设计曲线桥
使用特制架桥机架设小半径曲线桥梁预制梁施工工法
使用特制架桥机架设小半径曲线桥梁预制梁施工工法使用特制架桥机架设小半径曲线桥梁预制梁施工工法一、前言在现代桥梁施工领域中，预制梁施工工法已经成为一种较为常见的方法。
然而，对于曲线桥梁，由于其特殊的结构形式，传统的预制梁施工工法难以满足施工需求。
为了解决这一问题，研发了特制架桥机架设小半径曲线桥梁预制梁施工工法，以提高施工效率和质量。
二、工法特点 1. 采用特制架桥机：工法使用特制架桥机，该机在机械结构和控制系统上进行了优化改进，以适应小半径曲线桥梁的特殊需求。
2. 架设预制梁：在机架设过程中，采用轨道式移动方式，利用专门设计的轨道系统，以半自动的方式进行预制梁的架设，提高工作效率。
3. 精确控制技术：通过精确的控制技术，可实现对预制梁架设过程中的位置和角度进行精准控制，确保预制梁与构造体的匹配度。
三、适应范围该工法适用于小半径曲线桥梁的预制梁施工，包括水平和垂直曲线。
四、工艺原理该工法通过精确控制架桥机的位置和姿态，使其能够在小半径曲线桥梁上移动，并将预制梁准确地架设在临时支撑上。
为了保证预制梁的精度和质量，工法采取了以下技术措施：1. 架桥机结构优化：对架桥机的结构进行优化设计，提高其稳定性和承载能力；2. 控制系统优化：采用高精度传感器和控制系统，实现对架桥机位置和角度的实时监控和调整；3. 梁体准备工作：在预制梁施工前，对梁体进行检查和清洁，确保其符合施工要求；4. 架梁位置调整：根据实际情况，通过移动架桥机和调整临时支撑的位置，使预制梁与构造体的匹配度达到设计要求。
五、施工工艺1. 安装轨道系统：在桥梁支撑点处先行安装轨道系统，用于架桥机在桥面上移动。
2. 架设临时支撑：在桥梁支撑点以外的区域安装临时支撑，用于支撑预制梁。
3. 预制梁架设：启动架桥机，将预制梁从边缘架设至临时支撑上，并进行位置和角度的调整。
4. 固定梁体：在架设完成后，对预制梁进行固定，以确保其稳定性。
5. 移动架桥机：固定后的预制梁将架桥机移动至下一个位置，重复以上步骤。
以工程实例浅谈道桥设计中的曲线桥梁设计
以工程实例浅谈道桥设计中的曲线桥梁设计摘要: 本文以工程实例，浅谈道桥设计中的曲线桥梁设计。
关键词: 道桥设计; 曲线梁设计; 普通钢筋混凝土结构abstract: this article with the project example, the design of curve and bridge on bridge design.keywords: bridge design; curve beam design; common reinforced concrete structure中图分类号：k928文献标识码： a 文章编号：在我国，城市道桥的建设快速发展，其中曲线梁桥在城市道路立交匝道桥中得到了越来越广泛的应用。
采用曲线桥的匝道结构具有以下特点: 匝道的宽度比较窄; 受平面布置的影响，多采用小半径并设置较大超高值; 多采用独柱墩等。
一、工程概况该匝道曲线桥梁设计方案是：桥面净宽为8m，采用10cm沥青铺装，设计车速40km/h，设计的荷载为公路—ⅰ级，温度荷载为结构体系温差±25 k。
桥梁上部结构为三跨一联普通钢筋混凝土连续曲线箱梁，位于圆曲线上，曲线半径为54m。
跨径组合为3 m×25 m。
