淺談鐵路橋梁預(yù)偏心

淺談鐵路橋梁預(yù)偏心摘要：我國(guó)道路交通事業(yè)的迅速發(fā)展已經(jīng)達(dá)到了趕超發(fā)達(dá)國(guó)家的程度，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城際鐵路也全面建設(shè)，這對(duì)我國(guó)橋梁施工技術(shù)有了更高的要求和挑戰(zhàn)，鐵路曲線橋梁是具有復(fù)雜力學(xué)性能的空間結(jié)構(gòu)體系，為保證曲線橋梁的安全性，一般會(huì)采用合適的預(yù)偏心方法，所以在測(cè)量計(jì)算坐標(biāo)數(shù)據(jù)上，需要考慮到橫向預(yù)偏心以及縱向預(yù)偏心，本文結(jié)合石家莊至衡水至滄州至黃驊港城際鐵路項(xiàng)目簡(jiǎn)要講述了橫向預(yù)偏心與縱向預(yù)偏的設(shè)置原因和偏移距E的計(jì)算過程，并結(jié)合圖紙簡(jiǎn)述了在計(jì)算坐標(biāo)過程中的一些步驟與注意事項(xiàng)。關(guān)鍵詞：鐵路曲線預(yù)偏心1、概述跨南排河大橋?yàn)殡p線橋，101#-122#墩位于一個(gè)R=4500m的曲線上，在曲線上的簡(jiǎn)支梁的布置方式為平分中矢法布置，以左線為線路的中線，相鄰兩跨簡(jiǎn)支梁的中心線交點(diǎn)位于梁縫的縱向中心線上面，橋墩的中心是梁的橫向中點(diǎn)。對(duì)于等跨橋墩，橋墩中心即該兩交點(diǎn)連線的中點(diǎn)；對(duì)于不等跨橋墩，橋墩中心應(yīng)另考慮縱向預(yù)偏心的影響。2、縱向預(yù)偏心縱向預(yù)偏心是因?yàn)闃蚨諆蓚?cè)梁的跨度不同，因?yàn)榭缍炔煌?，所以兩?cè)梁體的結(jié)構(gòu)也不同，相對(duì)的支座大小也不同，位于大跨度的一側(cè)所占橋墩縱向長(zhǎng)度也要更大，梁縫中心與橋墩中心也就不重合，一般情況橋墩的中心線會(huì)偏向大跨徑方向。3、橫向預(yù)偏心采用橫向預(yù)偏心橋墩的目的是設(shè)在曲線上的簡(jiǎn)支梁，每孔梁仍然是直的，于是各孔梁中線的連線就成了折現(xiàn)，為了適應(yīng)梁上曲線線路的需要，需將簡(jiǎn)支梁向曲線外側(cè)移動(dòng)一段距離，當(dāng)列車通過鐵路橋梁時(shí)，列車要產(chǎn)生一定的離心力，外側(cè)梁受到的力必然大，為了使兩片梁受力較為均衡，在計(jì)算坐標(biāo)時(shí)應(yīng)該繼續(xù)向曲線外側(cè)偏移一個(gè)偏移距E。為了使得梁的受力均衡，正確的梁的布置方式是將梁向曲線的外側(cè)移動(dòng)一段距離。一般有一下兩種布置方法：平分中矢布置：在跨中處，梁的中線平分f，梁中線與線路中線偏距f=2f1，在橋墩處，梁的中線與線路中線f=2E,特點(diǎn)是內(nèi)外兩片梁的偏距相同f=2E=2f1切線布置：在跨中處，梁的中線與線路相切，偏距f1等于0，在橋墩的處，梁中心與線路中心偏距為f=E。在實(shí)際的施工中，對(duì)曲線上梁的布置方式，依據(jù)圖紙為準(zhǔn)。圖二曲線橋的墩位中心不在線路中線上，偏距E的計(jì)算方式如下：需要先確定梁的布置是切線布置還是平分中矢布置，計(jì)算公式也就不同，本橋采用平分中矢布置：1.圓曲線：切線布置E=L1*L1/(8*R1)，平分中矢布置E=L1*L1/(16*R1)2.緩和曲線：切線布置E=L1*L1*T1/(8*R1*l1)平分中矢布置：E=L1*L1*T1/(16*R1*l1)其中：R1-圓曲線半徑，L1-交點(diǎn)距l(xiāng)1-緩和曲線長(zhǎng)，T1-計(jì)算點(diǎn)至ZH（HZ）的距離。鐵路橋梁平分中矢布置偏距E計(jì)算墩號(hào)梁縫里程圓半徑R1緩和曲線長(zhǎng)l1計(jì)算偏距

