2橋梁總體規(guī)劃與設(shè)計(jì)程序

1、2 橋梁設(shè)計(jì)的一般原則和程序 本章內(nèi)容本章內(nèi)容 第一節(jié)第一節(jié) 橋梁設(shè)計(jì)基本原則橋梁設(shè)計(jì)基本原則 第二節(jié)第二節(jié) 橋梁斷面和平面布置橋梁斷面和平面布置 第三節(jié)第三節(jié) 橋梁設(shè)計(jì)與建設(shè)程序橋梁設(shè)計(jì)與建設(shè)程序 第四節(jié)第四節(jié) 橋梁設(shè)計(jì)方案的比選橋梁設(shè)計(jì)方案的比選1. 1. 橋梁設(shè)計(jì)的基本原則橋梁設(shè)計(jì)的基本原則1、橋梁設(shè)計(jì)基本原則、橋梁設(shè)計(jì)基本原則1安全可靠強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定和耐久性；2耐久適用使用上的要求；3經(jīng)濟(jì)合理全壽命經(jīng)濟(jì)分析；4技術(shù)先進(jìn)盡可能的新。5美觀外形優(yōu)美。6環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展。n橋梁工程的科學(xué)依據(jù)橋梁工程的科學(xué)依據(jù)理論基礎(chǔ)、工具理論基礎(chǔ)、工具理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)等理論力學(xué)

2、、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)等通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析、繪圖通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析、繪圖石材、木材、鋼材、混凝土、復(fù)合材料、防腐材料等石材、木材、鋼材、混凝土、復(fù)合材料、防腐材料等覆蓋土層、上部巖床、地下水以及相關(guān)物理探測(cè)方法覆蓋土層、上部巖床、地下水以及相關(guān)物理探測(cè)方法巖石、土的力學(xué)性能，承載力、變形、穩(wěn)定性等巖石、土的力學(xué)性能，承載力、變形、穩(wěn)定性等開敞渠道內(nèi)水流機(jī)理和位能動(dòng)能轉(zhuǎn)變關(guān)系；管道內(nèi)水壓力；開敞渠道內(nèi)水流機(jī)理和位能動(dòng)能轉(zhuǎn)變關(guān)系；管道內(nèi)水壓力；水浮力水浮力橋位處建橋前后水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及對(duì)路、橋、周圍環(huán)境的影橋位處建橋前后水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及對(duì)路、橋、周圍環(huán)境的影響響包括設(shè)計(jì)、施工

3、和科研，素砼、鋼筋及預(yù)應(yīng)力砼包括設(shè)計(jì)、施工和科研，素砼、鋼筋及預(yù)應(yīng)力砼鋼構(gòu)件加工、拼裝、防腐及整體疲勞、穩(wěn)定等問(wèn)題鋼構(gòu)件加工、拼裝、防腐及整體疲勞、穩(wěn)定等問(wèn)題擴(kuò)大基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)等擴(kuò)大基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)等橋路連接、線形協(xié)調(diào)橋路連接、線形協(xié)調(diào) 橋梁技術(shù)規(guī)范、工作細(xì)則和常用手冊(cè)橋梁技術(shù)規(guī)范、工作細(xì)則和常用手冊(cè) 橋梁技術(shù)規(guī)范橋梁技術(shù)規(guī)范（specifications, standard） 以科學(xué)的工程知識(shí)和成熟的工程經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，全面系統(tǒng)地匯集整理以科學(xué)的工程知識(shí)和成熟的工程經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，全面系統(tǒng)地匯集整理有關(guān)橋梁設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)的技術(shù)要求，形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，并以此有關(guān)橋梁設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)的

