斜交涵洞端部异型板(节)的构造设计

施工资料

第26卷第2期

　　　　　　　　　中　南　公　路　工　程2001年6月

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Ξ

斜交涵洞端部异型板(节)的构造设计

何鹏祥

(岳阳市公路桥梁基建总公司,岳阳市,414000)

　　【摘　要】　以浙江省宁波至温州“甬台温”高速公路台州段建设中斜涵的设计为例,应用解析法建立了斜交涵洞端部异型板(节)的设计宽度、受力钢筋布置的实用计算公式。可供桥涵设计和施工人员参考。

【关键词】　斜交　钢筋混凝土　涵洞　异型板(节)　构造设计

0　前言

为适应涵洞位的特定地形,斜交涵洞在工

程设计、施工中越来越普遍。如在“甬台温”高速公路台州段建设中,仅在7km的路线内就设置了十几座斜交的钢筋混凝土盖板涵和钢筋混凝土圆管涵。

工程中对斜交涵洞端部的处理常有两种方法:一是端部正做,一是端部采用异型板或斜管节。斜交涵洞端部正做,在视觉效果上欠佳且增大了涵长。而对于后一种处理方法,在设计中常未给出构造图。为了达到精心设计、高质施工的目的,对于要求涵洞端部斜度与路线走向一致的斜交涵洞,其异型板或斜管节的平面尺寸及受力筋的布置,应根据其斜度、孔径、涵长以及施工中采用的标准正交板块或管节的段长综合考虑、计算确定。现根据工程实际设计与施工经验,对斜交钢筋混凝土涵洞端部异型板的构造,提出了一种新的解析计算方法。1　异型板(节)的构造设计

图1　异型平面几何关系

涵轴线与路中线最小斜交锐角Α的余角,即:Η=90°-Α。由图1可知

DX=B tanΗ

D2=D1+DX

2D=D1+D2

故2D=2D1+B tanΗ

当已知斜涵计算的长度L

涵

和施工采用的

标准正交板块或管节的段长D段时,则

L涵=N D段+2D1+B tanΗ式中:N为标准正交板块或管节的段数。

为满足异型板或斜管节中平行斜向受力筋的布置要求,D1应保证的几何条件是:

D1≥DX　(参见图2)

根据几何条件和以上各关系式可得:

) N≤(L涵-3B tanΗD段(取整)

) D1=(L涵-N D段-B tanΗ2

D2=D1+B tanΗ

斜交钢筋混凝土涵洞异型板的构造设计,

应对其平面尺寸中的宽度以及受力筋的布置根数进行计算确定。1.1　异型板的宽度

图1所示为斜交涵洞端部异型板平面几何关系。对于板式涵洞,B为净跨径与搁置长度之和;对于圆管涵,B为外径。异型板斜度Η为

Ξ收稿日期:2001201208

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计算,其流程为FORTRAN77结构化N2S流

程,图3仅示出了本文涉及的主要内容。2.2　工程实例

现以浙江省宁波至温州“甬台温”高速公路台州段建设中的10座斜交钢筋混凝土盖板涵为例。该工程中施工采用的标准正交板块宽度为100cm(包括预制留缝值),其计算数据和构造计算结果见表1。

表1　工程实例计算数据和构造计算结果涵长B

图2　受力筋布置关系

cm

b

ΗD1D2dn1n2an斜n正

)cmcmcm间隔cmcm(°

467931219341526

间隔cm

6871161420371928

151515151010101088

根根

5781041320351627

81091381622392130

1.2　受力筋的布置

27862404151111751326582404201352237274624042511722943901240430181320824693404

5

70

992

在异型板或斜管节中,受力筋有正交受力

筋和平行斜交受力筋两种。从图2所示的受力布置关系可得:

①平行斜交受力筋的间隔数n1和根数n斜,即:

n1≥(B tanΗ-n斜=n1+1

b) a(取整)

2937340420157280933243404302144106401234044538671682549450415164285427884504252394497

②正交受力筋的间隔数n2和根数n正,即:

n2≤(D1-2b) a(取整)

d=D1-n2 a-

2b

3　结语

n正=n2+2

斜交钢筋混凝土盖板涵或圆管涵的端部异型板或斜管节,在以往的工程设计中常常未给

出施工构造详图。施工单位对此多自行更改涵长和涵端斜度。这不仅达不到设计要求,还给设计、施工及监理带来了不少麻烦。本文提出的设计方法简明实用,从施工现场可知该方法处理的工程效果较好。值得指出的是:①只有精心设计、才能确保高质施工。②使斜交涵洞端部斜度与路线走向一致是道路工程优化的一个趋向。③文中的公式和电算流程不仅可用于斜交钢筋混凝土涵洞,还可用于斜交钢筋混凝土板式通道和小桥的异型板构造设计。

参考文献

1　姚玲森1桥梁工程1北京:人民交通出版社,19992　邵容光1结构设计原理1北京:人民交通出版社,1995

式中:a为力筋间距。2　电算流程与工程实例2.1　电算流程(见图3)

当同一路段中斜交涵洞的设计数量较多时,各涵洞的异型板或斜管节构造可采用电算

读入:斜涵计算座数X

DO　I=1,X

读入:涵位里程(或序号)、a、L涵、D段、B、

计算:N、AINT(N)、D1、D2计算:n1、AINT(n1+0.5)、n斜计算:n2、AINT(n2)、d、n正打印:(见表1)

图3　电算N2S流程