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1、第一部分桥梁在曲线上的布置一、梁的布置与基本概念1梁的布置设在曲线上的钢筋混凝土简支梁式桥，每孔梁仍是直的，于是各 孔梁中线的连接线成为折线，以适应梁上曲线线路之需要。但若按图 1所示布置，使线路中线与梁的中线在梁端相交，则由图可以看出， 线路中线总是偏在梁跨中线的外侧，当列车过桥时，外侧那片梁必然 受力较大；况且列车运行时要产生离心力，使外侧的一片梁受力较大 的现象更加严重。为了使两片梁受力较为均衡，合理的布置方案应把梁的中线向曲 线外侧适当移动。一般情况下梁的布置有两种方案：平分中矢布置：在跨中处梁的中线平分矢距f，即梁的中线与 线路中线的偏距f =f/2；在桥墩中线处梁的中线与线路中线的
2、偏距1E=f/2。这种布置的特点是内外侧两片梁的偏距相同(f1=E=f/2)，故 两片梁的人行道加宽值相等。切线布置：在跨中处梁的中线与线路中线相切，即偏距f1=0； 在桥墩中心处梁的中线与线路中线的偏距为E=f。( f=R-R*COS(a/2)图1梁的中线连成折线示意1-线路中线 2梁的中线2基本概念桥梁工作线：在曲线上的桥，各孔梁中心线的连线是一折线，称 桥梁工作线，与线路中线不一致，如图2, IF -亦是桥梁工作线， abc是线路中线，E=F/2*1/COS（a/2）桥墩中心：两相邻梁中心线之交点是桥墩中心，如图2中的A，B及C各点。基本概念中所述均指桥墩无预偏心的情况（见桥墩布置 图3
3、）；有预偏心时见桥墩布置图4,桥墩中心在偏距的基础上再向曲 线外侧偏移一距离，偏移距离详见设计图。桥墩轴线：过桥墩中心作一直线平分相邻二孔梁中心线的夹角， 这个角平分线即桥墩横轴（又称横向中线），如图2中的Bb ；过桥墩 中心作桥墩横轴的垂线为桥墩纵轴（又称纵向中线）。桥墩中心里程：桥墩横轴与线路中线之交点称桥墩中心在线路中 线上的对应点，如图2中的a、b及c点。桥墩中心里程即以其对应 点的里程表示之。偏距E：桥墩中心与其对应点之间的距离称为偏距，如图2的扇、Bb及C ；偏距的大小由梁长及曲线半径决定之（E=L2/16R，L梁长， R曲线半径）。弧距：两相邻桥墩中心对应点之间的曲线长度称为弧距
4、，如图2 中的ab与bc ，但边孔之弧距为桥台胸墙（挡碴前墙）至相邻桥墩 中心对应点之间的曲线长度。偏角：两相邻梁中心线之转角称为偏角，如图2中的a角。弦切角：弦线（即梁中心线）与桥墩中心处的切线（或切线之平行线）之夹角称弦切角，如图2中的8角。一个桥墩的左右二弦切角 之和等于偏角。交点距：两相邻桥墩中心或相邻二交点（指梁中线与相邻的左右 二梁中心线相交的两个交点）之间的距离称交点距，如图2中的而 及BC长度；但边孔的交点距是指桥台胸墙中点与相邻桥墩中心之距 离图2桥梁工作线（梁按切线布置绘制）1线路中线 2桥梁工作线3桥墩横轴4-桥墩纵轴5弦线二、桥墩布置如图3所示，桥墩中心位于相邻二梁中线
5、之交点，这是指桥墩不 设预偏心的情况；桥墩横轴为相邻二梁中线夹角的平分线。31线路中线 2桥梁工作线3-桥墩横轴4桥墩纵轴 E-偏距Aa A-桥墩中心a-线路中心5 _E ；图4有横向预偏心情况下桥墩布置（梁按切线布置绘制）1线路中线2桥梁工作线3-桥墩横轴4桥墩纵轴5预偏心值AAE-偏距Aaa线路中心 A桥墩中心如遇设有横向预偏心的桥墩，则应由两相邻梁中线交点（A点）， 沿桥墩横轴向曲线外侧移动一个预偏心值（AA）,作为桥墩中心 （A），如图4所示。基础、墩身、墩帽均应照此施工，但墩帽上支 承垫石应按桥梁工作线施工，不设预偏心，如图5、6所示。图5设有预偏心的桥墩1桥墩中心线 2桥梁工作线3