4、技術(shù)要求，形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，并以此作為橋梁各項(xiàng)工作必須遵循的準(zhǔn)則，這種成冊(cè)的準(zhǔn)則條文，就稱之為橋作為橋梁各項(xiàng)工作必須遵循的準(zhǔn)則，這種成冊(cè)的準(zhǔn)則條文，就稱之為橋梁技術(shù)規(guī)范。梁技術(shù)規(guī)范。 工作細(xì)則工作細(xì)則（regulation, rule, guide） 對(duì)內(nèi)容廣泛或技術(shù)復(fù)雜而在規(guī)范條文中不便一一納入的技術(shù)文件，對(duì)內(nèi)容廣泛或技術(shù)復(fù)雜而在規(guī)范條文中不便一一納入的技術(shù)文件，通常采用工作細(xì)則的形式加以補(bǔ)充。通常采用工作細(xì)則的形式加以補(bǔ)充。 常用手冊(cè)常用手冊(cè)（manual, handbook） 為工作方便，有關(guān)部門常常匯集與橋梁設(shè)計(jì)有關(guān)的原始資料、規(guī)范為工作方便，有關(guān)部門常常匯集與橋梁設(shè)計(jì)有關(guān)的原始資料

5、、規(guī)范規(guī)定、應(yīng)用公式、參考數(shù)據(jù)等，編成手冊(cè)，可以迅速查解經(jīng)常遇到的技規(guī)定、應(yīng)用公式、參考數(shù)據(jù)等，編成手冊(cè)，可以迅速查解經(jīng)常遇到的技術(shù)問(wèn)題，提高工作效率。術(shù)問(wèn)題，提高工作效率。 與環(huán)境協(xié)調(diào)的橋梁19801980年建成的南斯拉夫克爾克橋，跨徑年建成的南斯拉夫克爾克橋，跨徑390m390m，鋼筋混凝土，鋼筋混凝土拱橋，與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)自然拱橋，與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)自然與環(huán)境協(xié)調(diào)的橋梁悉尼海港橋位悉尼海港橋位于澳大利亞悉尼港，主橋?yàn)閱慰缬诎拇罄麃喯つ岣郏鳂驗(yàn)閱慰?03m503m的中承式鋼桁兩鉸拱公鐵的中承式鋼桁兩鉸拱公鐵兩用橋。自身較笨重，但由于緊挨著別致的悉尼歌劇院，無(wú)論在質(zhì)感還是在兩用橋。自身較笨重，但

6、由于緊挨著別致的悉尼歌劇院，無(wú)論在質(zhì)感還是在顏色和造型上都達(dá)到相得益彰的效果，因而以其優(yōu)美環(huán)境而聞名于世。顏色和造型上都達(dá)到相得益彰的效果，因而以其優(yōu)美環(huán)境而聞名于世。與環(huán)境協(xié)調(diào)的橋梁高聳的橋墩與挺拔的山峰以及斜拉板構(gòu)成的尖峰與山的形狀都高聳的橋墩與挺拔的山峰以及斜拉板構(gòu)成的尖峰與山的形狀都達(dá)到了完美的協(xié)調(diào)達(dá)到了完美的協(xié)調(diào)與與環(huán)環(huán)境境協(xié)協(xié)調(diào)調(diào)的的橋橋梁梁共共同同組組成成一一幅幅美美麗麗和和諧諧的的山山水水畫畫青青山、山、綠綠水、水、紅紅花花與與銀銀白白色色的的肋肋拱拱橋橋與環(huán)境協(xié)調(diào)的橋梁與環(huán)境協(xié)調(diào)的橋梁銀銀橋橋飛飛架，架，與與林林海海相相映，映，宛宛如如蛟蛟龍龍出出海海與環(huán)境協(xié)調(diào)的橋梁 筆筆直

7、直的的高高橋橋墩墩與與周周圍圍的的樹樹木木從從形形式式上上達(dá)達(dá)到到完完美美的的和和諧諧 自身欠美觀的橋梁自身欠美觀的橋梁羅依溪大橋羅依溪大橋，作為不等跨連續(xù)拱橋，采用了多種調(diào)整不，作為不等跨連續(xù)拱橋，采用了多種調(diào)整不平衡推力的措施，結(jié)構(gòu)上合理，但從美學(xué)角度而言，是平衡推力的措施，結(jié)構(gòu)上合理，但從美學(xué)角度而言，是典型的反例。典型的反例。橋梁對(duì)環(huán)境的破壞橋橋梁梁的的建建設(shè)設(shè)，使使得得植植被被遭遭到到破破壞壞，大大大大影影響響了了自自然然環(huán)環(huán)境境 橋梁對(duì)環(huán)境的破壞橋梁對(duì)環(huán)境的破壞 2.2.野外勘測(cè)與調(diào)查研究野外勘測(cè)與調(diào)查研究 （設(shè)計(jì)資料的調(diào)查收集）（設(shè)計(jì)資料的調(diào)查收集）（1 1）使用任務(wù)）使用任務(wù)確

