互通加寬橋梁設(shè)計(jì)

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1、互通加寬橋梁設(shè)計(jì)張曉婧（四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)勘察設(shè)計(jì)分公司，成都，610031）【】針對(duì)高速公路上常見(jiàn)的互通加寬橋梁，木文從結(jié)構(gòu)選型到主梁布置兩個(gè)主要方面進(jìn)行分析，總結(jié)此類橋梁常用的設(shè)計(jì)方法，并結(jié)合具體的工程實(shí)例加以說(shuō)明，以供同類型橋梁設(shè)計(jì)參考。【關(guān)鍵詞】互通；加寬；橋梁引言近年來(lái)，隨著高速公路的快速發(fā)展，涌現(xiàn)出各種異形橋梁。其中以加寬、變寬橋梁居多，尤其是在樞紐互通式范圍內(nèi)，因其具有長(zhǎng)度短、曲線半徑小、各種交通流線交叉，結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，最常見(jiàn)的喇叭形互通中主線與匝道想接時(shí)需要設(shè)置加減速車道，當(dāng)主線橋梁進(jìn)入變速車道段或過(guò)渡段時(shí)便呈現(xiàn)加寬、變寬趨勢(shì)。如何使橋梁做到簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，方便施

2、工的同時(shí)又能契合路面加寬線形，就成了設(shè)計(jì)上的一個(gè)難點(diǎn)。木文就從上部結(jié)構(gòu)選型和主梁布置兩個(gè)方面總結(jié)互通加寬橋梁的設(shè)計(jì)方法，再結(jié)合江津（渝黔界）經(jīng)習(xí)水至古藺（黔川界）高速公路一碗水互通中的下溪大橋加以說(shuō)明。1.結(jié)構(gòu)選型1.1現(xiàn)澆箱梁：互通中上部結(jié)構(gòu)選型受孔跨布置及線形控制，對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)跨徑的加寬橋梁，采用傳統(tǒng)的預(yù)制梁拼裝，調(diào)整濕接縫寬度擬合不出與路基平順銜接的加寬橋，此時(shí)可采用整體現(xiàn)澆箱梁。通過(guò)調(diào)整上翼緣的懸臂長(zhǎng)度來(lái)滿足橋梁寬度的變化，使得線形更加流暢。視覺(jué)上與整體協(xié)調(diào)，外形美觀；結(jié)構(gòu)上整體性好、抗扭剛度大、受力性好；設(shè)計(jì)上采用成熟的梁格法進(jìn)行空間有限元分析，滿足設(shè)計(jì)精度。然互通加

3、寬橋梁在匝道分義節(jié)點(diǎn)處，構(gòu)造處理煩瑣復(fù)雜；施工上異性模板加工周期長(zhǎng)，施工進(jìn)度慢；采用滿堂支架施工，支架用量大，造價(jià)高。故現(xiàn)澆箱梁的設(shè)計(jì)應(yīng)用具有一定的局限性，在對(duì)景觀要求高或是需要特殊設(shè)計(jì)時(shí)才具有優(yōu)勢(shì)。1.2預(yù)制梁拼裝：互通中的變速車道段，加寬值常為一次元漸變值，路邊線位于緩和曲線上。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)跨徑加寬橋梁，可采用預(yù)制梁拼裝。此吋為適應(yīng)公路平面線形，在加寬值較小的情況下：①按等寬度橋梁布置，調(diào)整防撞護(hù)欄的位置滿足線形變寬。這樣設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化了上部結(jié)構(gòu)的施工，卻也使護(hù)欄以外多伸出梁一部分梁板結(jié)構(gòu)，影響橋梁的美觀，當(dāng)多出的梁板面積較大時(shí)，就顯得浪費(fèi)；另外,由于防撞護(hù)欄位置與梁端部的偏離，需

