摘要：結(jié)合橋梁設(shè)計(jì)中對(duì)斜彎坡橋的設(shè)計(jì)工作實(shí)踐，介紹了斜彎坡橋輻射布孔設(shè)計(jì)原理和方法，以及清水河中橋的設(shè)計(jì)思路，通過(guò)輻射布孔，使橋梁在施工完成后線型與路線一致，保證了橋梁的美觀。
　　關(guān)鍵詞：輻射布孔、板長(zhǎng)計(jì)算、蓋梁計(jì)算
　　隨著我國(guó)公路建設(shè)的快速發(fā)展，高等級(jí)公路的建設(shè)需要，以及路線線型指標(biāo)的提高，直斜橋在實(shí)際的運(yùn)用中已不能完全滿足日益發(fā)展的公路建設(shè)的需求，橋梁在跨越溝渠、河谷、障礙物時(shí)采用斜彎坡橋能夠很好地適應(yīng)路線線型的曲線變化，體現(xiàn)了橋梁設(shè)計(jì)中的安全、經(jīng)濟(jì)、適用、美觀的總要求。故在現(xiàn)有公路建設(shè)項(xiàng)目中，斜彎坡橋在中小跨徑橋梁中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，下面就新疆維吾爾自治區(qū)省道223線石河子至151團(tuán)場(chǎng)公路清水河中橋采用的輻射式布孔為例進(jìn)行闡述。
　　1、工程概況
　　新疆維吾爾自治區(qū)省道223線石河子至151團(tuán)場(chǎng)公路項(xiàng)目是按照平原微丘區(qū)二級(jí)公路的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，橋梁凈空：11+2×0.5m。清水河中橋上部結(jié)構(gòu)為4-20米預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土后張法空心板，由于要服從路線及河流走向的總體要求，橋梁以135度跨越清水河，橋梁位于R=1200m的圓曲線內(nèi)，在設(shè)計(jì)中，我們采用墩臺(tái)輻射布置的型式，即墩臺(tái)軸線與路線切線夾角均為135度，通過(guò)各跨板的折線布置，使橋梁與路線線型一致。詳見(jiàn)圖1

                                   
　                                                                                                        　圖1
　　2、設(shè)計(jì)過(guò)程
　　本橋采用的空心板中板為1m寬，邊板為1.5m寬，一孔共用11塊板，由于橋梁位于圓曲線內(nèi)，墩臺(tái)輻射布置，故每跨中的各板板長(zhǎng)均不相同，但各跨之間相對(duì)位置的各板板長(zhǎng)一致，設(shè)計(jì)過(guò)程如下：
　　(1)板長(zhǎng)計(jì)算
　　如圖2所示，本橋跨徑為20m，即弧長(zhǎng)為20m，圓曲線半徑R=1200m，則：
　　α＝201200×1803.1415926＝0.9549°，
　　β＝（180-0.9549）/2=89.523°
　　γ=0.9549/2=0.477°
　　δ1=45°+0.477°=45.477°
　　δ2=135°+0.477°=135.477°
　　L6=RSinβ×Sinα＝1200Sin89.523°×Sin0.9549°
　　＝19.999m
　　則：
　　L1=L6－5tgδ1+5ctg（δ2－90）
　　＝19.999－4.9174+5.084＝20.166m
　　L11=L6+5tgδ1－5ctg（δ2－90）
　　＝19.999+4.9174－5.084＝19.832m
　　同理可計(jì)算出其余各板的實(shí)際板長(zhǎng)：
　　L1=20.166－0.04=20.126mL2=20.094mL3=20.060m
　　L4=20.027mL5=20.027mL6=19.993mL7=19.959m
　　L8=19.927mL9=19.860mL10=19.826mL1=19.793m
　　                              
　　                                                                                      圖2
　　根據(jù)以上結(jié)果可推算出板長(zhǎng)計(jì)算公式：
　　L6=RSinβ×Sinα
　　Lx=L6±H│tgδ1│干H│tgδ2│
　　其中：
　　L:橋梁中心線處兩點(diǎn)的弧長(zhǎng)
　　L6：橋梁中心線處兩點(diǎn)的直線長(zhǎng)
　　Lx：各板直線長(zhǎng)
　　H:各板距L6的垂直距離
　　R：橋梁所處線位的曲線半徑
　　α：圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角
　　α＝LR×57.2958
　　β：橋梁中心線處兩點(diǎn)間直線與曲線半徑的夾角
　　β＝（180－α）/2＝（180－LR×57.2958）/2
　　γ：圓弧切角
　　γ=α2=L2R×57.2958
　　δ：橋梁中心線處兩點(diǎn)間直線與蓋梁（橋臺(tái)）軸線夾角
　　δ1=180－θ+γ
　　＝180－θ＋L2R×57.2958
　　δ1=θ+γ
　　＝θ＋L2R×57.2958
　　θ:橋梁與路線前進(jìn)方向的右角
　　由于本橋有十一塊不同板長(zhǎng)的板，在實(shí)際施工中可采用先預(yù)制最長(zhǎng)的板，然后根據(jù)由長(zhǎng)到短的順序預(yù)制其余的各板，這樣既可節(jié)約時(shí)間也可節(jié)約模板。
　　(2)蓋梁長(zhǎng)度計(jì)算
　　由于采用的是輻射布置，一塊板的兩端的斜交角度不一致，存在著小角度的偏差，蓋梁處的兩個(gè)板端存在一定的錯(cuò)位，在蓋梁長(zhǎng)度設(shè)計(jì)中應(yīng)充分予以考慮。蓋梁長(zhǎng)度計(jì)算公式如下：
　　蓋梁長(zhǎng)度＝板的垂直寬度＋擋塊厚度Sinδ
　　用δ1、δ2分別代入公式中進(jìn)行計(jì)算，蓋梁長(zhǎng)度計(jì)算結(jié)果中兩者取大值。為保證擋塊與邊板外側(cè)的間隙一致，擋塊需設(shè)計(jì)成不等寬，如圖三所示。
　　                                      
　　                                                                                                        圖3
　　3、設(shè)計(jì)結(jié)論
　　通過(guò)以上的分析計(jì)算，以板長(zhǎng)為20m、斜交角為45度，橋?qū)?2m為例，當(dāng)半徑為400m時(shí)，最大板長(zhǎng)為20.48m，當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí)建議對(duì)板的配筋重新進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)重新計(jì)算不能滿足要求時(shí)可采用平行布置。
　　綜上所述，斜彎坡橋采用輻射布孔對(duì)于橋梁線型與路線線型保持一致起到了關(guān)鍵性的作用，而且隨著AUTOCAD的廣泛應(yīng)用，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，可充分應(yīng)用AUTOCAD的功能在電腦中以1：1的繪圖方式進(jìn)行布孔，板（梁）長(zhǎng)及橋臺(tái)（蓋梁）長(zhǎng)度均可在AUTOCAD中量出，通過(guò)理論計(jì)算的結(jié)果與在AUTOCAD中直接查詢(xún)的結(jié)果可相互校核，使橋梁設(shè)計(jì)更加趨于合理，特別是當(dāng)橋梁處于緩和曲線上時(shí)使用AUTOCAD直接查詢(xún)效果更佳。