8、定橋梁的規(guī)模確定橋梁的規(guī)模（2 2）選擇橋位）選擇橋位確定路橋的關(guān)系等確定路橋的關(guān)系等（3 3）橋位的詳細(xì)勘測(cè)和調(diào)查。）橋位的詳細(xì)勘測(cè)和調(diào)查。 橋位地形橋位地形測(cè)繪地形圖測(cè)繪地形圖 橋位地質(zhì)橋位地質(zhì)工程地質(zhì)報(bào)告工程地質(zhì)報(bào)告 橋位水文橋位水文確定橋梁跨徑和凈空確定橋梁跨徑和凈空（4 4）調(diào)查其他有關(guān)情況）調(diào)查其他有關(guān)情況 建材建材來(lái)源、供應(yīng)及運(yùn)輸，來(lái)源、供應(yīng)及運(yùn)輸，拆遷拆遷，地震地震資資料，料，施工單位及現(xiàn)場(chǎng)情況，氣象資料施工單位及現(xiàn)場(chǎng)情況，氣象資料，上、下，上、下游老橋等游老橋等3 3橋梁縱、橫斷面設(shè)計(jì)和平面布置橋梁縱、橫斷面設(shè)計(jì)和平面布置（1 1）橋梁縱斷面設(shè)計(jì)）橋梁縱斷面設(shè)計(jì)總跨徑、分孔、

9、橋面標(biāo)高、橋下凈空、縱坡、總跨徑、分孔、橋面標(biāo)高、橋下凈空、縱坡、基礎(chǔ)埋深基礎(chǔ)埋深1 1）橋梁總跨徑的確定：）橋梁總跨徑的確定：滿水文計(jì)算要求依具體情況調(diào)整滿水文計(jì)算要求依具體情況調(diào)整2 2）橋梁分孔（經(jīng)濟(jì)分孔）橋梁分孔（經(jīng)濟(jì)分孔 見書見書p14p14）橋型（跨越能力）橋型（跨越能力）經(jīng)濟(jì)跨徑經(jīng)濟(jì)跨徑通航要求通航要求地質(zhì)、地形地質(zhì)、地形各孔徑間比例各孔徑間比例戰(zhàn)備考慮戰(zhàn)備考慮上、下游老橋影響上、下游老橋影響施工能力施工能力美觀方面美觀方面3 3）橋面標(biāo)高的確定）橋面標(biāo)高的確定主要考慮三個(gè)因素（總前提）：路線縱斷面主要考慮三個(gè)因素（總前提）：路線縱斷面設(shè)計(jì)要求、排洪要求和通航要求。（保證排洪、設(shè)

10、計(jì)要求、排洪要求和通航要求。（保證排洪、通航和橋下行車安全及橋梁自身安全）通航和橋下行車安全及橋梁自身安全）有關(guān)的具體規(guī)定：有關(guān)的具體規(guī)定：流水凈空流水凈空跨河橋通航凈空跨河橋通航凈空跨河橋跨河橋車車凈空車車凈空跨線橋跨線橋4 4）橋梁縱坡布置）橋梁縱坡布置縱斷面線形縱斷面線形將橋梁縱斷面設(shè)計(jì)成單向或雙向坡度，有利于將橋梁縱斷面設(shè)計(jì)成單向或雙向坡度，有利于交通、美觀，又便于排水。一般的：交通、美觀，又便于排水。一般的：5 5）基礎(chǔ)的埋置深度）基礎(chǔ)的埋置深度（2 2）橫斷面設(shè)計(jì)）橫斷面設(shè)計(jì)1 1）橋梁寬度）橋梁寬度依據(jù)依據(jù)公路工程技術(shù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的各級(jí)中規(guī)定的各級(jí)公路行車道寬度、中

