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学术研讨

浅析曲线桥按直线布置的测量控制与计算
发布时间:2015-12-03 --------------------------发布者:ccccbgsyy

 

    【摘要】 本文简单分析了曲线桥按直线布置施工放线的加宽原因,主要介绍施工放线桥梁加宽的计算,与测量同行相互交流讨论。
    关键词 曲线桥 直线布置 施工放线 加宽计算
序言
曲线桥按直线布置是目前桥梁上构预制梁应用较多的布置形式,但随之而来的桥梁施工放线却是一个值的注意和重视的问题,否则会影响桥梁防撞护栏的施工,难于保证桥面行车净空保持等宽圆顺。本文结合重庆绕城高速路西段檬子河中桥施工放线的经历,就曲线桥按直线布置放线加宽的原因进行了分析以及介绍了加宽计算过程。
一、曲线桥按直线布置施工放线加宽的原因分析
檬子河中桥上部结构采用3×20简支后连续预应力砼箱梁,桥半幅宽17.25,梁高1.05,全长65.02米,中心桩号为K88+136,起址桩号为K88+105.99~K88+166.01;桥台分别为0#、3#桥台。《檬子河桥型布置图》附注中第6条所述:“本桥位于半径为7000米的右偏圆曲线上,以K88+106和K88+166连线为桥轴线,桥梁按直线桥布置。”
(1)、K88+106至K88+166的曲线(路线)长为:60米,即为桥跨结构伸缩缝中心线弧线间距,即设计桥长。
(2)、按平面图里程桩号:
、K88+105.99~K88+166.01的桩号差为:166.01-105.99=60.02米。
 、与立面图中标注的桥跨结构尺寸为:20+2×(19.97+0.04)=60.02米。
在平面几何意义上是不同的:其中是道路(平曲线)设计轴线桩号,规范规定的含义是这两桩号之间的曲线长度;按“附注”说明中“桥梁按直线桥布置”的含义,这“60.02米”应是包括伸缩在内的直线距离。设计是考虑到了这个问题的,若以伸缩逢中心线计,桥跨结构的直线(弧长)为59.98米,正好是弦弧长的差值2cm,所以中的“60.02米”包含的几何意义是不同的,对于这个不同,对道路的里程未改变,对后期的“交通工程”施工及运营均不产生影响。但是对施工放线和桥面附属工程的平面线型有影响,施工前必须引起足够的重视,以免造成工程隐患。只是对施工放线(曲线桥按直线桥施工)在同一横断面上的不同横向位置的点的桩号是不一样的(它们的曲线半径不同,在相同的割线长的情况下,它们的弧长是不同的,所以桩号是不同的)。
二、放线控制面的计算
放线控制断面应以该桥中心线K88+136的法线方向为准,作为该桥的横向控制的方位线,再以该桥两端的伸缩逢的路线中心线的连线为该桥的纵向控制中线(即曲桥桥跨结构的弦线),这两条线的交点即为该桥曲桥直作的控制中心点,但这点与曲线(路线)中心点的距离(即矢高)计算出来作为是否调整边梁防撞栏杆预埋筋横向位置的依据。
桥跨结构尺寸“60.02米”为弦长的情况下,桥跨结构的左、中、右的圆曲线相关要素(a—中心角、M—矢高)计算如下:
已知:弦长(C):60.02米
半径:R=7000m-17.25m=6982.75m
      R=7000m
      R=7000m+17.25m=7017.25m
求矢高M:
计算:
(1)、求中心角a、a、a
、a=2sin-1(C/(2R))=60.02/14034.5=2sin-10.0042766
=2×0.2450319°=0.4900638°=0°29′24.23″
、a=2sin-1(C/(2R))=60.02/14000=2sin-10.004287143=2×0.245636°
=0.491271888°=0°29′28.58″
、a=2sin-1(C/(2R))=60.02/13971.5=2sin-10.004258881
=2×0.2462428°=0.4924855°=0°29′32.95″
(2)、计算矢高M、M、M
、M=R(1-cos(a左/2))=7017.25×(1-cos0.2450319°)
=7017.25×(1-0.9999908553)=7017.25×0.0000091446973
=0.064m
、 M=R(1-cos(a/2))=7000×(1-cos0.245636°)
=7000×(1-0.9999908102)=7000×0.000009189843
=0.064m
、 M=R(1-cos(a/2))=6982.75×(1-cos0.2462428°)
=6982.75×0.000009235303=0.064m
三、结果(放线控制依据)
①、放线:以K88+136断面为依据

 

在法线上往圆心方向右移6.4cm作为控制线,以此为准,按平面图依次计算出各桩位的坐标,作为放线的依据。这样调整后0#、3#台的中心线座标正好与路基中心线座标吻合,但桥梁伸缩缝左、右幅外侧(路肩)不在中心线的同一法线上(即桩号不同),符合曲桥直作原则。

②、桥面行车净空的保持等宽圆顺,是采用边梁在左、右幅左侧加宽6.4cm,或是采用调整桥梁附属防撞(护)栏杆的厚度尺寸中调整6.4m,方案可任选其一。
三、结束语
曲线桥按直线布置施工放线控制时,不管采用边梁加宽从而调整防撞(护)栏杆的位置或是采用调整防撞(护)栏杆的厚度尺寸,但边梁防撞(护)栏杆预埋筋的位置在6.4cm矢高的情况下,必须做调整;尤其是防撞栏杆,其内侧的钢筋为受拉钢筋,(防撞栏杆的内力计算是外向的水平推力),若不调整,左幅内侧预埋筋远偏位于防撞栏杆之外;受拉钢筋不允许作凹型弯折的,桥面附属防撞栏杆必须以R=7000米为半径的圆弧,按图施工。因此,施工放线前,必须加以充分考虑到,确保线型圆顺。
 
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