簡(jiǎn)支梁設(shè)計(jì)指導(dǎo)

1、 簡(jiǎn)支梁橋一、設(shè)計(jì)原則、選線(xiàn)、擬訂跨徑1、橋梁應(yīng)根據(jù)公路功能、等級(jí)、通行能力及抗洪防災(zāi)要求，結(jié)合水文、地質(zhì)、通航、環(huán)境等條件進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。大橋橋位應(yīng)選擇在河道順直穩(wěn)定、河床地質(zhì)良好、河槽能通過(guò)大部分設(shè)計(jì)流量的河段，盡量保證與河道垂直或者直接跨越河道。大跨徑橋梁的選擇一般服從通航及規(guī)劃要求。簡(jiǎn)支梁橋的橋墩不宜過(guò)密，避免形成墩林，影響美觀。中橋橋位的選擇原則上應(yīng)服從路線(xiàn)的總方向，路橋應(yīng)綜合考慮。一般應(yīng)盡量避免橋梁與河流斜交，以避免增加橋梁長(zhǎng)度而提高造價(jià)。通航河流不應(yīng)出現(xiàn)偶數(shù)跨，橋梁斜交角度不大于30度（根據(jù)新規(guī)范通用圖最大斜交角為30度），注：舊規(guī)范通用圖斜交角最大為45度。中橋跨徑的選擇一般以最

2、經(jīng)濟(jì)方案為基礎(chǔ)，綜合考慮美觀、實(shí)用等因素。小橋涵的橋位的選擇原則上應(yīng)服從路線(xiàn)走向，當(dāng)遇到不利的地形、地質(zhì)和水文條件時(shí)，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)拇胧?，不?yīng)因此而改變線(xiàn)路。小橋的跨徑選擇一般以不壓縮河道，影響泄洪為原則，通過(guò)參考上下游橋梁跨徑，綜合考慮現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況來(lái)確定。橋位不宜選擇在河汊、沙洲、古河道、急彎、匯合口、港口作業(yè)區(qū)及易形成流冰、流木阻塞的河段以及斷層、巖溶、滑坡、泥石流等不良地質(zhì)的河段。通用規(guī)范3.1.3規(guī)定 對(duì)通航河流橋梁，墩臺(tái)沿流水方向的軸線(xiàn)應(yīng)與最高通航水位時(shí)的主流方向一致。當(dāng)斜交不能避免時(shí)角度不大于5度，否則應(yīng)增加通航凈寬。橋梁全長(zhǎng)含義：有橋臺(tái)的橋，兩岸側(cè)墻或者八字墻尾斷距離，無(wú)橋臺(tái)的橋，

3、橋面系長(zhǎng)度。二、橋梁平面設(shè)計(jì)1、平面線(xiàn)形橋梁平面線(xiàn)形必須與橋頭引道平面線(xiàn)形相配合。單跨簡(jiǎn)支梁應(yīng)做成直橋，多跨特殊情況可做成彎橋。橋梁平面線(xiàn)形宜采用大半徑曲線(xiàn)（一般宜采用極限最小平曲線(xiàn)半徑的48倍），以便于橋上平縱組合，降低橋頭引道的高度。山區(qū)公路橋涵平面布置服從路線(xiàn)整體線(xiàn)形設(shè)計(jì)要求，可以減少展線(xiàn)長(zhǎng)度、大大節(jié)省工程量。通用規(guī)范3.3.6管線(xiàn)不得入侵公路凈空界限，嚴(yán)禁天然氣輸送管道，輸油管道利用公路橋梁跨越河流。天然氣輸送管道離開(kāi)特大、中橋距離大于100m離開(kāi)小橋50m。高壓線(xiàn)跨河塔架的軸線(xiàn)與橋梁的最小間距，大于一倍塔高。城市橋梁新規(guī)范9.7.5及3.0.19規(guī)定 不得在橋上鋪設(shè)污水管、壓力大于0

