关于超高变化段预制箱梁桥面横坡设计方
案的分析
关于超古同义化段预制箱梁桥面横坡设计方案的分析 司选舟吕学彪
(中交第一公路勘察设计研究院有限公司) 1引言
山区高速公路由于受到路线线型的,桥梁构造物位于路线超高 变化段的个数较多,对于预制箱梁桥桥面横坡设计的合理性显得尤为关 键.由于超高影响使得预制梁横坡仅由梁底钢板调整难以满足,存在横 坡较大情况下钢板会完全埋入混凝土或无法调至预定横坡的情况,如果 设计采用调整预制箱梁横坡的方法处理,当预制桥面横坡较大时就必须 对预制箱梁结构重新验算配筋,同时施工中模板较多,增加工程造价.结 合实际项目的设计经验,对于存在超高变化段的桥梁非连续端处实行梁 底钢板焊接钢楔形块,采用楔形块辅助调整的方案,以达到路线预定横 坡设置的要求. 2非连续端调坡原理
桥梁存在超高变化段时为达到施工统一,本设计方案将统一在预制 箱梁过渡墩(非连续端桥墩)及桥台处设置梁底楔形块,连续端桥墩处由 于处在现浇段,可由施工中进行调整,以期实现超高横坡的要求.预制箱 梁非连续端处外露钢板,楔形块,支座及支座垫石的相对位置示意参见 图1.
此时预制箱梁仍采用设计标准横坡±2%,箱梁项面设坡,梁底水平, 以满足一跨标准预制梁的预制.一跨中箱梁放置时梁顶横坡近似采用该 跨平均梁顶横坡,若左(右)幅梁顶平均横坡为负值,则将右(左)幅预制 梁调换至左(右)幅,而后扭转预制箱梁达到设计要求的坡度,若梁顶平 均横坡为正值,则只需进行扭转,达到预定的梁顶横坡的设置要求.桥面 设计横坡与梁项平均横坡差值则由现浇调平层与桥面铺装来做调整.
非连续端预制梁经过扭转后,箱梁底面由于预设预埋钢板,钢板外 露厚度均为1.5cm,那么钢板底即与梁底平行,而梁底钢板平均横坡即为 预制梁扭转后所产生的横坡值.
为了放置支座,即将支座水平放置,在梁底预埋钢板底焊接钢楔形 块,楔形块顶面横坡取梁底平均横坡,纵坡取该跨箱梁纵坡,上表面外形 长,宽尺寸与预埋钢板一致,保证楔形块与梁底钢板的紧密焊接.楔形块 底设置水平,接四氟滑板支座.
设计当中,为了避免各片预制箱梁沿高度交错放置时导致支座底垫 石高度差异过大或厚度过厚,一般将盖梁顶横坡设置为该处桥面横坡, 本方案也即如此,取非连续端处该桥墩(台)盖梁顶横坡为此处桥梁设计 横坡.如此设置后盖梁顶横坡与箱梁底面平均横坡将会产生差异,此横 坡差将由每片梁底两支座的垫石的高度差来进行调整,以保证支座总高 度为定值.
