摘要：结合桥梁设计中对斜弯坡桥的设计工作实践，介绍了斜弯坡桥辐射布孔设计原理和方法，以及清水河中桥的设计思路，通过辐射布孔，使桥梁在施工完成后线型与路线一致，保证了桥梁的美观。
关键词：辐射布孔、板长计算、盖梁计算
随着我国公路建设的快速发展，高等级公路的建设需要，以及路线线型指标的提高，直斜桥在实际的运用中已不能完全满足日益发展的公路建设的需求，桥梁在跨越沟渠、河谷、障碍物时采用斜弯坡桥能够很好地适应路线线型的曲线变化，体现了桥梁设计中的安全、经济、适用、美观的总要求。故在现有公路建设项目中，斜弯坡桥在中小跨径桥梁中的应用越来越广泛，下面就新疆维吾尔自治区省道223线石河子至151团场公路清水河中桥采用的辐射式布孔为例进行阐述。
1、工程概况
新疆维吾尔自治区省道223线石河子至151团场公路项目是按照平原微丘区二级公路的标准设计，桥梁净空：11+2×0.5m。清水河中桥上部结构为4-20米预应力钢筋混凝土后张法空心板，由于要服从路线及河流走向的总体要求，桥梁以135度跨越清水河，桥梁位于R=1200m的圆曲线内，在设计中，我们采用墩台辐射布置的型式，即墩台轴线与路线切线夹角均为135度，通过各跨板的折线布置，使桥梁与路线线型一致。详见图1
图1
2、设计过程
本桥采用的空心板中板为1m宽，边板为1.5m宽，一孔共用11块板，由于桥梁位于圆曲线内，墩台辐射布置，故每跨中的各板板长均不相同，但各跨之间相对位置的各板板长一致，设计过程如下：
(1)板长计算
如图2所示，本桥跨径为20m，即弧长为20m，圆曲线半径R=1200m，则：
α＝201200×1803.1415926＝0.9549°，
β＝（180-0.9549）/2=89.523°
γ=0.9549/2=0.477°
δ1=45°+0.477°=45.477°
δ2=135°+0.477°=135.477°
L6=RSinβ×Sinα＝1200Sin89.523°×Sin0.9549°
＝19.999m
则：
L1=L6－5tgδ1+5ctg（δ2－90）
＝19.999－4.9174+5.084＝20.166m
L11=L6+5tgδ1－5ctg（δ2－90）
＝19.999+4.9174－5.084＝19.832m
同理可计算出其余各板的实际板长：
L1=20.166－0.04=20.126mL2=20.094mL3=20.060m
L4=20.027mL5=20.027mL6=19.993mL7=19.959m
L8=19.927mL9=19.860mL10=19.826mL1=19.793m
图2
根据以上结果可推算出板长计算公式：
L6=RSinβ×Sinα
Lx=L6±H│tgδ1│干H│tgδ2│
其中：
L:桥梁中心线处两点的弧长
L6：桥梁中心线处两点的直线长
Lx：各板直线长
H:各板距L6的垂直距离
R：桥梁所处线位的曲线半径
α：圆弧所对应的圆心角
α＝LR×57.2958
β：桥梁中心线处两点间直线与曲线半径的夹角
β＝（180－α）/2＝（180－LR×57.2958）/2
γ：圆弧切角
γ=α2=L2R×57.2958
δ：桥梁中心线处两点间直线与盖梁（桥台）轴线夹角
δ1=180－θ+γ
＝180－θ＋L2R×57.2958
δ1=θ+γ
＝θ＋L2R×57.2958
θ:桥梁与路线前进方向的右角
由于本桥有十一块不同板长的板，在实际施工中可采用先预制最长的板，然后根据由长到短的顺序预制其余的各板，这样既可节约时间也可节约模板。
(2)盖梁长度计算
由于采用的是辐射布置，一块板的两端的斜交角度不一致，存在着小角度的偏差，盖梁处的两个板端存在一定的错位，在盖梁长度设计中应充分予以考虑。盖梁长度计算公式如下：
盖梁长度＝板的垂直宽度＋挡块厚度Sinδ
用δ1、δ2分别代入公式中进行计算，盖梁长度计算结果中两者取大值。为保证挡块与边板外侧的间隙一致，挡块需设计成不等宽，如图三所示。
图3
3、设计结论
通过以上的分析计算，以板长为20m、斜交角为45度，桥宽12m为例，当半径为400m时，最大板长为20.48m，当出现这种情况时建议对板的配筋重新进行计算，当重新计算不能满足要求时可采用平行布置。
综上所述，斜弯坡桥采用辐射布孔对于桥梁线型与路线线型保持一致起到了关键性的作用，而且随着AUTOCAD的广泛应用，在实际的设计过程中，可充分应用AUTOCAD的功能在电脑中以1：1的绘图方式进行布孔，板（梁）长及桥台（盖梁）长度均可在AUTOCAD中量出，通过理论计算的结果与在AUTOCAD中直接查询的结果可相互校核，使桥梁设计更加趋于合理，特别是当桥梁处于缓和曲线上时使用AUTOCAD直接查询效果更佳。