4、.4mpa燃?xì)夤芗捌渌卸究扇肌⒏g的液氣管。嚴(yán)禁在地下通道內(nèi)鋪設(shè)大于10kv的電纜及其他有毒可燃、腐蝕的液氣管。口徑較大的管道不宜外露。2、橫斷面設(shè)計(jì)橋面凈寬：是指橋梁建筑限界的橫向?qū)挾?，它包括行?chē)道寬度和側(cè)向?qū)挾龋ǘ?jí)及以下公路為土路肩寬度減去0.25m）之和。上承式橋梁橋面凈空的凈高沒(méi)有限制，故橋面凈空即指橋面凈寬。橋面寬度：是指橋面寬度與護(hù)欄（欄桿、緣石、安全帶等）寬度及護(hù)欄外側(cè)寬度之和.對(duì)主干路和次干路城市橋梁如無(wú)人行道應(yīng)設(shè)檢修道寬度為m。對(duì)主干路和快干路橋上橫坡一般為2%。次干路和支路為1.5%-2%。人行道設(shè)計(jì)1%-2%向車(chē)道橫坡。兩側(cè)排水孔之間的縱坡不小于0.3%-0.5%。3

5、、 縱斷面設(shè)計(jì)橋面凈空：橋梁人行道、行車(chē)道上符合公路建筑限界，保證行車(chē)安全的最小空間。橋面最小縱坡不小于0.3%（市政規(guī)范6.0.6）。橋上縱坡不大于4%，位于市政混合交通繁忙處橋上及引道縱坡最大不大于3%，引道縱坡不大于5%（通用規(guī)范3.4.1）梁底高程一般中小橋取洪水位以上0.5m（詳細(xì)規(guī)定可見(jiàn)通用規(guī)范3.3.2）。三、橋型選擇及上部結(jié)構(gòu) 中小橋常用形式梁式體系鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土空心板、T梁、連續(xù)箱梁、鋼筋混凝土連續(xù)整體板等；拱式體系主要為石拱橋和鋼筋混凝土拱橋等圬工結(jié)構(gòu)；剛架橋主要為斜腿剛構(gòu)；（一）方案比選過(guò)程1. 擬定橋梁圖式編制設(shè)計(jì)方案，通常是從橋梁分孔和擬定橋梁圖式開(kāi)始。在作

6、出分孔規(guī)劃后，就可對(duì)所設(shè)計(jì)的橋梁擬出一系列各具特點(diǎn)而可能實(shí)現(xiàn)的橋梁圖式。在擬定圖式時(shí)，思路要寬廣，寧可多畫(huà)幾個(gè)圖式，也不要遺漏可能的橋型與布置方式。每一圖式可在跨度、高度、矢度等方面大致按比例在同樣大小的橋址斷面圖上。下一步工作就是經(jīng)過(guò)綜合分析和判斷，剔除一些在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上有明顯不足的圖式，并從中篩選出24個(gè)構(gòu)思好，各具優(yōu)點(diǎn)，但是一時(shí)還難以判斷孰優(yōu)孰劣的圖式，以此進(jìn)行下一步的比較。2. 編制方案編制方案的目的在于提供各個(gè)中選圖式的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，以便經(jīng)過(guò)相互比較，科學(xué)地從中選定最佳方案。這些指標(biāo)包括：主要材料用量、勞動(dòng)力（包括專(zhuān)業(yè)技術(shù)工種）數(shù)量、全橋總造價(jià)（分上、下部結(jié)構(gòu)列出）、工期、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用、運(yùn)

7、營(yíng)條件、有無(wú)困難工程、是否特種機(jī)具、是否美觀等。為了獲得上述的前三項(xiàng)指標(biāo)，通常可充分利用已有資料或通過(guò)一些簡(jiǎn)便的近似驗(yàn)算，對(duì)每一方案擬定結(jié)構(gòu)主要尺寸。并計(jì)算主要工程量。有了工程數(shù)量，乘以相應(yīng)的材料和勞動(dòng)定額以及擴(kuò)大單價(jià)，就不難得出每個(gè)方案的所需材料和勞動(dòng)力數(shù)量，并進(jìn)而估算全橋造價(jià)。其他的一些問(wèn)題，雖難以得到數(shù)量指標(biāo)，也應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母怕栽u(píng)價(jià)。每一方案應(yīng)繪出總體布置圖。3. 經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較和最優(yōu)方案的選定設(shè)計(jì)方案的評(píng)價(jià)和比較，是要全面考慮上述各項(xiàng)指標(biāo)，綜合分析每一方案的優(yōu)缺點(diǎn)，最后選定一個(gè)符合當(dāng)前條件的最佳推薦方案。有時(shí)，占優(yōu)勢(shì)的方案還可吸取其他方案的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)一步加以改善，如果改動(dòng)較多時(shí)，甚至最后中選

