匝道桥计算方法和设计要点
【摘要】近年来在高等级公路互通立交桥中的匝道桥都不约而同的出现了许多问题，尤其是由于线形及纵坡限制出现的斜，弯，坡，异性等现象。

相对于直梁桥的弯剪作用而言，匝道桥的设计更加注重对弯剪扭的复合承载能力。

在实际的计算和设计过程应该结合匝道桥所受的承载能力的特点，本文结合个人多年实际工作经验，就匝道桥计算方法和设计要点展开探讨，希望能够起到抛砖引玉的作用。

【关键词】匝道桥；计算方法；设计要点
随着社会主义经济体制的不断完善，各行各业都不断进行改革和自我完善，从而提高在市场中的竞争力。

伴随着我国高等级公路建设的快速发展，匝道桥在互通立交中的应用越来越谱表，通常情况下这些桥梁桥面的宽度都有严格的限制，一半在8~16m左右，弯道半径约为60~250m左右，且大多数情况下都位于缓和的曲线上，跨进位30m左右的比较多，这种结构设计应该采用弯桥梁，并且注意其所能承受的弯扭耦合作用，如果仅仅由于设计与施工的不恰当就会引起桥内测出现支座脱落，梁体向外侧移动的现象，甚至还会固结墩身开裂。

本文结合匝道桥的特点，针对其计算方法和设计要点展开探讨，希望能够为今后的施工建设带来一些思考。

1.匝道桥设计要点
1.1超高的设置
根据多年实际工作经验发现，许多匝道桥都采用了小半径的曲线桥梁结构，对于平曲线设计而言，还对其半径作出了限制，通常情况下约为60m，与此同时还对超高值作出了限制。

通常情况下超高值的设置主要有以下几种情况。

第一通过桥梁调整。

第二如果出现超高桥梁相同的情况，可以采用墩高或者是垫块的方式进行调整。

第三利用铺装层进行调整，还可以综合运用铺装层和墩帽的形式。

1.2支座的设置
通常情况下匝道桥由于自重的作用都会产生扭矩，因此在设计的时候出了要考虑桥梁本身所能承受的最大抗扭刚度，抗扭矩外，还应该考虑匝道桥结构的稳定性，比如说要综合考虑支承所能承受的最大自重以及活载偏载所产生的扭矩。

因此在设计支座的时候要遵循以下原则。

第一，梁端支座在布置时应该在综合考虑其承载力的机场上，进一步考虑横向支座的承载力，通常情况下支座的数目应该控制在两个以下以免出现支座脱空的现象。

第二，对于墩高较大的独柱式中敦的支点设置而言，应该采用墩梁的固结构造，这样的结构设计可以充分利用桥墩的柔性特点来满足所需的变形要求，更重要的是它可以解决费用，最大的发挥经济效益。

第三两个支座之间的间距应该尽可能的做大，根据多年实践工作经验发现支撑方式的不同对曲线桥梁的上下部受力情况存在着很大影响，因此在进行桥
梁的结构设计时，应该结合实际情况选取对结构受力要求有帮助的支撑方式，避免出现支座脱落的现象。

1.3设置支座预偏心，改善曲线桥梁的扭矩值
在匝道桥的结构设计师，应该要适当的选取好支座的横向位置，确保支座向与扭矩相反的方向之间的偏移距离相同，从而使桥梁达到最佳的平衡状态。

根据多年实际工作经验发现支座的偏移值可以通过实际的计算结果而得到，尤其是预应力弯桥设计时更要进行多个参数指标的考量，比如说出了要考虑由于自重而产生的偏移距离外，还要考虑温度对预设偏移的影响，以及在满足活载的情况下安全结构设计。

通常情况下偏心值可以根据梁高，铺装，横坡等参数通过经验公式计算得出。

与此同时预偏心设置还可以有效的防止墩顶开裂，减少由于侧向位移产生的不良影响。

1.4半径小于240m时应该设置跨间横梁
曲线上匝道桥的横版设计要求比较严格，根据多年的实际工作经验发现上匝道桥横隔板的设置应该要比直桥的设计要求要强一些，如果内横隔板的位置或者所能承受的载荷计算不正确或者设置不当的话，很容易出现横截面变形现象。