主梁为单箱单室，斜腹板，梁高1.8 m。
箱梁顶板宽8m、底板宽4m、箱梁翼板悬臂1.6m。
腹板由跨中的40cm变化到顶部的60cm,顶板厚25cm、底板厚22cm。
支点处设横隔梁，中横隔梁宽2.0 m、端横隔梁宽1.2 m。
二、初步设计根据工程的实际情况,工程师多次实地考察，初步决定全桥采用抗扭支座。
支座形式布置如下:曲线内侧左侧中支座采用固定支座;曲线外侧左侧中支座采用横向位移单向支座;其余支座曲线内侧采用单向活动支座，外侧采用双向活动支座。
支座横向间距2.2 m。
由恒载(含收缩徐变)、汽车活载(最小)、温度梯度(最小)、整体温差(最小) 和支座沉降(最小)所引起的各部位反力和弯矩见表1。
小半径曲线桥梁设计要点探析
小半径曲线桥梁设计要点探析一、小半径曲线桥梁的结构受力特点小半径曲线桥梁由于主梁的平面弯曲使得下部结构墩柱的支承点不在同一条直线上，形成了其独有的受力特点：（1）主梁受曲率影响，梁截面发生竖向弯曲的同时会产生扭转，而产生的弯矩和扭矩相互影响，使梁处于弯扭耦合状态；（2）由于弯扭耦合作用，弯桥的变形比同跨径的直桥要大，主梁外边缘的挠度大于内边缘的，而且曲率半径越小，桥越宽，这一趋势越明显。
同时在梁端可能出现翘曲，当梁端横桥向约束较弱时，梁体有向弯道外侧“爬移”的趋势；（3）曲线桥梁上汽车荷载的偏心布置及其行驶时的离心力，也会造成曲线梁桥向外偏转并增加主梁扭矩和扭转变形。
另外，曲线桥梁即使在对称荷载作用下也会产生较大的扭矩，该扭矩通常会使得外梁超载，内梁卸载；（4）主梁的扭转传递到梁端部时，会造成端部各支座横向受力分布严重不均，通常呈曲线外侧支反力变大，内侧变小的趋势，有时内侧支座甚至会出现负反力。
（5）曲线桥的中横梁是保持全桥稳定的重要构件，与直线桥相比，其刚度一般较大。
（6）采用连续梁体系的曲线桥，预应力效应对支反力的分配有较大的影响，在计算支座反力时必须考虑预应力效应的影响。
二、小半径曲线桥梁的设计要点（一）小半径曲线桥梁支座的布置形式曲线箱梁桥支座的布置型式通常采用三种形式（如下图）：a. 全部采用抗扭支承， b. 两端设置抗扭支承，中间设单支点铰支承，c.两端设置抗扭支承，中间既有单支点铰支承，又有抗扭支承的混合式支承。
近年来，在曲线箱梁桥工程实际应用中，两端为抗扭支座（双支座），联内安置几个单点铰支座，即中支点下部采用独柱支承的曲线桥多次发生侧倾事故。
其主要原因多为主梁在偏心荷载作用下发生扭转，当转角大到一定程度时，支反力的下滑分力将超过支座侧向的约束能力，扭矩将全部转移到梁端造成曲线内侧支座脱空，主梁发生倾覆。
所以此类支座布置的形式在工程应用中已不多见。
对于小半径的曲线箱梁，通常全部采用抗扭支承。
曲线桥梁的设计计算
曲线桥梁的设计计算摘要：随着贵阳市的快速发展和道路等级的提高，曲线桥梁的应用越来越广泛，结合工程实践，对曲线桥梁设计计算进行分析，叙述箱梁构造，对几个重要荷载做计算以及结果分析、总结，以期为后续类似工程提供参考。
关键词：曲线桥梁；设计；计算1.工程概况贵阳市新建林城东路延伸段的立交节点—新添大道立交匝道桥，本匝道桥采用螺旋形，内外幅设置，本文以外幅第一联27.963+2x27m为工程实例，本联平曲线为半径50m的圆曲线加缓和曲线，竖曲线为凸曲线，上部结构为预应力混凝土现浇箱梁，中支墩固结，边支点采用支座，中支墩高度为70m和77m，桥墩采用3x5m矩形空心墩，承台桩基础。
