变宽空心板桥梁的优化设计

桥　　梁 变宽空心板桥梁的优化 许党党 (辽宁省交通勘测设计院 ,沈阳 　110005) 　　摘 　要 　以金州互通式立交毛莹子 1号大桥设计为例 ,详细介绍毛莹子 1号大桥的上部 布板和下部盖梁、桥墩的设计。通过设计实例出变宽空心板桥美观设计要点供技术同行 参考。 　　关键词 　　立交区 　桥梁 　布板 　设计 　　随着我国高速公路事业的发展 ,高速公路的美 观设计也显得尤为重要 ,桥梁设计在塑造公路风格 中扮演着重要角色 ,桥梁在设计时不仅要求桥梁结 构的合理性而且要求桥梁的美观 ,上下部结构形式 与环境的整体协调。人们主要从两个角度欣赏桥 梁。第一就是在桥面行驶时驾驶人可以看到桥面、 护栏及两侧风景 ;第二是从桥侧观察 ,可以看到桥侧 及桥下土地、水体等。因此桥梁设计时须从各个角 度来综合考虑桥梁的美观处理。对于变宽空心板桥 的设计方法就是通过上部布板和对下部盖梁及墩柱 的设计来实现桥梁自身美观效果。下面通过毛莹子 1号大桥的具体设计实例 ,从两个方面说明设计思 路 ,总结设计经验。 1　由外向内的布板方式 通常对于变宽空心板桥习惯是以路中心线与墩 轴线 (台背墙前缘线 )的交点作为基线 ,由内向外折 线型布板 ,这种布板方式能够较好的控制内边板的 尺寸 ,外边板的翼缘尺寸不易控制 ,对于宽度变化不 大的板桥 ,通过变化外边板的翼缘尺寸就可实现 ,对 于桥面宽度变化较大的板桥 ,则会出现相邻的孔之 间板块数的不等 ,造成下部盖梁外侧挡块不能做成 整体式挡块 ,严重影响了桥梁两侧的美观效果 , 从两侧观察视觉效果差。 毛莹子 1号大桥采用的是外对齐的布板的方 式 ,即在板桥上部布板时以墩轴线 (台背墙前缘线 ) 与一孔之间防撞墙外缘线之间的交点作为基线 ,从 外向内布板 ,这种布板方式的优点就是能够很好的 控制外侧边板翼缘长度 ,在每孔的外边板尺寸相同 的情况下从外向内布板 ,通过调整中板的尺寸也尽 可能地使内侧边板尺寸一致 ,这样就能在下部盖梁 挡块设计时 ,保证挡块作成整体式标准挡块。从桥 梁两侧来观看 ,桥梁的整体性较好 ,外表美观。 毛莹子 1号大桥的基本情况 : 金州南互通式立交毛莹子 1号大桥处于金州南 互通式立交互通区 ,左幅桥位于 B匝道加速车道变 宽段 ,桥面净宽由标准的 11. 25m非均匀变化到 25. 052m;右幅桥的第 1孔 ～第 7孔位于标准路基段 , 其中第 4孔～第 7孔位于缓和曲线段 ,桥面净宽为 11. 25m,右幅第 7孔至第 19孔位于 A匝道减速车 道变宽段 ,桥面净宽由标准的 11. 25m非均匀变化 到 25. 096m。左、右幅桥与路线设计线交角均为 90°。桥位平面图见图 1。 图 1 ·25· 北 方 交 通　　　　　　　　　　　　　　　　2007 　　由基本信息知毛莹子 1号大桥一孔之间的宽度 变化大 ,桥梁变宽的范围长 ,所以对桥梁的美观设计 尤为重要。考虑到空心板的设计较现浇板及现浇箱 梁的造价低及施工方便 ,所以取为 19 ×25m预 应力混凝土空心板桥。设计时经过平面 ,确定 外侧边板均为翼缘长度为 15. 0cm底宽 1. 50m的标 准板。设计时也考虑使整个桥梁的内侧边板尽可能 一致 ,减少施工模板。通过调整中板的宽度来实现 桥梁宽度的变化。因此本桥在设计时中板采用 1. 40m的中板和 1. 50m宽的中板 ; 1. 40m～1. 60m均 匀变宽的异型中板。其中板断面形式如图 2。 图 2 　　毛莹子 1号大桥 1. 40m中板 53块 , 1. 50m中板 162块 , 1. 40m～1. 60m异型中板 130块。通过中板 的宽度变化实现桥宽变化 ,边板翼缘一致 ,两侧视觉 效果好。 总结 :设计者通过合理的上部布板方式 ,解决了 变宽板桥从桥侧观看给人们带来的不良视觉冲击 , 使桥梁两侧几何尺寸基本一致 ,达到美观设计的效 果。 表 1 分类 项　　　　　　目 梁高 (m) 悬臂 (m) 柱间距 (m) 弯矩　kN. m 边支点 中支点 跨中 图 3 1. 60 2. 40 5. 00 - 2173. 1 - 2163. 9 1253. 6 图 4 1. 60 2. 60 4. 80 - 2510. 5 - 1948. 4 1117. 1 2　盖梁、桥墩的设计优化 通常盖梁设计的要点就是确定合理的柱间距 , 以盖梁受力最优为原则。对于上部结构变宽引起后 上部盖梁长度不一致的桥梁 ,所确定的柱间距及盖 梁悬臂长度一般不同 ,若从横、纵向观测整个下部杂 乱无章 ,严重影响桥梁下部基础的整体视觉的美观 性。