11、公路行車道寬度、中間帶寬度、路肩寬度間帶寬度、路肩寬度確定。確定。2 2）橋面凈空）橋面凈空應(yīng)滿應(yīng)滿公路工程技公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于建筑中關(guān)于建筑界限的規(guī)定。界限的規(guī)定。橋梁斷面布置包括橋梁斷面布置包括橋面凈空橋面凈空、橋面寬度橋面寬度、行車道寬度行車道寬度、機(jī)動(dòng)車機(jī)動(dòng)車道布置和人行道、自行車道布置道布置和人行道、自行車道布置等等橋面凈空橋面凈空是保證車車、行人安全通過(guò)橋梁所需要的橋梁凈空界限是保證車車、行人安全通過(guò)橋梁所需要的橋梁凈空界限應(yīng)符合公路或鐵路建筑限界的要求應(yīng)符合公路或鐵路建筑限界的要求建筑限界：路面（軌面）以上的一定寬度和高度范建筑限界：路面（軌面）以上的一定寬度和高度范

12、圍內(nèi)，不允許有任何設(shè)施及障礙物侵入圍內(nèi)，不允許有任何設(shè)施及障礙物侵入 的規(guī)定最小凈空尺寸的規(guī)定最小凈空尺寸橋面寬度橋面寬度-公路橋?qū)捫枰紤]行車道寬度、路緣帶寬度、分隔帶公路橋?qū)捫枰紤]行車道寬度、路緣帶寬度、分隔帶寬度、路肩（或緊急停車帶）寬度、非機(jī)動(dòng)車道寬度等。寬度、路肩（或緊急停車帶）寬度、非機(jī)動(dòng)車道寬度等。-鐵路橋?qū)捴饕罁?jù)建筑限界的要求和線數(shù)決定。鐵路橋?qū)捴饕罁?jù)建筑限界的要求和線數(shù)決定。-彎道上的橋梁，應(yīng)按線路要求加寬彎道內(nèi)側(cè)并于外側(cè)彎道上的橋梁，應(yīng)按線路要求加寬彎道內(nèi)側(cè)并于外側(cè)設(shè)置超高設(shè)置超高車道寬度車道寬度- 一般與線路等級(jí)有關(guān)，根據(jù)規(guī)范確定。一般與線路等級(jí)有關(guān)，根據(jù)規(guī)范確定。

13、-公路橋行車道寬度等于車道寬度與車道數(shù)的乘積。公路橋行車道寬度等于車道寬度與車道數(shù)的乘積。人行道人行道- 高速公路橋梁不設(shè)人行道，設(shè)置檢修道。高速公路橋梁不設(shè)人行道，設(shè)置檢修道。-一般公路橋梁人行道寬度一般公路橋梁人行道寬度0.75或或1.0m，大于，大于1.0m時(shí)按時(shí)按0.5m級(jí)差遞增級(jí)差遞增-鐵路橋梁明橋面設(shè)單側(cè)或雙側(cè)帶欄桿人行道；道碴橋鐵路橋梁明橋面設(shè)單側(cè)或雙側(cè)帶欄桿人行道；道碴橋面設(shè)雙側(cè)帶欄桿人行道；市區(qū)鐵路橋視具體情況設(shè)置面設(shè)雙側(cè)帶欄桿人行道；市區(qū)鐵路橋視具體情況設(shè)置-直線鐵路橋梁線路中心至人行道欄桿內(nèi)側(cè)凈距：小橋直線鐵路橋梁線路中心至人行道欄桿內(nèi)側(cè)凈距：小橋2.45m，大中橋，大中

14、橋3.0m- 避車臺(tái)避車臺(tái)（3 3）橋梁平面布置）橋梁平面布置確定路、橋、水流的關(guān)系確定路、橋、水流的關(guān)系 原則：原則：平順、車車平穩(wěn)通過(guò)平順、車車平穩(wěn)通過(guò)（1 1）高速、一級(jí)公路上的大、中橋及所有的小橋）高速、一級(jí)公路上的大、中橋及所有的小橋依路線依路線（2 2）二、三、四級(jí)公路上的大、中橋一般為直線）二、三、四級(jí)公路上的大、中橋一般為直線（3 3）由經(jīng)濟(jì)和施工而言，避免斜交，否則）由經(jīng)濟(jì)和施工而言，避免斜交，否則4545o o，通航河流通航河流55o o。 橋梁的平面布置與線路和河橋梁的平面布置與線路和河道（或其他道路）兩者的相交情道（或其他道路）兩者的相交情況有關(guān)況有關(guān) 斜交時(shí)橋梁縱軸線

