浅谈曲线桥的设计
摘要本文主要介绍了曲线桥的设计类型、特点及方法，以及梁的类型、结构特点、适用条件等，为曲线桥设计方案的选择提供参考。
关键词 曲线桥 设计 几何线形 主梁 影响因素
0 引言
公路为了适应地形, 线形美观, 行驶舒适, 在路线设计中会采
用曲线。
根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）总则1.0.4的要求：“公路桥涵及其引道的线形应与路线的总体布设相协调” ，修建曲线桥梁在所难免。
特别是近几年，随着我国经济建设和交通事业的飞速发展，高等级公路的建设正处于空前绝后的好时机，在高等级公路立交工程特别是互通区桥梁建设中，曲线梁桥所占的比例很大，各种形式的弯梁桥（包括弯斜梁桥）得到广泛的应用。
1 曲线桥墩台布置形式
曲线桥按墩台轴线的平面关系可分为如下两种形式:
（1）平行墩式曲线桥 (如图1所示) ,是指各墩、台的轴线在平
图1 平行墩布置示意图
（2）辐射墩式曲线桥(如图2所示) ,是指墩、台轴线交于圆心(正交弯桥) 或相对于径向旋转一固定角度（弯斜桥）。
其特点是,同一
曲线桥几何线形布置形式也是不拘一格,可以采用多种方法： （1）弯桥直做:将曲线桥梁上的主梁做成直线形,各墩台平行布置,计算出起终点弦线与弧线之间的最大差值, 一般是使桥梁在横向适当加宽,也可根据实际情况适当移动桥梁中心线,通过调整人行道与栏杆(或防撞墙)设计线形，使之满足路线平面线形的要求。
此种方法适用于总长度较小的桥梁。
（2）弯桥折做:将曲线桥梁上的主梁做成折线形, 通过调整人行道与栏杆(或防撞墙)设计线形，使之满足路线平面线形的要求。
该种方法适用于单跨较小但总长度较大的桥梁。
采用此种做法，若桥梁总长度过大则墩台不宜平行布置,应采用辐射式布置方法,这时各主梁
的长度会略有不同,设计中可采用了两种方法处理: ①主梁预制为相同长度,通过现浇端部砼解决; ②直接按计算的长度预制主梁。
（3）斜桥正做： 将曲线上的斜梁桥墩台布置为垂直于路线走向,但不平行被交叉物,与被交叉物存在一个交角，此种多为用较大跨径跨过被交叉物；或采用错位布置，在双幅桥中，用与被交叉物相适的跨径，墩台设计为独柱式,通过调整上部构造的跨径使上下行桥墩与被交叉物平行，主梁仍按直角设计。
（4）弯桥弯做：将位于曲线上的桥梁直接做成符合路线平曲线要求的线形,这种方法适用于中大跨径桥梁,通常采用整体式现浇的箱梁桥。
（5）斜桥斜做：将曲线上的桥梁，根据桥址处自然地理特征的要求，将墩台布置为平行于被交叉物。
3 曲线桥主梁结构型式
对于曲线梁桥主梁结构型式，更多的设计人员想起的可能是整体式现浇箱梁、现浇板桥，这类桥梁在平面线形上能更好地满足设计的要求，但施工起来要搭支架，模板多，工期长，工程造价高。
在曲率半径要求不高时，简支空心板桥、简支T形或I字形梁桥、预应力混凝土先简支后连续小箱梁桥等, 在曲线桥梁的设计中也可以被很好地利用。
下面，重点谈一下后几种结构型式桥梁的设计特点：
（1）简支空心板桥
空心板多用于中小跨径桥梁,因其外形规则, 一般采用装配式结
构, 适用于机械化、工厂化施工，在设计时保证梁长相等很有必要。
斜弯空心板桥在平面设计上常采用折线布置，墩台采用平行布设型式, 施工时预制梁长相等, 梁垂直断面一致, 侧模也相同,只是板的斜度
不同,通过调整板端模即可完成。
此种方法设计简单,采用预制块吊装施工, 减少了模板的数量，有利于降低工程造价。
在下部结构的设计中，因墩台与路线交角各不相同, 应适当调整墩台帽长度, 在曲线半径较大时采用台帽长度较大者即可。
若采用辐射(径向) 布设, 预制
梁长各不相等, 虽然下部墩台帽长度相等, 但上下部总体考虑, 特
别当孔数较多时, 从设计、施工角度考虑, 辐射(径向) 布设要比平
行布设复杂得多。
故简支空心板桥一般宜采用墩台平行布设。
（2）简支T形或I字形梁桥
对于整体处于圆曲线上的桥梁，T形或I字梁桥若采用墩台平行布设, 虽梁长相等, 但梁体外形各不相同, 下部各墩台帽长度亦不相同，全桥所用模板为其梁片总数的一半，给设计、施工带来不便, 增加了工程造价；若采用墩台辐射(径向) 布设, 虽每孔内各梁长度不等, 但是各孔对应梁长相等, 且梁斜度相同,所用模板数仅为一孔梁
片数, 且下部墩台帽外形尺寸均相同。
故就I 形梁弯斜桥而言, 墩台采用辐射布设优于平行布设, 设计简便, 施工方便, 有利于降低工
程造价。
（3）先简支后连续小箱梁桥
此种形式桥梁，因桥面接缝少, 行车舒适,预制箱梁可大批量生产, 不受下部工期影响，且其现浇与预制组合, 构造调整方便, 近年
来在全国被广泛采用。
在具体设计时, 为减轻设计工作量, 施工方便, 降低造价, 应尽量采用等长预制主梁, 墩台采用辐射(径向)布置,
梁采用折线布置, 以相邻墩台中心线与路线中心线的交点的连结为
基准线, 各梁平行于基准线, 相邻跨预制主梁梁端间距的不同可通
过墩顶湿接头长度调整, 而相应的负弯矩区钢束适当调整长度即可。
在先简支后连续小箱梁桥设计时, 应注意墩顶现浇横梁和临时支座
位置必须满足构造要求。
而对于半径较小或跨径较大的曲线桥梁，多采用整体式现浇连续箱梁桥。
需要针对具体的桥梁，建立桥梁结构模型进行受力分析，在此不赘述。
4 设计中的影响因素
影响曲线桥设计的因素很多，主要有以下几个方面:
（1）桥址处自然地理特征。
该因素制约着桥梁跨径的设计,另一方面也影响着桥墩、台的布置方向。
一般简支梁适用于中小跨度,而
中大跨度则需选用其他形式,如连续梁等。
在墩台的布置上，要特别
注意墩台与梁的斜交角度不要过大,以免影响主梁的受力合理性。
（2）公路线形的制约。
公路线形很大程度上影响到梁形的选择。
公路曲线半径较大,当加宽值不大时,一般首先考虑采用直梁弯桥形式。
而曲线半径较小时,首选曲梁弯桥。
直梁弯桥一般可采用空心板,T 形或I字形梁、小箱梁等截面形式。
曲梁弯桥可采用工形组合梁、无
梁板桥、连续箱梁桥等。
而这些梁形的特点及适用条件又不尽相同,
需因地制宜地合理选用。
（3）其他方面的影响。
如美学方面的要求、施工方法等的影响。
结语：在曲线桥的设计上，应全面掌握此桥梁的设计类型、特点及方法,以及梁的类型、结构特点、适用条件等情况，综合考虑桥址的自然地理情况、地区人文景观等因素，遵循“可行、适用、经济、美观”的原则，进行认真分析，仔细研究，选择最优的设计方案。