裝配式橋梁處在平曲線(xiàn)上時(shí),橋梁的布孔一般有徑向法和平行法兩種。徑向法適用范圍較廣,但有時(shí)平行法也很方便。
1、平行布置法:
定義:即以橋中心處橫橋向墩軸線(xiàn)為基準(zhǔn),橋梁各墩臺(tái)的中心線(xiàn)與基準(zhǔn)線(xiàn)平行的一種布置方法。
特點(diǎn):各跨梁的長(zhǎng)度均相同,橋墩蓋梁長(zhǎng)度也相同。梁可按標(biāo)準(zhǔn)跨徑和橋交角進(jìn)行預(yù)制安裝。主梁結(jié)構(gòu)形式相對(duì)較少。
適用范圍:適用于曲線(xiàn)半徑較大時(shí),3跨及以下的中、小跨徑橋梁。
舉例說(shuō)明,橋跨組合為3x30mt梁,先簡(jiǎn)支后連續(xù),橋?qū)?2m,處在r=500m的圓曲線(xiàn)上,采用平行布置法。各墩臺(tái)中心線(xiàn)與基準(zhǔn)的橋中心線(xiàn)平行。
可以看出各跨梁內(nèi)的長(zhǎng)度均相同(邊跨均為29.606m,中跨均為29.296m),橋墩蓋梁的長(zhǎng)度也相同(均為10.85m)。
由此可見(jiàn),當(dāng)橋梁跨數(shù)為3跨及以下時(shí),選擇平行布置是很方便的,大大減少了梁長(zhǎng)方面的種類(lèi),施工更加便利。
缺點(diǎn):而隨著跨數(shù)的增多,雖然仍可在很大程度上保證梁長(zhǎng)相等,但平行法的缺點(diǎn)也顯現(xiàn)出來(lái):平行布置會(huì)導(dǎo)致墩臺(tái)尺寸的變化,造成橋墩蓋梁種類(lèi)的增多,反而不利于設(shè)計(jì)與施工,同時(shí)橋墩位置也開(kāi)始“跑偏”。
舉例:7孔30mt梁,分成兩聯(lián)設(shè)計(jì),采用平行法布梁。可以看出,3、2、1號(hào)墩尺寸各不相同,且橋墩蓋梁中心往曲線(xiàn)內(nèi)側(cè)“跑”,形成跑偏情況。如1號(hào)墩蓋梁外側(cè)距路線(xiàn)中心線(xiàn)為554cm,蓋梁內(nèi)側(cè)則為564cm。
2、徑向布置法:
定義:即橋梁各墩臺(tái)的中心線(xiàn)均指向圓心,斜橋時(shí)各墩臺(tái)中心線(xiàn)則以其徑向線(xiàn)旋轉(zhuǎn)相同角度。
特點(diǎn):同跨內(nèi)的每片梁理論梁長(zhǎng)不相同,且各片梁兩端的斜角不同。但由于現(xiàn)澆段的存在,當(dāng)曲線(xiàn)半徑較大,內(nèi)外弧長(zhǎng)差值不大時(shí),可通過(guò)調(diào)整現(xiàn)澆段來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)制梁長(zhǎng)一致。各橋墩蓋梁長(zhǎng)度相同。
適用范圍:曲線(xiàn)半徑不大,跨數(shù)較多時(shí),采用徑向布置法較為適宜,尤其是對(duì)于同時(shí)處在圓曲線(xiàn)和緩和曲線(xiàn)的橋來(lái)說(shuō),該方法應(yīng)用得最多。
3、徑向布置法—預(yù)制梁長(zhǎng)處理:
措施1(調(diào)整現(xiàn)澆段):當(dāng)曲線(xiàn)半徑較大時(shí),可通過(guò)調(diào)整封錨段長(zhǎng)度(結(jié)構(gòu)連續(xù)時(shí)為墩頂現(xiàn)澆段)來(lái)適應(yīng)梁長(zhǎng)變化,實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制梁長(zhǎng)。
注意要點(diǎn):
(1)端隔板及梁體的端面線(xiàn)正做。
(2)現(xiàn)澆段的調(diào)整應(yīng)在一個(gè)合理范圍內(nèi),即應(yīng)考慮蓋梁寬度限制、現(xiàn)澆段鋼筋的連接和支座布置需求等。
根據(jù)預(yù)制梁的結(jié)構(gòu),錨固段或現(xiàn)澆段的變化值△l常按12.5cm控制,
