浅谈道路桥梁建设路线线形规划

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摘要：随着道路条件和车辆性能的逐步改善,车辆的行驶速度有了较大的提高,公路跨河、跨沟的桥梁因线形不好而严重影响公路使用的舒适度以及车辆的行驶速度和安全，桥梁与路线线形结合不好,已成为提高公路服务水平的主要障碍，本文主要针对道路桥梁建设路线其线形规划进行分析论述，仅供参考。

关键词：道路桥梁；路线线形；线形规划

中图分类号：TU6 文献标识码：A

随着现代科技的发展,公路的设计和施工能力均有了较大的提高,在高等级公路建设中,基本上已是桥梁布置服从路线线形。但在一些中低等级公路的新建和改建中,由于设计力量和投入有限而较多地采用标准图,因而大部分仍采用正交跨河、跨沟等较简单的设计,造成线形较差而影响公路的服务水平。本文为此提出一些公路桥梁跨河、跨沟的布置形式,旨在并不增加太多计算工作、不增加设计难度的情况下,通过简单的几何布置,即达到改善路线线形的目的,并在公路实际建设中已收到了良好的效果。

在公路建设中,桥梁建设是一个重要的部分,同时也是影响公路线形,影响行车速度、舒适度的极为重要的因素。公路桥梁的几何布置,是公路设计者较为棘手的问题。在早期的公路建设中,由于技术落后、资金短缺以及车辆行驶速度较低等原因,大部分桥梁基本上是与河流正交布置。这样的布置可以缩短桥梁的长度,流水较为通畅,技术较为简单,资金也较为节省。

但经常与路线线形的配合不好,线形较差,影响行车舒适度和行车安全。而在早期的公路建设中,由于车辆的行驶速度较低,首先要解决的是如何通过的问题,加上资金不足等原因,路线线形问题并不是主要矛盾。

1斜交桥(涵)

现在,桥(涵)的斜交布置在公路建设中已极为常见,并已有大量的标准图在应用,如图1(a)所示。同时,斜交正做的方法也大量地应用于中高等级道路的较大涵洞、通道建设中,如图1(b)所示。斜交正做方法从表面上看是浪费了一些板表面,但由于斜交正做减小了梁的跨径即减小了梁板的厚度,水泥混凝土和圬工体积虽然增加一些,但设计、计算极为简单。

2弯道宽桥(长涵)

当布置的桥梁跨径较短,并且桥梁(涵洞)设在弯道上时,可采用增加桥梁宽度(涵洞长度)的方法,来解决公路弯道加宽及弯道处的矢距问题,以满足公路曲线展布的要求。此方法极为简单,仍可采用标准图,较适宜用于山区道路的跨沟回头展线等处(图2)。

3U台侧墙处理

U台侧墙在一定意义上的作用是与路基接线。如果桥梁设置在弯道处且侧墙位于曲线上时,桥台的侧墙可顺弯道外侧路基边缘走向打开,或者在桥梁与另1条路线丁字相接时喇叭形打开,可较大地提高和改善行车条件,又不增加工程量和投资,如图3所示。此方法可与第2章所述方法配合应用,较适宜用于山区跨沟回头路线或者桥梁跨河(跨沟)与另1条路线丁字相交等处,如图3(b)所示。

4C型桥面直板折线布置

当山区路线跨河有一定的宽度时,如采用直线布置,2个桥头的曲线半径较小,将影响路线线形。此时,可将两岸线形与桥梁统筹考虑,布置成曲线桥梁,沿曲线的中线以单跨为单元直板折线布置桥梁,将桥头的2个小半径曲线通过折线弯桥连成1个大半径曲线。这种布置的变化较多。

(1)墩台顺水流平行布置,桥梁单跨轴线依路线中线(曲线)依次偏转,每个单跨是1个相对半独立的斜交桥梁并通过中墩相连,如图4(a)所示。这样布置的桥梁,每个单跨的梁板是一样的,相互平行,但相邻跨的梁板斜度不同,错一个偏角。2跨交接处的接面有一个宽度差,可增加小角度板的板间距,接口对齐,或两端各多出少许,在将来安全带施工时再做处理。这种方法较适宜两岸接线较高且两侧河岸相对平行的河、沟(壕),且桥长不宜很长,同时跨径不宜过大。

(2)桥台、墩轴线沿曲线的法线方向布置,每个墩的轴线与水流的交角都不一样。这种布置较适宜干沟、漫滩,宽滩河床水流不是很急的河流,以及两岸中、高填方接线的桥梁。这样的布置有2种方式:

①每个墩是标准墩,弯道外侧的桥面板比内侧的桥面板要长一些,同一跨的每一块梁板长度都不一样,而各相临跨同样位置的梁板是一样的,如图4(b)所示,这种桥面板的接口面较好处理,墩台帽的设计、制作较为简单,但梁板制作时需考虑到不同位置的梁板长度也不一样。

②每一个墩的外截面比内截面要宽一些,是一个扇形墩(盖梁),所以,每一块梁板可以制作成一样的,如图4(c)所示,但由于是折线布梁,所以每2跨的交接处有1个楔形空挡,这个空挡可以加入1个楔形砌块来解决。方式②的梁板制作统一,但墩帽的设计、制作较为繁琐。

(3)C型布置由于所适用的地形、路线走向等,又可变异成C型对称型(图4(a))、C型不对称型(图4(d))和S型(图4(e))等。由于现在标准图的普遍应用,C型布置可采用斜交标准图,以减少梁板设计计算量,较适宜板式结构桥梁。

5桥头异型板布置

对于跨河与另1条路线丁字相接、河床又不可压缩的情况,可将接线端桥头边跨的桥台加宽,桥面板制作成梯形异型板,跨径也可与主桥不一致(图5)。异型板可以预制(要有较大的吊装能力),也可以现浇制作。适宜于板式结构桥梁。

6 桥头异型板配合Y型分道桥布置

对于桥头异型板布置的特殊情况,如交通量较大、正线接口又有障碍的情况,可将接线端2跨或3跨做成异型板,1跨做成2个独立的引桥,Y型与主桥相连,如同高速公路的上、下线引桥,如图6所示。此桥型在地形复杂的地段尤其适合,但计算较为复杂。

7 梁板现浇

在浅滩河床处修建曲线桥梁时,可采用现浇梁板的方法施工。墩台施工的位置要放线准确,施工中墩台的横向尺寸可略放宽余,以便支模时曲线模板的位置调整。较适宜板式结构桥梁。

8安全带和人行道布置

在桥梁建成后因原测量数据和施工中的实际情况可能存在一些误差,所以要根据初成桥梁的情况在桥面板(裸板)上重新测量布线,即重新布置并调整交点位置及曲线半径,并在桥面裸板上标出公路中线,依照桥面裸板上的公路中线布置安全带和人行道。为充分利用桥面板、增加桥面车道净宽并满足美观的要求,安全带和人行道的施工应适当外悬,并依照公路中线做成曲线。个别处外悬可能会超出安全带、人行道带宽的1/2,但总体的平均外悬面积不应超过带宽面积的1/4～1/3,并且要与桥面板连接结实,桥面边板位置要预埋连接件。

结语

工程技术人员根据地形等,应用现有的技术,合理地布置桥梁的几何形状,对于改善公路路线线形、提高行车舒适度和保障行车安全有着积极的作用。介绍的这些理念大部分已在实际中应用,其中许多应用是几个方法联合起来同时用于一座桥梁,处理的效果会更好。