毛莹子 1号大桥下方为垃圾场 ,下部形式确定 为柱式墩、桩基础。为了桥梁保持整体的美观 ,盖梁 设计时 ,盖梁高度选取 1. 60m,宽 1. 60m。盖梁悬臂 长度基本一致 ,以适应路线线形的变化 ,同时也尽可 能调整柱间距使桥下墩柱也在纵向能够尽可能地与 路线线形变化保持一致 ,这样桥梁下部在横向和纵 向都能够体现整体、一致的美观效果。选取盖梁设 计时一算例说明设计情况。 图 3 图 4 从图 3分析看 ,下部基础的柱间距合理 ,盖梁受 力好 ,单就盖梁受力来说选取图 3的下部几何尺寸 特征 ,设计更合理 ,但是随着上部桥宽的增加 ,盖梁 长度也随之增加 ,计算所得的盖梁悬臂长度也越大 , 设计者经过每片盖梁的多次计算 ,确定最终柱间距 及盖梁的悬臂长度。毛莹子 1号大桥为美观设计选 取图 4的盖梁尺寸特征来设计。虽然盖梁受力不尽 合理 ,但通过配筋解决受力问题。使桥梁下部在横、 纵向变化有序避免交错。 ·35·第 1期 　　　　　　　　　　　许党党 :变宽空心板桥梁的优化设计 　　选取几孔下部纵向变化平面示意如图 5。 通过合理的确定盖梁尺寸及合理地选用柱间 距 ,盖梁悬臂长度基本一致 ,柱间距变化也在纵向适 应了整个路线线形变化的情况 ,方便施工且美观。 3　结 　语 桥梁设计需从技术、施工的难易程度、总造价以 及美观等各方面全面的分析 ,从桥梁线形的选择 ,到 桥梁上下部结构形式的确定 ,都是一个复杂的设计 构思过程 ,美观设计须从桥梁的桥面设计 (行车道、 护栏、照明设施等细节设计 )、桥侧设计 (桥墩、桥 台、翼墙等 )等各方面设计达到预期的视觉效果。 在今后的公路桥梁设计中 ,我们要真正的掌握好美 观设计的要点 ,把各个方面的工作做细 ,灵活设计 , 创出精品工程。 图 5 Op tim ization Design of Voided Slab W idening B ridge 　　Ab s trac t　Taking design of Maoyingzi B ridge No. 1, interchange in J inzhou, for examp le, the paper m inutely introduces designs of upper cloth p late, lower cap beam and p ier. Through examp les for design, the essentials for beautification design of voided slab bridge widened have been summed up to use for reference of p rofessions. Key wo rd s　 Interchange area　B ridge　Cloth p late　Design (上接第 47页 ) Evaluation of A sphalt Behavior at H igh - Temperature through Dynam ic Shear Detrusion Test 　　Ab s tra c t　Quality of asphalt binder directly influences the service performance and service life of asphalt pavement. By means of rut divisors determ ined by dynam ic shear detrusion test of 8 kinds of asphalt binders around PTFO aging, the paper assesses the asphalt binder behaviors at high temperature. The rut divisor is the more, the be2 havior of asphalt binder at high temperature is the better. Key wo rd s　A sphalt binder　Dynam ic shear detrusion test　Rut divisor　Behavior at high temperature ·45· 北 方 交 通　　　　　　　　　　　　　　　　2007