(tǒng)疲勞可靠度評估[J]; 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版); 2005年09期; 7-11
15.盧哲安,王二磊,邱懷中,朱文琪; 在役混凝土橋梁結(jié)構(gòu)可靠度評估的模糊類比法[J]; 武漢理工大學(xué)學(xué)報; 2003年12期; 110-111+117
【對高等級公路中小跨徑橋梁設(shè)計分析】相關(guān)文章：
大跨徑橋梁撓度測量新方法研究03-07
跨越高速公路橋梁設(shè)計分析03-15
測量機器人在大跨徑橋梁檢測中的應(yīng)用研究03-07
橋梁伸縮縫設(shè)計要點分析03-09
公路橋梁伸縮裝置常見病害分析與防治03-06
高速公路橋梁架設(shè)計管理的論文11-07
長常高速公路長益段上跨天橋設(shè)計03-18
淺談山區(qū)高等級公路邊坡防護03-22
談山區(qū)高等級公路邊坡防護03-18