3非连续端横,纵坡的设置及计算
本方案中所用及的横纵坡有i1,i2及i,设Hk为k#墩墩顶处设计高 程,iok为k#墩墩顶桥面处相应横坡,LⅡ为前进侧两墩(或墩与台)之间 孔径,为后退侧两墩(或墩与台)之间孔径,各横纵坡意义及计算如下: 3.1i1值的意义及计算
i1:每孔桥梁平均纵坡,以路线前进方向为正,假定6#墩为过渡墩为 例:
及发挥广大干部职工的智慧讨论形成的确实可行的具体实施办法才行. 3公路改革方针
从大多数的现状来说,不改革,或许可以勉强维持生存,但很难有和 谐公路,矛盾也会慢慢的积累,总有一天会爆发;改革可以激发活力,化 解矛盾,凝集人心;让广大干部职工认识到改革的好处,热情参与改革, 真正让他们做改革的主人,他们才会支持改革.如何让广大干部职工对 工作的问题敢说话,说真话,这就需要领导能真正深入群众,和群众真正 打成一片,这样广大干部职工才能抛除顾虑,对事情畅所欲言,这对于改 革是大有好处的,对于和谐干群关系也有帮助.考虑到人性的弱点,平衡
好个人利益和公共利益的关系,设计完善一个好的制度,并加以贯彻实 行,才能让公路养护事业更快更好的发展.因此,除了金钱,我们更要追 求一种生命的成就感,要明白有些东西确实用钱是买不到,也不应该用 钱去买;要培养人的荣誉感,激发广大职工的责任感和使命感,转变一些 人头脑中的拜金主义想法,清除那些不分美丑善恶,只要你有钱你就是 老大,才不管你的钱从那来的不良思想;要坚持落实科学发展观,牢固树 立社会主义荣辱观,真正建立路畅我荣的优良传统;并积极采用现代化 的管理手段和先进的养护技术,加强技术创新,制度创新,大力推广应用 新技术,新材料,新工艺,提高养护质量,延长公路使用寿命,降低公路养 护成本;干线公路小修保养工程应逐步推行维护和维修分离制度.根据 交通部提出的\"管养分离,事企分开\"的原则,在确保稳定的前提下,公路 养护工作初步实现了\"三个转变两种制度\即:养护生产单位由事业型 向企业型转变,养护任务由指定养护向合同养护转变,养护投资由经费 制向养护定额管理和养护工程费制转变;公路养护管理实行管养分离, 推行公路养护公司制,公路养护大中修,小修保养等各类公路养护工程, 均实行招标制.也就是根据养护的公路技术等级及路面状况,整合现有 道班(站)资源,合理布设公路养护管理站和机械化养护中心,建成功能 齐备,规模适度,技术先进的公路养护中心或大道班,推行机械化养护, 提高养护生产单位的市场竞争力,逐步建立起一批专业化,机械化的维 修队伍,实现维护和维修分离,分散与集中相结合,为实现养护生产市场 化创造条件.通过竞争方式实施公路中修以上工程,全面实行定额管理 和计量支付;同时,鼓励公路养护管理站和机械化养护中心立足公路养 护,积极向外拓展;并要加强民主管理,实行站(中心)务公开,并引导养 护职工积极参与民主管理.
随着党的十七大的召开,国家的政治和经济改革进一步的 深入;随着交通运输部成立《公路法》颁布实施多年以来,国家将公路养 路费的征收改为出台燃油税,全国二级公路收费站也已停止收费:近两 年来,随着该省对地级市行政区划的调整,将原属地区行署及市级 管辖的各地市公路管理局收归交通厅直属管理,并对部分管养公路里程
较少的市,县级公路局进行合并,管理人员减少将近一半,大大减少了行 政经费的开支:我想这应该是一种信号,意味着交通部设想多年的一省 一
厅一局规划也将实现减员增效的目标,人心所向;整合人力资源,充分 利用配套机械设备,统一燃油税的使用,加大对县级公路管理机构养护 经费的投入,提高资金的使用效率,理顺管理,加大改革力度,适时 成立交通综合执法队伍,实行省市县三级垂直管理,将路政职能从公路 管理机构中分离出去,在不久的将来也应该会实现. 4结束语
总的来说,改革肯定要触及既得利益集团的利益,只要改革使得绝 大多数人的利益能够得到保障,面对机遇和挑战,同享阳光,共担风雨, 县级公路管理机构要走向市场经济,融入市场经济大潮,还将面临不少 困难及问题,但迎难而上,正是我们公路人百折不挠的精神;随着改革的 成功,我们公路人一定会迎来更美好的明天. 固团 2011年12月
左幅桥横桥向支座调坡布置示意圈 坚
右幅桥横桥向支座调坡布置示意图 图1左右幅桥横桥向调坡示意 前进侧il=(H7一H6)/Lq; 后退侧il=(H6一H5)/Lh; 3.2i2值的意义及计算 i2:每孔桥梁梁底平均横坡; fi2=1(1idI一0.02)l?IidI/idIidl≥0.02 【i2=～{(Iidl一0.02)1?lidl/idlidI<0.02
以上公式中,id代表箱梁顶的平均横坡,当id表示前进侧箱梁顶平 均横坡时,计算结果即为前进侧i2,当id表示后退侧箱梁顶平均横坡时, 计算结果即为后退侧i2.且从公式可看出,若id小于0,需将另半幅预制
粱放置此半幅,然后扭转到位,若id大于0则预制梁不进行换位放置,仅 需将梁底扭转,实现横坡设置.其中id的计算以6#过渡墩为例说明, 前进侧id=(i07+io6)/2; 后退侧id=(io6+io5)/2; 3_3横坡i值的意义及计算 横坡i:桥墩台处的盖梁横坡.
该横坡值等于该处桥梁设计横坡,即保证墩台顶盖梁与该处桥面平 行.以研墩为过渡墩为例: i6=io6 3.4其它
本方案中除用及以上横纵坡外,在计算过程当中,还将用到箱梁底 与盖梁横坡差ai,其中:ai=i2一i. 4楔形块细部尺寸计算
本方案中所用及的楔形块及细部尺寸如图2所示. 楔形块各尺寸中,a,b值保证与梁底钢板一致,即a:50era,b= 37.4.m.l,a2.a3,a4中保证四个数中的最小值为0.5cm,其余值根据楔 形块顶面纵,横坡相应计算而得,其中楔形块顶面横坡值等于箱梁底面 平均横坡i2,具体计算在此不再赘述. 5非连续端垫石高度h1,h2计算
支座垫石高度的计算是通过先计算每片梁底两支座中心线处的虚 拟垫石高度,而后用粱底与盖梁顶横坡差推算至两垫石中心高度得到 的.其中每片梁底两支座中心线处的虚拟支撑总高度恒为2Ocm,那么此 处的虚拟垫石高度为:
h=支撑总高度(20cm)一外露钢板厚(1.5cm)一楔形块中心高度((0.5+ i1?a/2+i2?b/2)cna)一支座高度(8.4cm) 铺张目晰自标目
图2左,右幅梁底楔形块示意
那么由箱梁底与盖梁横坡差Ai和两支座垫石之间距离(50cm)即可 求得两垫石高h1及h2,如下:
内侧垫石高h1=h+Ai?50/2 外侧垫石高h2=h—Ai?50/2 6标高计算及桩位坐标 6.1桥墩(台)移位值(j)的取值
通过以上调坡原理可看出,预制梁位于超高变化段时由于梁体的扭 转,可能会使边预制箱梁与桥墩防震挡块距离过近,为了保证两者之间 保持一定距离,应将桥墩适当移位j值,其中的取值如下: (1)当桥墩(台)处的盖梁横坡li1<3%时,i=0;
(2)当桥墩(台)处的盖梁横坡3%<1il≤4%时,i_一2?lilfi(cm); (3)当桥墩(台)处的盖梁横坡4%<1il≤5%时,一4?lil/i(cm). 6.2标高计算
对于连续段,非连续段桥墩及桥台处支撑总高度均取20era,计算各 标高值时可先求出盖梁外缘顶高程H1,而后根据盖梁横坡等资料推至 其它标高.在计算H1值时需注意,应由桥面标高推至虚拟支座中心线处 的桥面标高,而后用20cm的支撑总高度计算到该点处的盖梁标高,再用 盖梁横坡推至H1处即可(因为只有在两支座中心线处的支撑总高度为 20cm).同时应特别注意桥墩(台)移位j值的修正. 6_3桩位坐标
在计算(或点取)桩位坐标时需注意桥墩中心线与路线中心线之间 的距离并非为定值,需要值修正.特别注意的是桥台处仅挪动台位处的 挡块产生j距离,故桥台桩位坐标不发生变化. 7其它
以上整个设计方案应在设计说明和相关图纸中予以说明,清楚的表 达设计意图和设计思路,以方便设计复核和审查工作,避免施工过程中 的理解偏差. 盘年 利 2