1.结构计算上部结构箱梁按单箱单室设计，顶板宽10.2m，底板宽5.35m，悬臂长2m，腹板倾角76°，箱梁顶、底板平行设置，梁高2.2m。
端横梁宽度为1.2m，中横梁宽度为3.0m。
采用Midas/civil计算，并以《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362-2018）为标准，按部分预应力（A类）混凝土结构进行验算。
横断面尺寸图2.1 本文针对在设计过程中的几个荷载做计算分析：1.风荷载由于桥墩最大墩高为77m，风荷载对上部结构箱梁和下部桥墩影响较大，现以此桥墩墩高计算。
根据《公路桥梁抗风设计规范》（JTG/T 3360-01-2018）规定，横桥向风作用下主梁单位长度上的顺风向等效静阵风荷载为，1）——空气密度，2）——等效静阵风风速，，——等效静阵风系数，本联水平加载长度L=27.963+2x27=82m，根据本匝道桥的建设地点，地表类别判定为C类，根据表5.2.1， =1.465；——桥梁或构件基准高度Z处的设计基准风速，或——抗风风险系数，基本风速 =28m/s，根据表4.2.6-1， =1.02, Z=77+2.2=79.2m；根据表4.2.1，， ,根据表4.2.4，，，得出，；——地形条件系数，取 =1.2，——地表类别转换及风速高度修正系数，根据表4.2.6-2，得出， =1.238，得出，，取大值，3）——主梁横向力系数，可按下式计算，,B——主梁的特征宽度，B=10.2m，D——主梁梁体的投影高度，D=3.38m，得出， =1.8；桥梁的主梁截面带有斜腹板时，横向力系数可根据腹板倾角角度折减，横向力系数的腹板倾角角度折减系数可按下式确定：，=14°，得出， =0.93。
曲线桥桥台布置形式及坐标计算详解
折角的角平分线上，横轴线与纵轴线垂直。由偏距的计算公式可以看出，当相邻两孔梁
的跨距不等，或虽然跨距相等，但位于缓和曲线上时，所求得的偏距E值不等，导致相
邻两孔梁中线的交点不在两孔梁的正中间，这就造成两孔梁在墩上不能对称放置。为了
（16—18）
式中，F为墩中心至相邻梁端的距离；a为规定的最小梁缝之半；B为梁的宽度； 为工作线转向角。
4. 桥梁偏角 的计算
桥梁偏角
即曲线桥梁工作线的偏转角。桥梁在曲线上的布置，可以看成先将梁布置在线路上，此 时相邻两梁中线转向角即为线路偏角；然后将梁向曲线外侧移动以满足受力要求，此时 相邻两梁中线转向角即为桥梁偏角。梁向曲线外侧移动后，如果相邻三个交点的偏距值 均相等，即梁体是相对平移的，则桥梁偏角的值与线路偏角的值相等；否则，桥梁偏角 的值就为线路偏角的值和梁体两端位移不等产生的角值共同组成的。梁体两端位移不等 产生的角值称为外移偏角，是由于外移的偏距不等而产生的。由此可见，桥梁偏角实际
线布置在同一条直线上，则台尾中心必然偏离到线路中线的外侧，如图16—
13所示。设其偏距为d，如果d≤10cm 时，则桥台就采用这种布置形式；否则，应旋转桥台，使台前的偏距与相邻梁跨的偏距 相同，台尾的偏距为0，如图16— 14所示。前者布置形式称为直线布置，后者称为折线布置。
当采用折线形式布置桥台时，台尾偏角可能会出现负值，如图16— 15（a）所示，如果出现这种情况，则台前和台尾采用相同的偏距，如图16— 15（b）所示。
