第３７卷，第３期 公 路 工 程 Ｖｏ１．３７，Ｎｏ．３ ２ ０ １ ２年６月 Ｈｉｇｈｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｊｕｎ．，２ ０ １ ２ 曲线上先简支后连续桥梁的处理方法 陈博 ，刘德坤 ，邓麟勇 （１．湖南省浏醴高速公路建设开发有限公司，湖南长沙４１０３２９；２．湖南大学工程力学系，湖南长沙４１００８２） ［摘要］高速公路上有若干先简支后连续桥梁位于曲线上，理论上为弯桥。为简化设计，降低施工难度和费 用，这类弯桥的施工普遍采用“弯桥直做”的施工方法。本文以Ｔ梁为对象，总结“弯桥直做”的不同处理方法，并 对各种处理方法进行讨论。 ［关键词］先简支后连续桥梁；高速公路；曲线桥梁 ［中图分类号】Ｕ ４４８．２１ ５ ［文献标识码］Ａ ［文章编号］１６７４—０６１０（２０１２）０３—０１６５—０３ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ Ｓｉｍｐｌｙ－Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｂｒｉｄｇｅｓ Ｓｉｔｕａｔｅｄ ｉｎ Ｃｕｒｖｅｓｈ ＣＨＥＮ Ｂｏ ，ＬＩＵ Ｄｅｋｕｎ ，ＤＥＮＧ Ｌｉｎｙｏｎｇ （１．Ｈｕｎａｎ Ｌｉｕｌｉ Ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏ．Ｌｔｄ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｈｕｎａｎ ４１０３２９，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ，Ｈｕｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｈｕｎａｎ ４１００８２，Ｃｈｉｎａ） ［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｓｏｍｅ Ｓｉｍｐｌｙ－Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｂｒｉｄｇｅｓ ｉｎ ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙｓ ａｒｅ ｓｉｔｕａｔｅｄ ｉｎ ｃｕｒｖｅｓ ｗｈｉｃｈ ａｒｅ ｃｕｒｖｅｄ ｂｒｉｄｇｅｓ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｌｙ．Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｉｍｐｌｉｆｙ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｔｏ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｄｉｆｉｃｕｌｔｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｓｔｓ ｏｆ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｔｈａｔ ｃｕｒｖｅｄ ｂｒｉｄｇｅｓ ａｒｅ ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ ｂｙ ｓｔｒａｉｇｈｔ ｂｅａｍｓ ｉｓ ｃｏｍｍｏｎｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｃｈ ｂｒｉｄｇｅｓ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ Ｔ－ｓｈａｐｅｄ ｂｅａｍｓ ｂｅｉｎｇ ｔａｋｅｎ ａｓ ｅｘａｍｐｌｅｓ，ｔｈｅ ｄｉｆ－ ｆｅｒｅｎｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ａｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ ａｎｄ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． ［Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ］ｓｉｍｐｌｙ－ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｂｒｉｄｇｅ；ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ；ｃｕｒｖｅｄ ｂｒｉｄｇｅ ０ 前言 ④支座的处理。 本文以Ｔ梁为对象，在理论研究和工程实践的 高速公路上有若干先简支后连续桥梁位于曲线 基础上，总结“弯桥直做”的不同处理方法，并对各 上，理论上为弯桥。为简化设计，降低施工难度和费 种处理方法进行讨论。 用，这类弯桥的施工普遍采用“弯桥直做”的施工方 法 。以往的施工没有统一的工艺规程，由各施 １ 梁长度及边梁顶板宽度的计算 工单位根据自己的理解和经验进行施工，随意性较 弯桥的桥墩（盖梁中心线）是按辐射状布置的， 大，因此存在线形不好、支座位置不准、横隔板错位 因此每片梁的长度不同。以直梁长度为比较标准， 等问题。加上目前有相当部分施工单位技术力量薄 路线设计线以外的梁应加长，以内的应缩短。按照 弱、经验缺乏，导致弯桥施工成为桥梁施工中的一个 Ｔ梁设计通用图的说明，“弯桥直做”适用于长度改 值得重视的问题。研究制定一套合理规范的“弯桥 变量小于或等于±５００ ｍｍ的情况，当该变量为 直做”的处理方法具有一定的意义。 ５００ ｍｍ时，容易算得不同跨径的圆曲线半径为： “弯桥直做”的处理内容包括以下方面： ３０ ｍ Ｔ梁为７２０ ｍ；４０ ｍ Ｔ梁为９６０ ｍ；５０ ｍ Ｔ梁为 ①边梁翼板宽度调整以及用曲线或折线改善 １ ２００ ｍ。 边缘线形； 为了保证弯桥的平面线形和护栏的正确位置， ②梁长度需要改变； 靠外幅的边梁翼板应加宽并用曲线或折线改善边缘 ③靠伸缩缝一端梁端的处理； 线形。 ［收稿日期】２０１２一Ｏ１—２０ ［作者简介】陈博（１９７９２），男，湖南慈利人，工程师，主要从事高速公路建设与管理工作。 １６６ 公路工程 ＝ ．３７卷 高速公路的曲线线形由圆曲线和缓和曲线构 （Ｒ士△Ｒ ）（１一ｃｏｓ０）， （７） 成，目前各项目的设计图纸中，有的设计图纸对每一 当梁位于中心线外幅时，取“＋”，位于内幅时， 取“一”。 座曲线上的这类桥梁给出了每片Ｔ梁的长度和边 梁翼板的调整宽度，而有的设计图纸没有给出这些 数据，需要施工单位计算。 为了说明问题，本文给出圆曲线上梁长的计算 公式，缓和曲线的计算比较复杂，建议由设计院提供 具体数据。图１为圆曲线上梁长计算的示意图。 ２ 处理原则 曲线上先简支后连续桥梁采用“弯桥直做”的 施工方法的目的是为了简化设计和降低施工难度和 费用，降低施工难度和费用的途径主要是尽可能利 用直线上梁的模板来制作曲线上的梁，处理方式应 遵循以下原则： ①梁安装后，各梁横隔板中心线应在一条直线 上： ②梁安装后，边跨梁简支端（靠伸缩缝端）的支 座应位于端横隔板下； ③梁安装后，各梁边跨梁简支端端面应在一个 平面上，特别是安装伸缩缝的预埋钢筋应埋置在正 图１梁长计算示意图（圆曲线） 确的位置，以保证伸缩缝安装质量。 Ｆｉｇｕｒｅ １ ｄｉａｇｒａｍｍａｔｉｃ ｓｋｅｔｃｈ ｆｏｒ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｅａｍ ｌｅｎｇｔｈ （ｃｉｒｃｕｌａｒ ｅＵｌ￣＇ｅ） ３ 处理方法 图１中： 为路线设计线半径；ｆ０为一个桥跨内路 以下的处理方法建立在利用直线上梁的模板的 线设计线弦长；ＡＲ 为第ｉ片弯梁轴线离路线设计线 基础上，对局部进行调整和处理。 