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浅析桥面纵横坡调整

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浅析桥面纵横坡调整
孔恒星
工程实例概况：K237+900分离立交桥设计为双幅桥，中心桩号K237+900，分离式断面，桥宽32m，跨径布置为20×30m，桥梁全长607.08m。本桥与X089进山路相交，需改路，改路宽6.5m，硬化长度400m。上部结构：上部构造采用30m跨径的简支转连续预应力混凝土小箱梁，跨径布置为20×30m。全桥共分5联，均为4×30m一联。下部结构：本桥墩柱均为双柱式，挖孔混凝土灌注桩，桥台桩基直径为1.2米，桥墩桩基直径为1.8米。本次箱梁架设使用的架桥机是由贝雷片拼装的双导梁架桥机，标定120t，符合本次30m箱梁架设要求。临时支座采用砂筒式临时支座，内径22cm，外径24cm。桥面横坡为2%，纵坡基本为3%。
桥面纵坡主要由线性的竖曲线决定，为桥面在沿路线方向的坡度，设置桥面纵坡首先要有利于排水，其次满足桥下净空要求，满足这些要求后，应降低墩台标高，减少桥头引道土方量，纵坡一般以不超过3%为宜。K237+900分离立交采用单向纵坡，坡度为3%。纵坡的调整主要由下部结构完成，即由墩台及垫石标高完成。梁板制作过程应充分考虑纵坡影响，在梁底设置三角楔块，保证梁下支座水平放置。而箱梁架设时也应注意桥梁纵坡的调整。在施工过程中，墩顶纵坡往往会被忽略，临时支座高度直接按照墩顶高程确定，大小里程方向一个标高，这样架出来的梁会导致梁板上纵坡不符合设计要求，从而使桥面铺装厚度不一。所以，墩上纵坡调整主要体现在连续墩上临时支座的布设。对于简支转连续桥梁，公用墩直接安装永久支座，墩上纵坡由支座垫石根据中心距离确定高差。连续墩上纵坡的调整，首先应该做到，临时支座位置必须准确，这就要求每个临时支座的中心点必须放样，然后根据支座中心距墩中心距离，桥面坡度来确定一块垫石大小里程临时支座高度，k237+900分离立交墩顶临时支座高差为3cm。当然，临时支座位置往往由于箱梁制作长度的关系而不能按照设计位置摆放，这时应根据实际距离情况确定临时支座高度。
桥面横坡的调整是箱梁制作和架设，以及桥面铺装施工过程应该注意的重点。
桥面横坡是桥面在沿与路线垂直的方向（横向）的坡度。桥面横坡主要是利于排水，一般采用1.5%。k237+900分离立交第10跨-第20跨位于圆曲线超高段上，采用坡比为2%的单向横坡。第1跨-第8跨位于缓和曲线上，采用坡比为2%的双向横坡。
横坡设置的形式基本上有三种，下面一一阐述。下面三种方法均有一个基本原则：不管是永久支座，还是临时支座均应水平放置，以保证支座受力均匀，以免发生受力不均产生的支座变形及梁体产生侧向滑移的可能。
第一种是墩台制作成平坡，梁板制作及架设也水平进行，桥面横坡由桥面铺装形成。具体做法为先铺设一层厚度变化的混凝土三角垫层,形成双向倾斜,再铺设等厚度的混凝土铺装层，比如10m宽的正交桥面，横坡为1%，就先做高差为10cm的混凝土三角垫层。这种方法主要优点就是简化了墩台制作及梁板的制作架设。但很有局限性，主要适用于单幅双向坡的情况，并且桥面不宜过宽，其次横坡不宜过大，因为如果在比较宽，横坡较大的桥梁中,用三角垫层设置横坡将使混凝土用量或恒载重力增大。这样对结构受力有较大影响。
第二种是墩台设置横坡（可以是盖梁做成横坡垫石高度相同，或者盖梁水平，通过垫石不等高形成横坡），同时主梁倾斜形成横坡，铺装层等厚。主梁倾斜有两种方法，一是箱梁架设过程应按坡度倾斜架设，但梁板底部安放临时支座及永久支座处必须设置三角楔块，以此来保证梁底支座水平。三角楔块可以是预埋钢板，或者是与主梁一起浇筑的混凝土楔块。此种方式最为简单，比较常用，主要用于单幅单向坡以及双幅分离单向双向坡的情况。第2种方法是梁板水平架设，而梁板顶部（主要适用于箱梁及T梁）按照坡度做成倾斜，变厚度，这样梁底不用楔块，此方法主梁构造简单，架设与拼装方便，对于单向坡较好，如果是双向坡的话分幅也可以达到同样效果。以上做法都是设计中比较常用的，但其中设置楔块的方法在实际施工过程中比较难办。主要原因是在箱梁预制过程中，楔块的预制没有比较成熟的方法，不能很好的把楔块的坡度做出来，再者，此种方法对于楔块的位置要求比较高，这也就要求箱梁在制作过程中的长度要求也较高，不能有较大偏差，从而要求制梁模板及制梁台座有较大变化，这都限制了箱梁的大规模的工厂化流水生产，从而影响进度。所以，有效的解决梁底三角楔块的问题将会对施工带来方便。K237+900分离立交属于单向（第10跨-第20跨），双向（第1跨-第8跨）双幅桥，横坡调整方案采用的是台帽按设计2%做成横坡，墩顶垫石等高度，箱梁架设按2%坡度倾斜，而梁底设置三角楔块保证支座水平放置。关于架设过程出现问题将在下面讲述。
第三种方法是盖梁不设横坡，并且垫石等高，通过左右腹板来调整横坡，主要适用于单向坡的箱梁，这种方法局限性主要体现在模板上，例如单幅5片箱梁，则这5片箱梁则须5套不同规格的模板，如果桥梁在曲线段，梁长变化大，需求模板量将更大。一般不常用这类方法。
K237+900分离立交在纵横坡调整中出现的问题及解决方法：
1 部分梁间剪刀差过大。产生主要是为了方便施工及大规模生产箱梁，梁底没有设三角楔块，而在架梁过程中两个临时支座按照设计水平放置，导致梁间错台明显。解决方案为一片梁下两个临时支座错台布置，错台高差为1cm。这样为了解决临时支座受力不均而可能出现的侧滑，就加密梁板之间的焊接连接，使5片梁紧密连接。对于已架梁梁间剪刀差过大的问题，采用两个50t机械顶进行调试，减小剪刀差
2 临时支座问题：a 架梁初使用的临时支座外筒与内筒间隙偏大，导致落梁后内筒下降不均匀。随后临时支座内筒进行调换，落梁达到基本稳定。同样对于已架梁运用千斤顶调整。

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