E=8
32.80 32.80
32.80
E=8
9.30 32.84
①
③ ②
圆曲线
关于曲线桥梁的构造设计
ห้องสมุดไป่ตู้
为 简 单 。 布 置 方 式 适 用 于 孔 数 较 多 、 长 较 长 的 曲 该 桥 线 桥 梁 。 曲 线 半 径 较 大 时 ， 般 粱 长 变 化 范 围 在 土 当 一 １ ｃ 时 ， 采 用 调 整 现 浇连 续 段 长 度 或 封 锚 厚 度 的 Ｓｍ 可 方 式 布 梁 ． 预 制 梁 长 保 持 不 变 ； 曲 线 半 径 较 小 使 当 时 ， 现 浇 连 续 段 长 度 受 到 限 制 ， 预 制 梁 长 可 采 用 因 各 变梁长 ， 浇连续 段长度保持 不变 。 现 装 配 式 梁 （ ） 的 布 梁 方 式 可 分 为 相 对 于 墩 台 板 桥 中心 连 线 偏 移 、 对 于 路 线 设 计 中心 线 偏 移 和 相 对 相 于 桥 台 中 心 连 线 偏 移 。 相 对 于 墩 台 中 心 线 偏 移 是 以 各 墩 台 中 心 线 为 基 线 进 行 偏 置 ， 出 每 一 片 梁 ， 移 放 偏
选 择 一 般 可 由 路 线 中 心 线 处 的 桥 梁 跨 径 范 围 内 的 曲 线矢高控 制 。 桥 梁跨径 范围 内的曲线矢 高较小 时 ， 当 般 可控制 在 １ｃ 以内 ， 采用 该跨 径 ， 直 线桥 Ｏｍ 可 按
一
与装 配式梁 （ ） 相 比， 体 式现 浇梁 （ ） 板 桥 整 板 桥 采 用 落 地 或 桁 架 式 支 架 施 工 ， 价 较 高 ， 计 、 工 造 设 施 复 杂 ， 外 形 美 观 ， 对 平 面 线 性 适 应 性 较 强 ， 面 但 且 断 形 式 多 为 箱 形 或 板 式 结 构 。 当 桥 梁 施 工 受 场 地 限 制 较 大 ， 型 构 件 的 运 输 极 其 困 难 ； 轴 线 位 于 小 半 径 大 桥 的 单 向 曲 线 或 反 向 曲 线 上 ， 制 结 构 难 以 满 足 线 形 预 变化 及超 高设 置的需 要 ； 互通 式立 交 中跨 线桥对 或 桥 梁美 观 方 面 的 需 求 ， 考 虑 采 用 整 体 式 现 浇梁 可
预应力混凝土曲线桥梁设计
Road & Bridge Technology146《华东科技》预应力混凝土曲线桥梁设计陈建春（中交第一公路勘察设计研究院有限公司，陕西 西安 710075）摘要：要想做好曲线桥梁的设计工作，应从预应力混凝土受力结构为设计出发点，分析曲线桥梁设计存在的问题。
只有这样，才能找到曲线桥梁设计工作存在的不足，优化支撑体系不完善、荷载考量不周全与设计思路不清晰等诸多问题，最终完善曲线桥设计方案，提升曲线桥设计水准，使曲线桥预应力混凝土结构更为稳定，营造良好交通环境。
关键词：预应力；混凝土；曲线桥梁；问题与策略在曲线桥梁设计工作中，所涉及内容相对较多。
要想保障曲线桥梁结构稳定性，使桥梁整体质量得到全面提升，在实际工作中，一定要结合曲线桥设计方式，了解预应力曲线桥设计的具体要求，并针对曲线桥设计过程中出现的各类问题进行分析，研究出适合的曲线桥设计方案，最终提升曲线桥的设计水准，保证曲线桥质量，带动国内桥梁事业发展，突破以往曲线桥设计局限性，探寻更为科学、有效的桥梁设计方案。