8、的方案可能是集聚各方案長(zhǎng)處的另一個(gè)新方案。一般來(lái)說(shuō)，造價(jià)低、材料省、勞動(dòng)力少的應(yīng)是優(yōu)秀方案，但實(shí)際上并不盡然，因?yàn)橛袝r(shí)但其他技術(shù)因素或使用要求上升成為設(shè)計(jì)的主要矛盾時(shí)，就不得不放棄較為經(jīng)濟(jì)的方案。所以在比較時(shí)必須從任務(wù)書(shū)提出的要求、所繪的原始資料以及施工等條件中，找出所面臨問(wèn)題的關(guān)鍵所在，分清主次，才能探索出適合于各具體情況的最佳方案。（二）上部結(jié)構(gòu)目前中小跨徑基本采用交通部部頒通用圖，常用結(jié)構(gòu)為3種：1、 鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土板橋1. 常用跨徑: 鋼筋混凝土板橋一般用于跨徑小于等于8m以下的橋梁中，預(yù)應(yīng)力混凝土板則多用于跨徑為820m的橋梁中，一般情況下，簡(jiǎn)支板橋跨徑不超過(guò)25m。2.

9、建筑高度: 建筑高度一般為跨徑的1/201/25。3. 特點(diǎn): 構(gòu)造簡(jiǎn)單，建筑高度小，施工方便。能有效地降低路基平均高度；容易適應(yīng)路線(xiàn)各種線(xiàn)形要求與T梁相比，材料更經(jīng)濟(jì)。4. 適用范圍: 最常用的橋型，可廣泛地用于城市立交、高架橋，軟土地基橋梁；在建筑高度受到嚴(yán)格限制時(shí)為首選橋型。10、13、16、20m預(yù)應(yīng)力板的板高為600、700、800、950mm；6、8、10m鋼筋混凝土空心板的板高為320、420、500mm3、 預(yù)應(yīng)力混凝土T梁1. 常用跨徑: 2040m。2. 建筑高度: 建筑高度一般為跨徑的1/15。3. 特點(diǎn): 外形簡(jiǎn)單，制造方便。4. 適用范圍: 在建筑高度不受限制時(shí)，采用

10、該形式比較經(jīng)濟(jì)，標(biāo)準(zhǔn)圖最大跨徑40m。5. 應(yīng)用情況: 有部頒標(biāo)準(zhǔn)圖4、鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁1. 常用跨徑: 40160m，世界上最大跨徑為160m。2. 建筑高度: 建筑高度一般跨徑較小時(shí)可采用等截面，梁高為跨徑的1/181/20。跨徑較大時(shí)采用變截面，支點(diǎn)高跨比為1/161/20?？缰懈呖绫葹?/301/503. 特點(diǎn): 挖空率高，用量省，自重??；截面抗扭剛度大，動(dòng)力特性好，應(yīng)力分布合理。4. 適用范圍: 適用于各種中大橋梁及彎橋、斜梁橋；通常要求基礎(chǔ)較為良好。四、橋梁墩臺(tái)橋梁墩臺(tái)主要由墩臺(tái)帽、墩臺(tái)身和基礎(chǔ)三部分組成。墩臺(tái)除了要承受上部結(jié)構(gòu)的荷載外，還要承受流水壓力、水面以上的

11、風(fēng)力及可能出現(xiàn)的船只或漂流物的撞擊力，對(duì)于橋臺(tái)還需承受土壓力，因此一般來(lái)說(shuō)受力相對(duì)復(fù)雜；同時(shí)由于經(jīng)常需要水下施工，墩臺(tái)的施工也是橋梁施工的難點(diǎn)。橋梁不僅上部結(jié)構(gòu)形式多樣，下部結(jié)構(gòu)的形式也不斷的發(fā)展，目前主要向美觀及輕型合理的方向發(fā)展。橋梁墩臺(tái)的類(lèi)型復(fù)雜多樣，本章主要介紹最基本、最常用的墩臺(tái)形式。經(jīng)常使用的橋梁墩臺(tái)大體可以分為兩大類(lèi)。一類(lèi)是重力式墩臺(tái)，其主要特點(diