裝配式橋梁處在平曲線上時,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為基準,橋梁各墩臺的中心線與基準線平行的一種布置方法。
特點:各跨梁的長度均相同,橋墩蓋梁長度也相同。梁可按標準跨徑和橋交角進行預制安裝。主梁結構形式相對較少。
適用范圍:適用于曲線半徑較大時,3跨及以下的中、小跨徑橋梁。
舉例說明,橋跨組合為3x30mt梁,先簡支后連續(xù),橋寬12m,處在r=500m的圓曲線上,采用平行布置法。各墩臺中心線與基準的橋中心線平行。
可以看出各跨梁內(nèi)的長度均相同(邊跨均為29.606m,中跨均為29.296m),橋墩蓋梁的長度也相同(均為10.85m)。
由此可見,當橋梁跨數(shù)為3跨及以下時,選擇平行布置是很方便的,大大減少了梁長方面的種類,施工更加便利。
缺點:而隨著跨數(shù)的增多,雖然仍可在很大程度上保證梁長相等,但平行法的缺點也顯現(xiàn)出來:平行布置會導致墩臺尺寸的變化,造成橋墩蓋梁種類的增多,反而不利于設計與施工,同時橋墩位置也開始“跑偏”。
舉例:7孔30mt梁,分成兩聯(lián)設計,采用平行法布梁。可以看出,3、2、1號墩尺寸各不相同,且橋墩蓋梁中心往曲線內(nèi)側“跑”,形成跑偏情況。如1號墩蓋梁外側距路線中心線為554cm,蓋梁內(nèi)側則為564cm。
2、徑向布置法:
定義:即橋梁各墩臺的中心線均指向圓心,斜橋時各墩臺中心線則以其徑向線旋轉相同角度。
特點:同跨內(nèi)的每片梁理論梁長不相同,且各片梁兩端的斜角不同。但由于現(xiàn)澆段的存在,當曲線半徑較大,內(nèi)外弧長差值不大時,可通過調(diào)整現(xiàn)澆段來實現(xiàn)預制梁長一致。各橋墩蓋梁長度相同。
適用范圍:曲線半徑不大,跨數(shù)較多時,采用徑向布置法較為適宜,尤其是對于同時處在圓曲線和緩和曲線的橋來說,該方法應用得最多。
3、徑向布置法—預制梁長處理:
措施1(調(diào)整現(xiàn)澆段):當曲線半徑較大時,可通過調(diào)整封錨段長度(結構連續(xù)時為墩頂現(xiàn)澆段)來適應梁長變化,實現(xiàn)標準預制梁長。
注意要點:
(1)端隔板及梁體的端面線正做。
(2)現(xiàn)澆段的調(diào)整應在一個合理范圍內(nèi),即應考慮蓋梁寬度限制、現(xiàn)澆段鋼筋的連接和支座布置需求等。
根據(jù)預制梁的結構,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)澆段時橋跨l與半徑r、橋寬w間的限制關系。下表給出常用跨徑的w/r限值。當小于下表限值時,采用調(diào)整現(xiàn)澆段而保持預制梁長一致的方法是可行的。當同跨徑的多座橋梁w/r值均滿足限值且相差不大時,可將預制梁長取為同一個值,以大幅減少預制工作量。
措施2(調(diào)整跨中直線段):當曲線半徑較小時,建議通過調(diào)整跨中直線段長度來適應梁長變化。變化段應設在跨中橫隔梁與其兩側橫隔梁間。
注意要點:
(1)端隔板及梁體的端面線根據(jù)梁端角進行預制。
(2)對于跨中有橫隔板的結構,宜保持中隔板正作,并且橫橋向應一一對應,以保證橫橋向銜接順暢。
4、梁體平移:
梁體平移的提出:彎橋曲線半徑較小,跨徑較大時,一是外邊梁的翼緣長度(矢高)可能超過標準梁設計的范圍,橋面板需重新計算而不能完全利用標準圖的橋面板鋼筋;二是內(nèi)邊梁的翼緣長度被“吃掉”較多,甚至可能切入梁肋。此時采用梁體整體向曲線外側平移的處理方式,可解決上述問題。
舉例說明:彎橋曲線半徑r=200m,橋寬12m,跨徑l=30m,標準橫斷面布置如下圖。
實例問題:當采用標準橫斷面布置時,其平面情況如下圖所示。但這樣布置帶來的問題是:在跨中處,外邊梁的翼緣長度將達到177.6cm,比標準梁增加了57.6cm;而內(nèi)邊梁的翼緣長度減少為65.1cm,比標準梁減少了54.9cm。這樣內(nèi)外側邊梁的翼緣長度增加或減少得太多,不能適用標準梁的設計。
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度控制在合理范圍內(nèi),以便于充分利用標準梁的配筋及不觸及梁肋本身。如本例,將梁片整體往曲線外側平移30cm,則外邊梁的翼緣長度將為147.7cm,內(nèi)邊梁的翼緣長度將為95cm,均在合理范圍內(nèi)。但需注意的是下部結構(如蓋梁長度、橋墩位置)需根據(jù)梁體的平移進行相應變化。
5、梁體平移對下部結構的影響:
梁體平移后,梁體中心線與橋面中心線必然存在差值e,此時下部結構應進行相應變化??蓪⑾虏拷Y構整體往梁體平移的方向平移一樣的值,使橋墩中心線與梁體中心線對齊,使蓋梁擋塊位置滿足梁體安放的要求。這種處理辦法,橋墩蓋梁結構無需特殊設計,僅需注意樁位坐標放樣及相關高程計算即可。
當梁體平移值不太大時,可考慮將內(nèi)、外側擋塊按不等寬制作,滿足梁體平移后的安放。