浅谈铁路曲线桥梁墩台支座垫石坐标计算方法
张燕陈雄文
摘要:桥梁墩、台及支承垫石中心坐标的准确计算和测设是桥梁施工成败的核心技术之一。本文重点介绍了铁路曲线桥梁墩、台定位的相关计算问题,并以兰渝铁路LYS13标段张家磨房大桥为实例,详细阐述了曲线桥梁墩、台支承垫石中心的坐标计算,供大家参考学习。关键词:曲线桥梁墩台支座定位
1引言我公司承担的兰渝铁路LYS13标段南充东至高兴段,有17座桥梁,13座桥梁位于半径1200m到7000m的曲线上,简支T梁均采用平分中矢的方式布置。施工中过程中,需要在曲线上进行大量的支座垫石放样,但直线桥和曲线桥放样有着一定的差别,现场施工放样常常由于概念不清、思路不明导致出错,造成架桥工作不能顺利开展和成本的增加。现以兰渝铁路张家磨房大桥施工放样为例,对曲线桥梁支座垫石放样进行详细阐述。2曲线桥梁的几个概念21桥梁工作线曲线桥的中线是曲线,而预制梁通常是直的,导致线路中线与梁中线不能完全吻合,设计时采用将梁平均布置在曲线上,以使各跨梁的中线连线成为与线路中线基本相符的折线,这条折线就是桥梁的工作线。22偏距与偏角曲线梁在墩台上布置时为了使直线梁趋近于曲线将梁向外侧移动一定距离E致使梁两端并不位于线路中线上这段距离E就称为偏距对于平分中矢法偏距E就等于中矢值的一半对于切线布置法E就等于中矢值。而相邻两跨梁中心线的交角则称为偏角。
图1平分中矢布置
图2切线布置
f23
曲线桥梁支座垫石的布置
从理论角度讲一个直线桥墩上的所有垫石均呈矩形布置(各垫石相互平行),而曲线桥的所有垫石则呈扇形布置。但是,无论在直线桥或是曲线桥上,桥梁支座垫石的横轴线始终与桥梁工作线(即直线简支梁的纵轴线)垂直,其几何关系如图所示。
图3曲线桥支座垫石布置
图4直线桥支座垫石布置
3支座垫石坐标计算31墩台中心坐标及桥梁工作线的坐标方位角计算
以ZH点作为坐标原点,切线方向为x轴,直径方向为y轴,建立直角坐标系统,这里我们定义为“本坐标系统”。311计算墩台位于第一缓和曲线上
P为第一缓和曲线上墩台中心,P为该墩、
x
PP
台纵轴线与路线中线的交点。P点的切线与x轴的交角称为切线角,按下式计算:
l21802RlSl5Esi
240R2lS
y
图5第一缓和曲线上的墩、台中心的坐标计算
式中:lP点至ZH点的曲线长度。墩、台中心P的坐标按下式计算:
xl
y
l3l7Ecos36RlSr