的距离，为代数量，设计线以外为正，以内为负；ｚ 为 ａ．边梁翼板宽度调整。为了保证弯桥的平面 两端盖梁中心线（辐射状布置）问第ｉ片弯梁轴线弦 线形和护栏的正确位置，靠外幅的边梁翼板应加宽 长； 为梁跨中点与圆心的连线和盖梁中心线与圆 并用曲线或折线改善边缘线形，翼板外缘的理论曲 心连线的夹角；Ａｌ 为第ｉ片梁一端应增加或缩短的 线采用圆曲线，宽度调整量的计算可以查图纸或参 长度，增加为正，缩短为负 为第ｉ片梁跨中矢高。 考式（７）。 ①梁长计算公式。 ｂ．梁长调整。设计规定对梁长调整的部位为 几何关系： 端横隔板和相邻横隔板之间直线预应力筋的位置。 ｌｉＲ＋ ＡＲｉ这种调整可以保证简支端支座位于端横隔板下面， ： — 一 ：ｌ＋ ＋百， （１）【 但如果要求各梁端横隔板中心线严格位于一条直线 ＡＲ 上，则要求端横隔板倾斜一个角度（不再和梁轴向 ｚｆ ｆ０＋ｆ０ ， （２） 垂直），这将导致模板制作困难。另外，这种调节一 △Ｒ 般是将端横隔板和相邻横隔板节段的模板按最短长 △ｚ ｌｉ—ｌｏ＝ｌｏ 。 （３ 度做成两节，需加长时 通过增加调节块来调节长 一端梁长改变： 度。如果调节的长度不大，调节块的制作也有困难。 △Ｒ 这种调整一般用于调节长度大，按下面的处理难以 Ａｌｆ 。 。 （４） 实现的情况。 ②０角计算公式。 如果路线圆曲线半径较大，梁长的调整尺寸较 Ｚ 小，则可以只对边跨梁的简支端进行调整，调整部位 ｓｉｎ０ ， （５） 为端横隔板和梁端面之间。这种调整最简单，可以 这里 为弧度，化为角度 保证各横隔板严格位于一条直线上，但应注意两个 问题： ： 。 （６） ①梁端面需做成斜面。为了梁架设后各梁端 ③图１中矢高。 面位于同一平面内，梁端面需做成斜面（见图２）。 第３期 陈博，等：曲线上先简支后连续桥梁的处理方法 度ＡＩｉ。 １６７ 其中最重要的是伸缩缝预埋钢筋位置也要进行相应 调整（遵循各钢筋与端斜面的距离相等的原则），才 能保证这些钢筋在后期伸缩缝安装时发挥作用。 路线设计线以外的支座移动时，应保证支座边 缘离垫石的钢筋网片边缘至少２ ＣｌＴＩ，才能满足使用 要求。以３０ ｍ Ｔ梁为例，在有伸缩缝的一端，端横 隔板中心离伸缩缝边（盖梁中心线）６０ ｃｍ，支座顺 桥向为５０ ｃｍ，由于支座中心与端横隔板中心重合， 则支座边缘离盖梁中心为８５ ｃｎｌ，而３０ Ｉｎ跨径的垫 石钢筋网片在盖梁的一侧为９５ ｃｍ，则支座移动的 最大距离为１０ ｃｍ一２ ｃｍ＝８ ｃｍ。当支座向盖梁中 心线外侧移动距离小于等于８ ｃｍ时，只需移动支座 图２梁端斜面示意 就可以了。当支座向盖梁中心线外侧移动的距离大 ｌ＇ｉｇｕｒｅ ２ ｄｉａｇｒａｍｍａｔｉｃ ｓｋｅｔｃｈ ｆｏｒ ｉｎｃｌｉｎｅｄ ｐｌａｎｅ ｏｆ ｅｎｄ ｏｆ 于８ ｃｎｌ时，建议移动支座８ ｃｍ，余下的长度改变需 ｂｅａｍ 要将梁端下支座预埋钢板向梁端方向移动，为了保 ②支座的处理。梁安装后，简支端支座应位于 证支座在横隔板下，横隔板相应加厚，这只需将梁端 端横Ｉ 板下面才能保证梁端处于良好的受力状态。 部模板向外移动即可以实现。路线设计线以内的支 对于在端横隔板和梁端面之间调整长度的方法，由 座移动不存在支座移到垫石以外的问题（支座向盖 于端横隔板位置不变，支座将不再位于端横隔板正 梁中心线方向移动），只需移动支座即可。． 下方。以跨径为比较长度，圆曲线凸出一方称为路 图３为３０ ｍ Ｔ梁支座尺寸。伸缩缝处的支座 线设计线以外，则路线设计线以外的支座应向背离 一般采用球形支座或盆式支座，支座下面一般都有 盖梁中心线方向（即跨中方向）移动，路线设计线以 钢垫板，钢垫板下面就是桥墩或是桥台垫石。