1.5构造要求
通常情况下曲线桥梁所需承受的预应力钢束径向力都很大，特别是对于那些曲线桥梁半径比较小的情况，更应该要考虑到其主梁腹板曲线内侧所能承受的压力，因为这种压力极易产生腹板崩裂以及钢束蹦出的现象，因此要根据匝道桥的受力以及结构特点计算出房崩钢筋的数量。

2.匝道桥计算方法
在实际的设计过程当中匝道桥通常设计为曲线桥梁形状，并且大多数为三维空间结构。

因此在进行计算时应该采用空间分析法比较科学，由于空间分析所要考虑的参数以及条件比较多，为了在保证质量的前提下减少人力物力财力，理论上可以参考直线桥的分析方法。

通常情况下，当曲线桥的设计采用了足够的抗扭强度的闭口截面设计时，对于那些扭转跨径所对应的中心角在12度以下的曲线桥梁可以近似的看成直线桥进行结构分析，需要注意的是所对应的直线桥的跨进应该约等于曲线桥梁的跨进。

当中心角在12到30度之间时，应该综合采用两种分析方法进行分析。

对于主梁而纵向弯矩和剪力可以按照直线桥的分析方法进行分析，而它的反力以及扭矩的计算要点可以按照空间分析方法进行分析。

至于中心角在30度以上的结构，无论是截面还是内力都要按照空间分析法进行分析。

利用桥检车提供的平台，对匝道桥箱梁梁体底板、腹板和翼缘板等进行全面检查，并对墩柱外观和偏位，以及支座工作状况进行详细的检测。

（1）墩柱和梁体外观检测：近距离主要以目测为主，发现问题进行详细观察。

发现裂缝的位置，红笔标识并拍照，并用刻度尺、裂缝宽度仪和深度仪对裂缝长度、宽度、深度进
行观测及记录。

（2）支座工作状况检查：目测破损、异常变形等情况，有无明显的变位痕迹、垫石破损等情况。

如发现支座有变形、位移等，分别用游标卡尺、垫尺等进行量测。

（3）墩柱的变位观测：该桥属于曲线桥，桥墩为墙式桥墩，同时桥墩高度均较大。

为保证测量的精度，墩柱的偏位采取在每个墩柱横向和纵向的正前方架设全站仪，分别测量墩柱的横向和纵向偏位。

原桥墩身为花瓶式墩，墩身中下部尺寸为200cm×120cm并设有25cm×15cm倒角的等截面矩形段，上半部分为410cm高的花瓶式变宽段，墩顶平面尺寸为400cm×140cm并设有10cm×6cm倒角。

墩身的加固为对称加固，新老墩身竖向中心线重合。

加固后的墩身中下部尺寸为360cm×180cm并设有25cm×15cm倒角的等截面矩形段，上半部分为410cm高的花瓶式变宽段，墩顶平面尺寸为560cm×180cm并设有25cm×15cm倒角。

在墩身四周各面，以40cm×40cm左右的间距植入普通剪力筋后，绑扎加固墩身钢筋，逐段浇筑墩身砼。

在墩身顶面以下竖向15cm间距种植两排抗拔钢筋，横向间距为30cm。

植筋结束后应进行清整，方可进行加固部分的钢筋及砼的施工。

3.小结
本文结合个人多年实际工作经验，归纳总结出匝道桥的在设计过程当中应该要注意的事项，分别是超高的设置，支座的设置，支座预偏心的设置，衡量设置以及构造要求，与此同时还归纳出了匝道桥的常用计算方法。

然而由于个人所学知识的局限性，并未能够做到面面俱到，希望通过本文能够引起业内人士的广泛关注。

■
【参考文献】
［1］邵荣光.混凝土弯梁桥[M].人民交通出版社，2004.
［2］孙光华.曲线桥梁计算[M].人民交通出版社，2005.
［3］吴玉才.匝道桥预应力连续弯梁扭曲变形整治方法的安全性分析[J].中外公路，2006.。