6、-预偏心值1,2I图6设有预偏心的桥墩1桥墩中心线 2桥梁工作线注意事项：1、铁路单线桥梁的曲线半径R2000m时，曲线桥墩可不设横向 预偏心，但设外矢距，即：线路中心坐标沿法线方向向曲线外侧偏移 偏距E值后为桥墩中心。2、铁路单线桥梁的曲线半径RV2000m时，曲线桥墩设横向预 偏心和外矢距，即：线路中心坐标沿法线方向向曲线外侧偏移偏距E 值和预偏心值后为桥墩中心。3、铁路单线曲线桥台不设横向预偏心，桥台有直线布置和折线 布置两种方案，应根据桥台尾处桥台中线与线路中线的偏距值大小而 选定方案。4、铁路双线曲线桥墩不设横向预偏心，但设外矢距。5、纵向预偏心：铁路桥梁桥跨为不等跨时，应根据设计图
7、确认 是否设有纵向预偏心，即梁缝中心线与桥墩中心线不重合，一一般桥墩 中心线向大跨方向偏移。梁缝中心线不等跨桥墩顶帽6、以上所述横向、纵向预偏心设置仅限于普通铁路曲线桥梁施 工的一般情况，具体应以施工图纸或通用图纸为准，施工中应熟悉图 纸（设计图纸及通用图纸），做到心中有数，避免出现错误。第二部分竖曲线一、基本概念线路纵断面是由许多不同坡度的坡段连接成的，为了缓和坡度在 变坡点处的急剧变化，使列车能平稳通过，在坡段间设置曲线连接， 这种连接不同坡段的曲线称为竖曲线。坡度变化之点称为变坡点。竖曲线有凸形与凹形两种。顶点在曲线之上者为凸形竖曲线；反 之称为凹形竖曲线。连接两相邻坡度线的竖曲线，可以
8、用圆曲线，也 可以用抛物线。目前，我国铁路上多采用圆曲线连接。二、竖曲线的测设（圆曲线）如图1，竖曲线与平面曲线一样，首先要进行曲线要素的计算。由于允许坡度的数值不大，纵断面上的曲折角a可以认为a=Ai = i1-i2(1)式中，i1、i2为两相邻的纵向坡度值； i为变坡点的坡度代数差。曲线要素除了半径R及纵向转折角a外，还有:1 .竖曲线切线长度TT=Rtga/2因为a很小，故 tga/2=a/2=1/2 (i1-i2)，所以 T=1/2 R(i1-i 2) =R/2 i2. 竖曲线长度L由于曲折角a很小，所以L急2T3. 竖曲线上各点高程及外矢距E由于a很小，故可以认为曲线上各点的y坐标方
9、向与半径方向一 致，也认为它是切线上与曲线上的高程差。从而得(R+y) 2=R2+x2故 2Ry=X2-y2所以又y2与X2相比较，其值甚微，可略去不计。故有2Ry=X2y=X2/2R算得高程差y,即可按坡度线上各点高程，计算各曲线点的高程。从图中还可以看出，ymax急E，故E=T2/2R三、施工放样竖曲线上各点的放样，可根据纵断面图上标注的变坡点里程及高 程，利用公式、求出竖曲线长度L,然后以变坡点里程为分 界点减(加)L/2竖曲线长度确定竖曲线的ZY (YZ)点。以附近已放 样的ZY (YZ)点的里程及高程为依据，向前或向后量取各点的x值(放样点与ZY (YZ)点的里程差)，利用公式求出高
10、程差y。在竖曲线内，路肩设计高程按下式计算：H=H 士y(6)式中H -竖曲线内路肩设计高程；Hz -竖曲线内按坡度计算的路肩高程；y竖曲线高程差，凸形时为“-”；凹形时为“ + ”。第三部分涵长计算一、准备工作1 .现场核对涵洞开工前，应根据设计资料，结合现场实际地形、地质情况， 对其位置、方向、孔径、长度、出入口高程以及与灌溉系统的连接等 进行核对。2 .施工详图若原设计文件、图纸不能满足施工需要时，例如地形复杂处的陡 峻沟谷涵洞、斜交涵洞、平曲线或大纵坡上的涵洞、地质情况与原设 计资料不符处的涵洞等应先绘出施工详图或变更设计图，上报监理、 业主同意后，依图放样施工。二、涵洞长度计算一般规