4、要提前在梁板結(jié)構(gòu)相對(duì)位置上預(yù)埋護(hù)欄底座鋼筋。②線形的加寬，也可通過(guò)調(diào)整濕接縫的寬度及邊梁懸臂長(zhǎng)度來(lái)滿足，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，梁片數(shù)、濕接縫寬度及邊梁懸臂長(zhǎng)度都會(huì)使梁距計(jì)算變得復(fù)雜，所以要準(zhǔn)確分析各影響因素，以適應(yīng)不同橋面寬度。故互通加寬橋梁采用預(yù)制梁板能簡(jiǎn)化主梁的設(shè)計(jì)，但需要對(duì)其進(jìn)行合理布設(shè)才能滿足加寬要求。1.結(jié)構(gòu)布梁布梁通常相對(duì)曲線橋而言，對(duì)于互通中的曲線加寬橋，當(dāng)上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)制梁（板）吋需要通過(guò)合理的布梁，來(lái)滿足平面線形及結(jié)構(gòu)受力要求，從而加快施工進(jìn)度，降低施工難度。2.1彎橋直做：對(duì)于內(nèi)外弧差不大時(shí)可采用彎橋直做法，按經(jīng)線法和平分中矢法布梁。中矢<10cm,以路線全

5、幅中心線上兩橋臺(tái)連線作為橋跨軸線，將曲線橋轉(zhuǎn)化為直線橋；10cm<中矢<20cm時(shí)采用平分中矢法，將路線全幅中心線上2橋臺(tái)中心連線偏移1/2中矢作為橋跨軸線，將曲線橋轉(zhuǎn)化為直線橋，曲線加寬線性由護(hù)F/凋節(jié)。2.2折線布梁：對(duì)于內(nèi)外弧差較大時(shí)可采用墩臺(tái)徑向布置，即保持墩臺(tái)中心線與路中心線交點(diǎn)的切線夾角成一個(gè)固定值，這樣每孔的布梁是完全相同的（位于圓曲線內(nèi)吋），但每孔之內(nèi)的每塊板長(zhǎng)不同，且每塊板兩端的斜角不一樣，當(dāng)梁長(zhǎng)變化幅度較小，施工時(shí)可按等長(zhǎng)度預(yù)制，通過(guò)調(diào)整封錨端或現(xiàn)澆橫梁的厚度實(shí)現(xiàn)梁長(zhǎng)變化。若梁長(zhǎng)變化幅度較大則需按實(shí)際梁長(zhǎng)預(yù)制。基線偏移奮兩種：①相對(duì)于墩臺(tái)中心連

6、線偏置，偏置基線為直線，②相對(duì)于路線中心線偏置，偏置基線為曲線。布梁吋根據(jù)墩臺(tái)蓋梁處的路面寬度計(jì)算出梁片數(shù)及濕接縫的寬度，按照每片主梁的寬度偏置基線與蓋梁中心線相交，再連接前后兩蓋梁上的交點(diǎn)得到各片主梁中心線。路面線形的加寬由濕接縫寬度的變化來(lái)調(diào)節(jié)。1.工程實(shí)例下溪大橋位于一碗水互通范圍內(nèi)，該互通設(shè)于溫水鎮(zhèn)，是江津至習(xí)水高速公路與“一橫”交叉設(shè)置的樞紐，考慮到東向延伸的溫水~新站~正安段也己開(kāi)展前期研究，本互通將正4主線路基及橋梁拼寬，部分匝道利用正安至：＞」水主線橋梁上跨。下溪大橋就是利用互通加寬區(qū)分線與A匝道相接，橋址中心樁號(hào)K41+207.2,橋梁全長(zhǎng)363.0m,共分

7、3聯(lián)，即(lX30m+4X40m+3X40m)。上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土(后張)T梁，先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)，其中第1、2聯(lián)路面凈寬均為11m,第3聯(lián)為互通變寬區(qū)，6號(hào)橋墩處于與A匝道相接處，最大橋高38m。路面凈寬由22.13m漸變?yōu)?6.14m。下圖一為第3聯(lián)的橋孔平面布置圖，左側(cè)位于R=1500m,Ls=170m的緩和曲線上。圖一第3聯(lián)橋孔平面布置圖3.1主梁選擇：該橋第3聯(lián)雖位于互通加寬區(qū)，但是40m橋跨為常規(guī)跨徑。設(shè)計(jì)從工程可行性、施工工藝和工期等方面進(jìn)行比較優(yōu)先采用預(yù)制T梁。預(yù)制T梁就需要足夠?qū)掗?/p>