15、與河道主斜交時(shí)橋梁縱軸線與河道主流流向交角一般不大于流流向交角一般不大于45，通，通航河流不宜大于航河流不宜大于5 曲線橋可由直線梁布置成折曲線橋可由直線梁布置成折線或曲線梁構(gòu)成，避免采用反向線或曲線梁構(gòu)成，避免采用反向曲線；墩臺(tái)布置沿曲線徑向排列；曲線；墩臺(tái)布置沿曲線徑向排列；曲線半徑符合有關(guān)規(guī)定。曲線半徑符合有關(guān)規(guī)定。1.2.2 1.2.2 橋梁設(shè)計(jì)程序簡(jiǎn)介橋梁設(shè)計(jì)程序簡(jiǎn)介（一）前期工作（一）前期工作“預(yù)可預(yù)可”階段和階段和“工可工可”階段階段1 1、“預(yù)可預(yù)可”階段階段著重研究工程建設(shè)的必要性及宏觀經(jīng)濟(jì)的合理性，著重研究工程建設(shè)的必要性及宏觀經(jīng)濟(jì)的合理性，形成形成“預(yù)工程可行性研究報(bào)告預(yù)

16、工程可行性研究報(bào)告”。2 2、“工可工可”階段：階段：著重研究和制定橋梁的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，估算造價(jià)，對(duì)著重研究和制定橋梁的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，估算造價(jià)，對(duì)資金來(lái)源、回報(bào)及償還應(yīng)基本落實(shí)，形成資金來(lái)源、回報(bào)及償還應(yīng)基本落實(shí)，形成“工程工程可行性報(bào)告可行性報(bào)告”。（二）設(shè)計(jì)階段（二）設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)階段工作內(nèi)容工作內(nèi)容適用適用三階段三階段設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)初步設(shè)計(jì)初步設(shè)計(jì)1. 1. 進(jìn)一步定測(cè)、詳勘；進(jìn)一步定測(cè)、詳勘；2.2.橋式方案比選；橋式方案比選；3.3.科研項(xiàng)目立項(xiàng)；科研項(xiàng)目立項(xiàng)；4.4.提提出施工方案；出施工方案；5.5.編制概算編制概算特大橋特大橋（必要（必要時(shí)）時(shí)）技術(shù)設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)一步深

17、化初步設(shè)計(jì)：加深勘探、確定總體及細(xì)部技術(shù)問(wèn)題及施工進(jìn)一步深化初步設(shè)計(jì)：加深勘探、確定總體及細(xì)部技術(shù)問(wèn)題及施工方案、修正概算方案、修正概算施工圖設(shè)計(jì)施工圖設(shè)計(jì)進(jìn)一步具體和深化技術(shù)（或初步）設(shè)計(jì)，進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)計(jì)算，繪進(jìn)一步具體和深化技術(shù)（或初步）設(shè)計(jì)，進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)計(jì)算，繪施工詳圖，施工組織計(jì)劃、編制施工圖預(yù)算施工詳圖，施工組織計(jì)劃、編制施工圖預(yù)算兩階段兩階段設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)初步設(shè)計(jì)初步設(shè)計(jì)總體規(guī)劃，擬主要尺寸，估工程量，工程概算?？傮w規(guī)劃，擬主要尺寸，估工程量，工程概算。大、中大、中橋橋（盡量）（盡量）施工圖設(shè)計(jì)施工圖設(shè)計(jì)據(jù)批準(zhǔn)的初步設(shè)計(jì)，詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算，繪施工圖，施工組織設(shè)計(jì)，工據(jù)批準(zhǔn)的初步設(shè)計(jì)，詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算，繪施工圖，施工組織設(shè)計(jì)，工程預(yù)算程預(yù)算一階段一階段設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)施