E(cm)設(shè)計(jì)偏距

E(cm)差值交點(diǎn)距L101#DK181+067.44450038011032.72102#DK181+100.16450038011032.72103#DK181+132.88450038011032.72104#DK181+165.60450038011032.72105#DK181+198.32450038011032.72106#DK181+231.04450038011032.72107#DK181+263.76450038011032.72108#181296.48450038011032.72109#181329.2450038011032.72110#181361.92450038011032.72111#181394.64450038011032.72112#181427.36450038011032.72113#181460.08450038011032.72114#181492.8450038011032.72115#181525.52450038011032.72116#181558.24450038011032.72117#181590.96450038011032.72118#181623.68450038011032.72119#181656.4450038011032.72120#181689.12450038011032.72121#181721.84450038011032.72122#181754.564500380110表一101#-107#號(hào)墩在緩和曲線上，108#-122#在圓曲線上，以101#號(hào)墩與108號(hào)墩為例。101號(hào)墩：E=F/2=L*L*t*/(16*R*l)=32.72*32.72*（180907.285-181067.44）*100/(16*4500*380)=0.626cm≈1計(jì)算偏距E=1,與設(shè)計(jì)值相同108號(hào)墩：E=L*L/(16*R)=32.72*32.72*100/（16*4500）=1.4cm≈1計(jì)算偏距E=1,與設(shè)計(jì)值相同注：（1）鐵路單線橋曲線半徑大于等于2000米時(shí)，在曲線上的橋墩可不設(shè)橫向預(yù)偏心，但需要設(shè)置外矢距，就是像曲線外側(cè)偏移一個(gè)偏距E后為橋墩中心。（2）鐵路單線橋曲線半徑小于2000米時(shí)，在曲線上的橋墩設(shè)橫向預(yù)偏心、外矢距，就是像曲線外側(cè)偏移一個(gè)偏距E和預(yù)偏心后為橋墩中心。（3）鐵路雙線曲線橋墩不設(shè)置橫向預(yù)偏心，但設(shè)外矢距。4、預(yù)偏心在計(jì)算坐標(biāo)數(shù)據(jù)中的注意事項(xiàng)采用道路測(cè)設(shè)大師軟件進(jìn)行坐標(biāo)數(shù)據(jù)計(jì)算（1）首先在軟件內(nèi)進(jìn)行線路要素計(jì)算，輸入交點(diǎn)法平曲線計(jì)算數(shù)據(jù)。（2）如圖1在excel上編輯好軟件需要導(dǎo)入的數(shù)據(jù)。輸入橋梁名、墩臺(tái)號(hào)、樁號(hào)（注：計(jì)算帶有縱向預(yù)偏心的墩樁號(hào)時(shí)使用墩中心樁號(hào),未涉及縱向預(yù)偏心的墩中心樁號(hào)與梁縫中心樁號(hào)一致，計(jì)算墊石時(shí)要使用梁縫中心樁號(hào)）。圖1（3）涉及縱向預(yù)偏心的墩根據(jù)圖四給出的梁縫中線里程計(jì)算出墩中線里程。墩中線里程=梁縫中線里程±預(yù)偏心值。（4）在excel中輸入墩臺(tái)中心與軸向（注：涉及到橫向預(yù)偏心的向曲線外側(cè)偏移一個(gè)偏移距E，E是圖2曲線布置圖中的偏移距E）、結(jié)構(gòu)部位（計(jì)算的部位，如：樁基、承臺(tái)等）、縱向距離（距線路垂線的距離）、橫向距離（距線路的距離）。（5）將excel中數(shù)據(jù)復(fù)制到道路測(cè)設(shè)大師中，得出坐標(biāo)數(shù)據(jù)。圖六5、結(jié)束語(yǔ)鐵路曲線橋的預(yù)偏心設(shè)置是一個(gè)需要重點(diǎn)研究的問題，是一個(gè)會(huì)影響到我們計(jì)算坐標(biāo)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的參數(shù)，也是我們?cè)趯?shí)際測(cè)量放樣過程中需要加以注意的事項(xiàng)，他關(guān)系到放樣的各部位組成結(jié)