在对 内的支座应向盖梁中心线方向移动，由于夹角很小， 支座的移动过程中，需要保证支座钢垫板在垫石的 支座的移动方向可以与盖梁中心线垂直，移动的距 钢筋网片上，支座钢垫板、桥墩垫石和桥台垫石的尺 离即为上述节１中第 片梁一端应增加或缩短的长 寸如图４所示。 垫石轮廓 垫石轮廓 支座钢板垫 一磨一 支座 桥台垫石 桥墩垫石 顺桥向 图３ ３０ ｎｌ Ｔ梁支座钢垫板及垫石尺寸（单位：ｍｍ） Ｆｉｇｕｒｅ ３ Ｓｉｚｅ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｂｅａｒｉｎｇ ｐｌａｔｅ ａｎｄ ｐａｄ ｓｔｏｎｅ ｆｏｒ ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ｓｅａｔ（Ｕｎｉｔ：ｍｍ） ４ 算例 由表１可以看出：中横隔板加厚最大值为ｌ４ 某高速公路项目高架桥位于Ｒ＝１ ３００ Ｉｎ的圆 曲线上，为双幅桥梁，以线路中心线为界分成左幅右 ＼ ． ｝： 湛墨＋挪潜屏 ／ 幅，左幅从线路中心线向内，梁长减小，右幅从中心 线向外梁长增大。计算时对梁体进行编号，见图４。 工 ［ｉ＝ 一ｊ、—鲤卜 △Ｒ． Ｌ０００ 利用梁长公式进行计算，ｆ￡＝ｆ。＋ｚ。 其为跨 长公式，预制梁长，边跨需减少０．４３ ｍ，中跨需减少 图４梁体编号断面图 Ｆｉｇｕｒｅ ４ ｓｅｃｔｉｏｎａｌ ｄｒａｗｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｂｅａｍ ｂｏｄｙ ０．７ ｍ。其计算结果见表１。 （下转第２０８页） ２０８ 公路工程 ３７卷 （上接第１６７页） 实现。而支座背离盖梁中心线移动的最大值为 １４ ｃｍ，已超过了８ ｃｍ（参见节３的分析），因此除移 动支座外，还应增加相应端横隔板的厚度，以保证支 座位于端横隔板下。 ５ 结论 曲线上先简支后连续桥梁的“弯桥直做”方法 续图４梁体编号断面图 Ｆｉｇｕｒｅ ４ Ｓｅｃｔｉｏｎａｌ ｄｒａｗｉｎｇ ｏｆ ｂｅａｍ ｂｏｄｙ 有很多细节需在一开始就要全盘考虑，对于梁的预 制，有以下几点： ①台座长度以最长梁长制作； 表１ 梁长及支座移动计算结果 Ｔａｂｌｅ １ Ｒｅｓｕｌｔｓ ｆｒｏｍ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｅａｍ ｌｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ｓｃａｔ ｓｈｉｆｔ ｍ ②如果调节长度大，梁长调整的部位为端横隔 板和相邻横隔板之间，则梁端第一节段模板设快速 拆模活口装置，通过增加调节块对梁进行加长，可以 按两片梁一组进行调节，以免调节块过多，尺寸过 细。 ③左右侧模（含翼板）竖向做成高低构造，使 翼板顶面混凝土形成设计横坡。实际上，直线上的 梁顶面也有横坡，曲线上的梁顶面横坡可能更大。 ④波纹管应根据变化的梁长制作，加长或缩短 部分应位于预应力束直线段，钢较线的长度也应改 变。 如果需要移动支座，则在盖梁施工时就要考虑。 顺便指出，按本文支座移动的原则，不会对盖梁的受 力性能产生明显的不利影响。 ［参考文献］ ｃ１］ 林立新，邓奇春，杨 晖．流溪河林场大桥弯桥直做的设计分 析［Ｊ］．湖南交通科技，２００４，３０（３）：５８—６Ｏ． ［２］ 明图章．弯桥直做与弯桥折做［Ｊ］．华东公路，１９９５，（２）：４６— ５０． ［３］ 刘小辉，郭良久，王 荣．弯桥直做的若干问题探讨［Ｊ］．公路 交通技术，２００９，（３）：８８—９１． ［４］ 黄耀程．位于缓和曲线上梁桥的平立面设计［Ｊ］．中南公路工 注：表中“＋”值表示背离盖梁中心线移动，“一”值表示向盖梁 中心线移动。 程，２００４，２４（３）：８９—９１． ［５］ 刘锋民，攀建兴．弯桥直做的设计与探讨［Ｊ］．山西建筑．２００５， ３ｌ（１）：ｌ６９． ｅｍ，支座向盖梁中心线移动的最大值为１４ ｃｍ，可以