1 曲线桥梁的发展情况 城市内部交通体系不断完善，公路等级逐步提升。
公路等级的提升，势必会对桥梁提出更高要求[1]。
为满足群众需求，提升桥梁质量，更多异形桥逐渐出现在大众视野中。
为设计出更为实用桥梁，优化城市交通体系，提升桥梁质量，曲线桥梁不断发展，逐渐得到社会广泛重视，就国内曲线桥梁设计工作来说，在八九十年代，曲线桥梁设计工作逐渐达到高峰，曲线桥梁设计水准得到显著提升，设计方式得到全面优化。
2 分析曲线桥梁结构设计受力特征 要想做好曲线桥梁设计工作，应明确曲线桥梁因曲率这一重要因素，因曲率变化[2]，主要受到桥梁横截面影响，当桥梁横截面出现竖向弯曲情况时，极易导致桥梁界面出现扭转现象，受到扭转作用影响，桥梁结构出现挠曲变形问题。
再加上，随着桥梁规模逐渐增大，诸多曲线桥梁跨度不断增大，无论是桥梁外部边缘挠度变化，还是曲率半径变化，都会导致桥梁受力结构发生变化。
曲线桥梁 支座布置原则
曲线桥梁支座布置原则曲线桥梁的支座布置是非常重要的，它直接影响到桥梁的结构安全、使用性能以及美观度等方面。
下面将介绍曲线桥梁支座布置的一些原则。
支座应根据桥梁的结构形式和受力特点来确定。
不同类型的曲线桥梁，如弓桥、斜拉桥、悬索桥等，在受力方式和结构形式上存在差异，因此其支座布置也有所不同。
例如，对于弓桥而言，支座应该布置在桥梁的两端，有利于将桥梁的自重引导到支座上，保证桥梁的稳定性；而对于斜拉桥和悬索桥而言，支座应布置在桥塔或桥塔基上，以承担斜拉索或悬索的受力。
支座布置应考虑桥梁的几何特征。
曲线桥梁的支座布置应遵循桥梁曲线形状的变化规律，使得支座位置与桥梁的曲线能够相吻合，同时保证支座能够合理承载桥梁的受力。
一般情况下，支座可布置在曲线的拐角处或曲线的两侧边缘，以较好地适应桥梁的几何形状。
支座的布置还应考虑桥梁的使用性能。
曲线桥梁作为交通工程的重要组成部分，其使用性能对交通流畅和行车安全具有直接影响。
因此，支座布置应考虑交通流量、车辆类型及行车速度等因素，在保证结构安全的前提下，合理确定支座位置，以保证桥梁的使用性能。
另外，支座布置还应考虑桥梁的美观度。
曲线桥梁作为城市的标志性建筑，其美观度对城市形象具有重要意义。
因此，在支座布置时需要充分考虑桥梁结构与周围环境的融合，使得支座能够尽可能地融入桥梁结构中，不影响桥梁的美观度。
支座布置还需要考虑施工和维护的方便性。
曲线桥梁的支座布置应避免布置在施工和维护通道的位置，以免影响工程施工和日常维护。
同时，支座应设计为易于检修和更换的结构，方便日后的维护工作。
综上所述，曲线桥梁的支座布置原则包括根据桥梁结构形式和受力特点确定支座类型，根据桥梁的几何特征选择合适的支座位置，考虑桥梁的使用性能和美观度，以及方便施工和维护等。
只有合理布置支座，才能保证曲线桥梁的结构安全、使用性能和美观度。
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曲线桥设计
简介：在当个公路建设中，部分桥梁在布线时受平面线形的影响而位于平曲线内。
针对此情况，结合具体
工程实例，介绍了曲线桥直做的设计方案。
关键字：曲线桥设计
1 概述交通事业的迅猛发展，使国内公路工程建设进入黄金时代。
公路等级不断提高，在设计总体布局方面要求桥位确定，桥梁设计应服从路线线形标准设计。