11、定1.涵洞长度界定涵洞长度系指涵洞出入口两端墙外缘间的总长度，包括沉降缝、 接缝在内，计算精度至0.01m。2 .影响涵洞长度的因素涵洞长度是按照路基宽度（包括曲线路基加宽及路线间距加宽 等）、路堤边坡率、涵洞顶填土高度、出入口沟底高程、两端翼墙形 状及斜交影响等因素确定的。计算时先结合上下游原沟床形状、路肩 或路面与沟床高差算出长度，再结合实际地形，检查所拟定的出、入 口沟底高程和算得的涵长是否合适？有无涵底悬空或深挖现象？反 复进行试算获得满意的出、入口沟底高程及涵洞长度为止。也可在路 线横断面图上绘出路堤坡脚线，确定出、入口高程，计算涵长。 涵洞与路线正交的长度计算正交涵洞图1涵洞与路线
12、正交如图1所示，涵洞长度计算公式如下：L 上二（B 上+m（H-h 上）/（1+mi。）L 下二（B 下+m（H-h 下）/（1-mi。）L= L上+ L下式中：L上、L下、L 涵洞上、下游长度及总长度，m；B -路基宽度，m；B 上, B下一由路基中心至上、下游路基边缘的宽度，当路 基无加宽时为0.5B,m;H -路基填土总高度，即由涵底中心至路基边缘的 高度,m;h上、h下一涵洞上、下游洞口建筑高度，m;m -路基边坡率（按1: m表示）；i0 -涵底纵坡（以小数表示）。注：上述、（2）、三式所示假定涵洞端墙帽石底与端墙外缘交 点位于路基边坡延长线上。当帽石底端外缘不位于路基边坡延长线上时
13、，则按以下各式计算:L 上二（B 上+m （H-h 上-t） +a） / （1+mi0 ）L 下二（B 下+m （H-h 下-t） +a） / （1-mi0）式中：t -涵洞端墙帽石厚度，m;a -涵洞端墙帽石宽度，m。涵洞与路线斜交，洞口端墙斜做（与路线平行）时涵洞长度 计算斜父涵洞，洞口斜做图2如图2,斜交涵洞洞口斜做的涵长计算公式：L 上二（B 上+m （H-h 上）/ （cosa+mi。）（6）L 下二（B 下+m （H-h 下）/ （cosa-mi。）式中：a-涵洞轴线与路线中线的垂线的夹角，即涵洞斜度。其余 符号意义同前。大纵坡路堤上的斜交涵洞当涵洞与路线斜交，路基纵坡较大，涵洞长
14、度需要考虑纵坡影响时，无论上游或下游，其填土计算高度与中心不同，近路基低点一侧 填土计算高度应减少，近高点一侧应增加。设i2为路基纵坡，则填土 高度减少或增加之值AH可按下式计算：AH=L上下sinai2（13）在有纵坡路基上的斜交涵洞，无论洞口斜做或正做，近路基纵坡 低点一侧或近高点一侧涵身长度可分别按下式计算，将两式计算的数 值相加即为涵洞全长。近路基纵坡低点一侧：L 上下二B 上下+m （H-h 上下）/ （cosa 士mi。）+sina i2m（14）近路基纵坡高点一侧：L 上下二B 上下+m （H-h 上下）/ （cosa 士mi。）-sina i2m（15）式中：i2 -路基纵坡（以小数表示）；其余符号意义同前。 当路基边坡有两种边坡率时的涵长计算H路基有两种边坡率的涵洞图4在图4中，B上下一路基边坡变坡点的上、下游宽度，m；H0 -由路缘至路基边坡变坡点的高度，m；H-由路基边坡变坡点至涵底中心的高度，m；ml -变坡点以上路基之边坡率;n - 变坡点以下路基之边坡率;I。-涵底纵坡。依图可得：B上二B 上+m1H。(16)B，下二B 下+m1H。(17)H=H-H0(18)以上所列三式之值代替Bq B下、H和以n代替m,便可以按照 式计算出两种路基边坡的正交、斜交和纵坡上的涵洞长度。 当涵洞设在平曲线内，路基有超高加宽时的涵长计算H-W上P-下-B-W _i _
