维普资讯 http://www.cqvip.com Ｑ： ！ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ 工业技术 桥梁横坡的处理方法 陈传军 （佛山市政设计研究院有限公司 广东佛山 ５２８０００） ，摘要：本文结合近几年自己桥涵设计工作的体会，针时设计者—般容易 关键词：横坡 垫石 楔形块 支座 中图分类号：ＴＵ ３ 文献标识码：Ａ 谈谈具体设计过程中的—些细节和处理技巧。 文章编号：１ ６７４—０９８Ｘ（２００８）０７（ｃ）一００６９—０２ 形成方案，合理的横坡设置形式可以简化 上下部结构的设计和施工。比如，对上下 行独立设计的桥梁，一侧的桥为单向横坡， 此时可通过桩柱顶标高不同而使盖梁斜置 目前，很多桥涵设计人员在设计时往 板）、就地浇筑的肋板式梁桥和较宽的装 往只关注上部结构的主梁和下部结构的桩 配式肋板式梁桥。为节省铺装材料并减小 柱等主要构件，却忽略了附属结构的设计 恒载，可将横坡设在墩台顶部，而使桥梁上 工作。如以前很多小跨径的桥梁，为降低 部构造形成双向倾斜，此时，铺装层在整个 造价，往往用油毛毡或砂浆代替支座，通车 桥宽上做成等厚的。形式ｂ）一般用于装配 形成横坡。实际工程项目中，通常在梁底 几年后便遭破坏；或者虽然设置了橡胶支 式肋板式梁桥中，为使主梁构造简单、架 设置楔形钢板来形成横向坡度，同时也可 座，却没有在其下设置相应的垫石，导致后 设与拼装方便，通常横坡不再设在墩台顶 以形成纵向坡度，尤其是斜、弯、坡桥，大 期养护维修困难。这只是易被忽视的细节 部，而直接设在行车道板上。先铺设一层 多采用楔形块以调整桥梁的纵横坡度。 之一，本文主要探讨的话题是桥梁横坡的 厚度变化的混凝土三角形垫层，形成双向 一般横坡不大于２％，纵坡不大于１％ 处理。由于其设置形式往往在方案设计阶 倾斜，再铺设等厚的混凝土铺装层。形式 时，对于常用的橡胶支座可以不设置调平 段确定，限于工作深度，大家不会花很多精 Ｃ）通过横向设置不同高度的垫石以形成桥 钢板，梁、板顺纵横坡度斜置。当桥梁纵横 力仔细推敲。殊不知，处理不好将使得 面横坡，一般用于桥面宽度不大的桥梁，如 坡度超过上述规定，应当设置楔形调平块。 部主梁或下部盖梁设计和施工较为麻烦， 果桥宽过大，桥面中央处的垫石厚度将过 不论纵坡大小，盖梁底面均不设置纵向楔 甚至降低桥梁的耐久性。 大而不合理。 块，否则盖梁顶面将不水平。 桥面的横坡，可按路面横坡取用或增 在比较宽的桥梁（或城市桥梁）中，用三 （１）盖梁顶面楔块的设置及尺寸计算 加０．５％，一般采用１．５％～３％，通常设置 角垫层设置横坡将使混凝土用量或恒载重 （见图２）。 为双向的（当设置上下行两座独立的桥时， 量增加太多。为此，可将行车道板做成倾 为使上部结构建筑高度尽量一致，盖 也可以设成单向坡），有以下几种设置形式 斜面而形成横坡，如图ｄ）。它的缺点是主 梁顶面合成坡度ｉ与路面横坡相同。在其 （如图１ａ～ｄ所示）： 梁构造复杂，制作麻烦。具体设计时，设计 上做楔块的目的是使支座能够水平放置， 形式ａ）一般适用于板桥（矩形板或空心 者应根据桥梁的工程实际选择恰当的横坡 即楔块顶面为水平，所以盖梁上设置横向 楔块就可以了，不能设置纵向楔块。从立 面看盖梁顶面呈台阶形。 １） 空心板桥。盖梁顶不需做垫石，故 可做成三角楔块，其高度ｈ ＝ Ｂ／ｃｏｓ（ａ）ｘ，％。其中，Ｂ：空心板宽度； ａ：桥梁斜度；ｉ：盖梁顶面横向坡度。 ２）、箱形梁桥。对于跨径较大的箱梁 桥，考虑橡胶支座的更换，需在盖梁上设置 支座垫石，其高度不低于８ｃｍ，垫石较支座 底钢板每边大５～１０ｃｍ。一般支座＋垫石 高度按照１５～２０ｃｍ控制。一片梁下两块垫 石中心高度分别为ｈｌ＝ｈ２＋Ｂ／ｃｏｓ（ａ）ｘｉ％， ａ１横坡直接设在墩台顶部，铺装层等厚 ｂ）横坡直接 殳在行车道板Ｉ 其中：ｈ２一一支座＋垫石高度；其它符号意 Ｃ１调整支摩挚干 高度 ｄ１凋整行车道扳 义同前。 图１ 桥面横坡设置 ３） 位于缓和曲线超高段上的桥梁，由 于超高横坡不同，每个盖梁顶面横坡ｉ也不 同，甚至相邻两个盖梁顶面坡度ｉ相反，但 这并不影响楔块的正常设置。 （２）梁底面楔块的设置及尺寸计算。 １） 纵、横坡度的确定。对于设在竖 蔗粱 ： ‘ 曲线上的斜桥，向一孔桥内每一片梁对应 的路线纵坡均不同。计算楔块尺寸时一般 一孔桥采用平均纵坡即桥中心线处的路线 纵坡进行每片梁楔块的计算，其精度能满 （ａ） 盖梁立面 足实际要求。而横坡的确定需注意如下问 题：①一孔桥内两个盖梁顶面横坡度相同， 且倾斜方向相同时，横坡即为实际横坡度。 ②一孔桥内两个盖梁顶面横坡度不同，但 倾斜方向相同时，横坡可取两个坡度中的 小值。③一孔桥内两个盖梁顶面横坡度不 （ｈ） 楔型块大样 同，且倾斜方向相反时，横坡应为０，即横向 不能设置楔块。 图２ 盖梁同楔块 科技创新导报Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ ６９ 维普资讯 http://www.cqvip.com ：垫 Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ 工业技术 楔 （ａ）纵向示意 （ｂ）平面示意 ）‘ ｍ （ｃ）板底楔型块示意 图３ ２）、与盖梁顶面不需设置纵向楔块不 纵、横坡度确定ｍ、ｎ、１３、ｑ中哪一个值最 路线纵坡求出每片梁支座中心Ｈ１，从而计 同的是，梁底设置楔块之后，既要保证桥面 小，并让其值为０，然后根据楔块设置的范 算出ｍ、ｎ、１３、ｑ的数值。 横向坡度、同时又要保证路线纵向坡度的 围及纵横坡度求出其它三个数值，从而得 根据上述计算过程可知：梁端板底楔 需要。梁底楔块设置之后应做到： 出梁端支座中心平均高度Ｈ １＝ 块计算的关键在于控制高度Ｈ的计算，当 ①梁顶纵、横坡与路线坡度一致；⑦ （ｍ＋ｎ＋ｐ＋ｑ）／４，再根据此孔桥纵坡计算出 Ｈ值得出后，可进行全桥标高系统的计算。 桥梁相邻两孔间平顺相接，不出现错台或 路线纵向盖梁中心处梁底楔块平均高度 需要注意的是由于楔块的设置可能会引起 出现尽量小的错台。 Ｈ２。Ｈ２＋盖梁顶楔块平均高度＝固定值Ｈ， 桥面铺装厚度不同，但相差不大。 梁底楔块设置的范围纵向为理论支承 Ｈ作为控制值进行其它桥孔楔块的计算。 线到梁端距离的２倍左右，横向为整个梁 因每孔桥盖粱顶楔块平均高度不同， 参考文献 宽。为使楔块高度不致出现负值，应选择 故Ｈ２也不同。楔块的计算是求出图４中每 【１】姚玲森．桥梁工程．人民交通出版社． 楔块尺寸最小的一侧梁端进行计算。由图 片梁两端ｍ，ｎ，１３、ｑ的数值，其求解顺序 【２】祁跃海，梁板桥楔块的设置及尺寸计算． ３可看出应首先计算的是平均纵坡最大的 与求解Ｈ值相反。首先根据控制高度Ｈ及 黑龙江省公路勘察设计院， 一孔桥中盖梁顶面标高较高的梁端。根据 每个盖梁顶楔块平均高度求出Ｈ２，再根据 ． ∞ （上接６８页） 托架法施工，在混凝土浇筑过程中未出现异常， 别进行验算： 经观测，沉降为５ｍｍ，完全满设计要求，在混凝 （１）工钢强度验算 土浇筑完５天后洪水来临，洪水面标高为１３２． 每根工钢承受重量为８８．５７ｔ，均布受 ４ｍ，为防止漂浮物进入承台内，采用彩条布围 力为８．４８ｔ／ｍ，弯矩图见图３： 挡承台前端，效果明显。 最大弯矩为２２２．５４ｋＮ・ｍ 洪水在持续３天后退去，在清理干净施 ｏ－＝Ｍ／Ｗ＝２２２５４０／１５６７．９＝１４１．９４ 工面后继续第二层承台混凝土浇筑，施工 ＭＰａ＜【口】＝１４５ＭＰａ，满足材料设计要求 顺利。 为保证足够的安全系数，在工钢间焊 在７＃墩左幅，由于水位上升，无法焊 接加肋板，增强工钢的刚度及强度 接牛腿，在桩基上开槽，采用吊架法施工， （２）牛腿焊缝长度计算 效果同样理想。 图３ 工钢受力弯矩图 每个牛腿受力为４４．２９ｔ，牛腿采用 与吊箱施工相比较，台江大桥７＃墩水 ２ｃｍ钢板，采用坡口焊，抗剪强度计算如下 中高桩承台采用托架及吊架法施工，缩短 ２ ５ （受力分析如图４）： 了施工时间，为以后的下部结构施工创造 ＿／ ｆｘ］＝８５ＭＰａ 了良好的条件，并节约了投资约４０万元，同 时，作为技术方案的改进，为我们在以后同 根据Ｔ＝√（ＴＭ＋ＴＮ） ＋Ｔ ， 类型的水中结构施工，提供了宝贵的经验。 其中：Ｎ＝８８．５７ｋＮ 参考文献 Ｍ＝８８．５７×０．１６２５＝１４．３９ｋＮ・ｍ 【１】交通部第一公路工程总公司，公路施工 Ｑ＝０ 手册一桥涵（上册）【Ｍ】．北京：人民交通 ｔＭ ６Ｍ／（２×０．７ｈ ） １２．３４ＭＰａ 出版社，２００４：４２２ ４３４． ｔＮ＝Ｎ／（２×０．７ｈｒｌｆ２）＝０．０２ＭＰａ 【２】周水兴，何兆益，邹毅松．路桥施工计算 ｔ＝１２．３４Ｍｐａ＜【Ｔ】＝８５ＭＰａ 手册【Ｍ】．北京：人民交通出版社．２００１： 图４ 牛腿受力分析图 焊缝长度为５０ｃｍ时，满足焊接设计要求。 ４１ ７ ４２１． ５结语 通过施工，台江大桥７＃墩右幅承台采用 ７０科技创新导报Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