所以为了满足布线时平西线形指标，就会有部分桥梁在路线总体线形限制下处于曲线段，使桥梁结构类型的选择、结构计算方面难度加大。
同时从桥梁美观学考虑，曲线桥梁在整体布置方面要求更高。
因此在平曲线半径较大的情况下，采用“曲线桥直做”方案，在平、纵、横设计上可以通过
特殊处理，达到桥型经济、美观的目的。
2 设计条件及侨型的确定曲线桥与路线正交且曲线半径较大时，“曲线桥直做”方案更容易近似曲线，经过计算分析和实地模型，得出平曲线半径是作为“曲线桥直做”的重要因素。
按加拿大安大略省公路桥梁设计规范是采用公式：
L 2＜b×R。
其中L一桥梁中心线处梁长
R一平曲线半径
b-桥架全幅的半宽
作为曲线桥直线桥计算的判别条件，同时又根据“曲线桥直做”近几年的工程实践经验，对于简支曲线梁桥则以选用空心极梁为最佳结构类型；根据理论计算对于平曲线半径大于7 00m、20m跨径以内先张法板，最大增减值在（-36cm～＋36cm）以内，而且通过调整钢筋长
度的方法很容易预制出不同的板长。
3 桥型布置与计算分析“曲线桥直做”即墩台轴线沿曲线径向布置，并且墩台轴线方向交于圆心，梁长为曲线的弦长。
由于桥梁内、外边缘线对应的曲线半径不同，使每片梁内侧的长度不等，也造成每跨中每片梁长短不一，按曲线直做墩台不平行也就使权梁的每跨布置是由许多块不同长度的个梯形组成一踏的大梯形。
曲线桥对于位于国曲线内，桥梁中心线以及桥梁内、外边缘线均为一同心曲线；对于位于缓和曲线内，桥梁中心线为缓和曲线，而对内、外边缘线是随中线曲率变化的渐变曲率曲线，而不应按缓和曲线计算。
对于曲线桥直做梁板桥，计算分析基本上与直线梁板桥架结构计算是一致的，但是由于每片梁内、外侧长度不同，从计算角度考虑采用取平均梁长作为计算梁长。
每片板计算梁长为：L＝L h（R士B J）／R
其中：L h-标准跨径的梁长
R一路中心线的曲率半径
R一任一板中心线歪路中心线的距离根据些公式知板梁长度是由内铡向外侧递增，按布置形式计算出每片板梁长度，通过结构分析计算内力，计算结果按标准跨径的梁板配筋，而且由于板长变化值较小，通过调整钢束及钢筋的长度，进行编号预制板梁。
同时对桥面铺装层按平曲线形状进行实地现浇，以满足曲线线形要求。
4 工程实例的结构处理
黑大公路榆树至大口钦段营城中桥是位于圆曲线内，曲线半径R 2898．13m，桥中心处路线切线方向与河流方向正交，设计荷载：汽车一20级挂个-100
上部结构类型：3× 13m钢筋混凝土空心板桥桥面全宽：净-11＋2×1.5m。
本桥标准跨径对应预制板长取1296cm,桥桥向上部断面由9块空心板通过铰缝联接构成。
按L Lb（R±／R公式知板长在（1298．7-1293．3）cm之间变化。
横桥向每跨弦、弧、最大失高值为0.73cm，外过板不必做成外边缘加宽形式，在桥面
铺装展现浇时按曲线要求进行圆滑处理。
结束语
由于曲线桥直做方案时每片梁尺寸不同，因此在预制时应做好编号，便于吊装就位。
在安装防撞护栏或人行适时还应考虑构件重心位置偏向轴线外侧，容易造成失稳倾覆，应在内外边板处增设临时支架。
总之，曲线桥梁在平面布置和结构处理方面要复杂且难度大，但对曲线半径较大，采用曲桥直做、曲线桥面确是有效的设计方法。
参考文献范立础主编《桥梁工程》张雨化主编《道路勘测设计》武勇义主编《公路弯斜坡桥涵几何设计》。