正交曲线桥直做的设计方法

　　1、概述
　　交通事业的迅猛发展，使国内公路工程建设进入黄金时代。公路等级不断提高，在设计总体布局方面要求桥位确定，桥梁设计应服从路线线形标准设计。所以为了满足布线时平西线形指标，就会有部分桥梁在路线总体线形限制下处于曲线段，使桥梁结构类型的选择、结构计算方面难度加大。同时从桥梁美观学考虑，曲线桥梁在整体布置方面要求更高。因此在平曲线半径较大的情况下，采用“曲线桥直做”方案，在平、纵、横设计上可以通过特殊处理，达到桥型经济、美观的目的。
　　2、设计条件及侨型的确定
　　曲线桥与路线正交且曲线半径较大时，“曲线桥直做”方案更容易近似曲线，经过计算分析和实地模型，得出平曲线半径是作为“曲线桥直做”的重要因素。按加拿大安大略省公路桥梁设计规范是采用公式：
　　L 2＜b×R
　　其中L一桥梁中心线处梁长
　　R一平曲线半径
　　b-桥架全幅的半宽
　　作为曲线桥直线桥计算的判别条件，同时又根据“曲线桥直做”近几年的工程实践经验，对于简支曲线梁桥则以选用空心极梁为最佳结构类型；根据理论计算对于平曲线半径大于700m、20m跨径以内先张法板，最大增减值在（-36cm＋36cm）以内，而且通过调整钢筋长度的方法很容易预制出不同的板长。
　　3、桥型布置与计算分析
　　“曲线桥直做”即墩台轴线沿曲线径向布置，并且墩台轴线方向交于圆心，梁长为曲线的弦长。由于桥梁内、外边缘线对应的曲线半径不同，使每片梁内侧的长度不等，也造成每跨中每片梁长短不一，按曲线直做墩台不平行也就使权梁的每跨布置是由许多块不同长度的个梯形组成一踏的大梯形。曲线桥对于位于国曲线内，桥梁中心线以及桥梁内、外边缘线均为一同心曲线；对于位于缓和曲线内，桥梁中心线为缓和曲线，而对内、外边缘线是随中线曲率变化的渐变曲率曲线，而不应按缓和曲线计算。对于曲线桥直做梁板桥，计算分析基本上与直线梁板桥架结构计算是一致的，但是由于每片梁内、外侧长度不同，从计算角度考虑采用取平均梁长作为计算梁长。
　　每片板计算梁长为：L＝L h（R士B J）／R
　　其中：L h-标准跨径的梁长
　　R一路中心线的曲率半径
　　R一任一板中心线歪路中心线的距离根据些公式知板梁长度是由内铡向外侧递增，按布置形式计算出每片板梁长度，通过结构分析计算内力，计算结果按标准跨径的梁板配筋，而且由于板长变化值较小，通过调整钢束及钢筋的长度，进行编号预制板梁。同时对桥面铺装层按平曲线形状进行实地现浇，以满足曲线线形要求。
　　4、工程实例的结构处理
　　黑大公路榆树至大口钦段营城中桥是位于圆曲线内，曲线半径R 2898.13m，桥中心处路线切线方向与河流方向正交。
　　上部结构类型：3× 13m钢筋混凝土空心板桥桥面全宽：净-11＋2×1.5m.
　　本桥标准跨径对应预制板长取1296cm，桥桥向上部断面由9块空心板通过铰缝联接构成。按LLb（R±／R公式知板长在（1298.7-1293.3）cm之间变化。
　　横桥向每跨弦、弧、最大失高值为0.73cm，外过板不必做成外边缘加宽形式，在桥面铺装展现浇时按曲线要求进行圆滑处理。
　　结束语
　　由于曲线桥直做方案时每片梁尺寸不同，因此在预制时应做好编号，便于吊装就位。在安装防撞护栏或人行适时还应考虑构件重心位置偏向轴线外侧，容易造成失稳倾覆，应在内外边板处增设临时支架。总之，曲线桥梁在平面布置和结构处理方面要复杂且难度大，但对曲线半径较大，采用曲桥直做、曲线桥面确是有效的设计方法。参考文献范立础主编《桥梁工程》张雨化主编《道路勘测设计》武勇义主编《公路弯斜坡桥涵几何设计》。