上述公式反映的是采用調(diào)整現(xiàn)澆段時(shí)橋跨l與半徑r、橋?qū)挘鏖g的限制關(guān)系。下表給出常用跨徑的w/r限值。當(dāng)小于下表限值時(shí),采用調(diào)整現(xiàn)澆段而保持預(yù)制梁長(zhǎng)一致的方法是可行的。當(dāng)同跨徑的多座橋梁w/r值均滿(mǎn)足限值且相差不大時(shí),可將預(yù)制梁長(zhǎng)取為同一個(gè)值,以大幅減少預(yù)制工作量。
措施2(調(diào)整跨中直線(xiàn)段):當(dāng)曲線(xiàn)半徑較小時(shí),建議通過(guò)調(diào)整跨中直線(xiàn)段長(zhǎng)度來(lái)適應(yīng)梁長(zhǎng)變化。變化段應(yīng)設(shè)在跨中橫隔梁與其兩側(cè)橫隔梁間。
注意要點(diǎn):
(1)端隔板及梁體的端面線(xiàn)根據(jù)梁端角進(jìn)行預(yù)制。
(2)對(duì)于跨中有橫隔板的結(jié)構(gòu),宜保持中隔板正作,并且橫橋向應(yīng)一一對(duì)應(yīng),以保證橫橋向銜接順暢。
4、梁體平移:
梁體平移的提出:彎橋曲線(xiàn)半徑較小,跨徑較大時(shí),一是外邊梁的翼緣長(zhǎng)度(矢高)可能超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)梁設(shè)計(jì)的范圍,橋面板需重新計(jì)算而不能完全利用標(biāo)準(zhǔn)圖的橋面板鋼筋;二是內(nèi)邊梁的翼緣長(zhǎng)度被“吃掉”較多,甚至可能切入梁肋。此時(shí)采用梁體整體向曲線(xiàn)外側(cè)平移的處理方式,可解決上述問(wèn)題。
舉例說(shuō)明:彎橋曲線(xiàn)半徑r=200m,橋?qū)?2m,跨徑l=30m,標(biāo)準(zhǔn)橫斷面布置如下圖。
實(shí)例問(wèn)題:當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)橫斷面布置時(shí),其平面情況如下圖所示。但這樣布置帶來(lái)的問(wèn)題是:在跨中處,外邊梁的翼緣長(zhǎng)度將達(dá)到177.6cm,比標(biāo)準(zhǔn)梁增加了57.6cm;而內(nèi)邊梁的翼緣長(zhǎng)度減少為65.1cm,比標(biāo)準(zhǔn)梁減少了54.9cm。這樣內(nèi)外側(cè)邊梁的翼緣長(zhǎng)度增加或減少得太多,不能適用標(biāo)準(zhǔn)梁的設(shè)計(jì)。
解決思路:采用梁體整體平移一定距離的方式,則可將內(nèi)、外邊梁的跨中翼緣長(zhǎng)度控制在合理范圍內(nèi),以便于充分利用標(biāo)準(zhǔn)梁的配筋及不觸及梁肋本身。如本例,將梁片整體往曲線(xiàn)外側(cè)平移30cm,則外邊梁的翼緣長(zhǎng)度將為147.7cm,內(nèi)邊梁的翼緣長(zhǎng)度將為95cm,均在合理范圍內(nèi)。但需注意的是下部結(jié)構(gòu)(如蓋梁長(zhǎng)度、橋墩位置)需根據(jù)梁體的平移進(jìn)行相應(yīng)變化。
5、梁體平移對(duì)下部結(jié)構(gòu)的影響:
梁體平移后,梁體中心線(xiàn)與橋面中心線(xiàn)必然存在差值e,此時(shí)下部結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)變化??蓪⑾虏拷Y(jié)構(gòu)整體往梁體平移的方向平移一樣的值,使橋墩中心線(xiàn)與梁體中心線(xiàn)對(duì)齊,使蓋梁擋塊位置滿(mǎn)足梁體安放的要求。這種處理辦法,橋墩蓋梁結(jié)構(gòu)無(wú)需特殊設(shè)計(jì),僅需注意樁位坐標(biāo)放樣及相關(guān)高程計(jì)算即可。
當(dāng)梁體平移值不太大時(shí),可考慮將內(nèi)、外側(cè)擋塊按不等寬制作,滿(mǎn)足梁體平移后的安放。