关于公路曲线桥梁设计与施工若干问题研究

摘 要：社会经济快速发展，与之相配套的基础设施建设也显得越来越重要，其中公路桥梁施工与建设无疑对当前社会发展起着十分重要的辅助作用。近年来，平面曲线桥梁的建设呈现蓬勃发展之势，如何更好的进行曲线桥梁的设计与施工直接关系到经济建设的质量与标准。文章针对当前我国社会曲线桥梁建设现状，对存在的问题进行较全面的论述，并提出相应的改进意见，希望能为桥梁建设提供可借鉴意义。

关键词：曲线桥梁；设计；施工

1 我国曲线桥梁现状

进入新世纪以来，社会经济的快速发展在很大程度上推动社会基础设施建设的发展与进步，公路建设事业的发展已经成为当前国民经济发展的重要保障，随着公路建设事业的日益发展，曲线桥梁的应用越来越广泛。曲线桥梁作用体现在，我国各地地势呈现高低不平的特征，给公路建设带来了巨大的障碍，曲线桥梁的建设不仅能够很好的克服地势缺陷，而且其曲线结构造型无疑也会成为城市建设的一道独特风景线。

个别城市中现有的立交桥梁与交叉工程的桥梁曲线半径相对来说比较小，这样就给桥墩的设计带来了诸多不便因素，大多桥梁桥墩基本都设计在某个指定的位置上。如此一来，曲线桥梁的设计与应用就能较好的解决桥墩与桥面设计的障碍。曲线桥梁的设计过程中尤其需要注意的是其曲线梁的受力性能分析，不仅要处理好轴向变形与平面内弯曲的受力问题，而且也要处理竖向挠曲与扭转问题。除了曲线桥梁受力性能分析之外，还要考虑到曲线桥梁下部结构中墩顶水平力，以及制动力、温度力、地震力等综合因素，同时也要注意分析离心力和预应力张拉时产生的径向力。由此可以看出，和直线桥梁比，曲线桥梁的施工建设更复杂。

通常情况下，曲线桥梁的设计与施工大多可以对线路方案进行更改，尽可能的实现设计与施工的简单化，而当桥梁曲线半径大时，可以综合运用直线与曲线设计方式，用直线充当曲线的弦做成折线形，进而直接在桥梁上部进行曲线调整，使之和初始设计方案路线相一致。

2 曲线桥梁设计与施工若干问题

2.1 缓和曲线上的曲线桥横坡的调整和超高的设置

曲线桥梁主要有连续梁（一般为箱梁）和简支梁（一般为空心板），而空心板曲线桥在曲线桥梁的应用中发挥着十分重要的作用，空心板曲线桥一般都位于缓和曲线上，曲线桥梁的设计中缓和曲线上的超高是逐渐变化的，而且桥梁横坡也随之发生变化，空心板桥的施工中，对于横坡的设计一般可以进行桥面铺装来调整，不过通过桥面铺装进行调整可能会造成加铺的太厚。这就需要结合桥墩盖梁来调整，这个过程中要保证空心板的两端能够保持一样的横坡，通常采用以下方式：

2.1.1 一般盖梁横坡同桥面横坡，用支座垫石调；主要有两种方式，一是板底水平，距离较近的两块板之间的高度差可以用板宽乘横坡；二是板底为斜面，横坡同桥面横坡。如果板底设计为斜面，其外形可能不太美观，而横坡同桥面横坡的设计又使得支座受力不对称，往往采用球冠或坡型支座，预制时底模纵坡的变化经常要调整板底楔块，两者各有利弊。

2.1.2 一般盖梁坡度为合成坡度，即所在里程路面横坡，再通过垫石调整，一般都是垫石铺装共同调整坡度；

曲梁桥的超高处理也有三种方式：（1）超高值较小，而且桥梁宽度不是特别大的前提下，可以在进行桥面铺装时直接把超高的部分设计在内，直接进行处理；（2）超高值较大，桥面铺装过程中可以将一部分超高值进行设置，同时把另一部分设在墩台顶面上；（3）超高值相对较为合理时，可以将超高部分全部设在墩台顶部。

2.2 温度变化和混凝土收缩产生位移的考虑

桥梁施工建设中温度变化和混凝土收缩对桥梁位移会产生较大的影响，同时温度变化和混凝土收缩调配直接关系到桥梁质量问题，温度的不稳定变化以及混凝土收缩现象常常会使得桥梁支点的弦向位移，位移方向通常就是纵向的位移和垂直位移，所谓纵向位移一般就是顺着桥轴线的方向，而垂直位移通常就是与桥轴线垂直方向位移，位移距离一旦过大，就是出现整个桥面的位移。在活动端可采用在构造上容许梁端发生切向位移和平面内旋转的变形，但限制其径向位移。

相关数据显示，如果梁端能够在一定程度上进行位移，能够最大限度的减小垂直轴线方向的约束力。不过，为了保证曲线桥梁平面不发生位移转移，可以通过横向的约束力进行有效控制，当然了约束力的大小也有众多因素的考虑，最重要的就是要确保温度的稳定以及控制混凝土的收缩程度。对单柱式绞点支撑处，设置一定的横向预偏心，可以调整梁内的扭矩分布，但要确保桥墩具有足够的横桥向刚度。

2.3 预应力束配置和施工质量控制

预应力束有一个范围值，一般情况下预应力束应该设置在正弯矩区到负弯矩区之间，由最低到最高有顺利的铺成开来。正负弯矩区只是确定一个大概的束位，并不一定就是最佳的束位。这种情况下，一方面不能够确保应力状态，而且还会影响到强度验算的通过，目前比较适用的方式就是用压力线限制区指导调束。通常情况下，桥梁的上缘应力和下缘应力数值都在0以上，同时为了更好的满足某一指定拉应力，压力线要控制在限制区的上下边界内，这样也可以保证梁的上下缘之间不会出现拉应力。

预应力施工过程中要注重偏心矩的分析，如果偏心矩较大，在很大程度上会造成截面受力不均衡，进而使得桥梁发生一定程度的变形和位移。为了确保截面偏心矩大致相等，最主要的是要以梁轴线为中心做平衡对称拉张施工，这样可以使得梁体在充分的受力基础上实现对称平衡，同时也会减小位移、变形的概率。

曲线桥梁的设计与施工具有较为复杂的工序，是一项相对较为复杂的工程。曲线桥梁的优势在于能够最大化的利用空间，当然了曲线桥梁的设计中，要充分考虑到桥梁所处的地理位置以及自然环境，对众多因素进行统一的论证之后，确保能够拥有较为安全的施工环境。现阶段，曲线桥梁的施工与设计中还存在较多的技术问题，针对现实施工中存在的问题还需要进一步进行详细的研究，提出更多的解决措施。

参考文献

[1] 刘吉士，阎洪河，田克平，等.公路桥涵施工技术规范[M].北京：人民交通出版社，2000.

[2] 徐光辉，胡明义，等.公路桥涵设计手册[M].北京：人民交通出版社，2004.

[3] 张东明，李顺连.曲线桥梁设计中问题与对策研究[J].现代工业， 2009（10）.

[4] 李国平.预应力混凝土结构设理[M].北京：人民交通出版社，2004.

作者简介：王长国（1986- ），男，汉族，四川绵阳人，本科，信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司，助理工程师，研究方向：道桥设计与施工；杨韶（1986- ），男，汉族，四川绵阳人，本科，信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司，助理工程师，研究方向：道桥设计与施工。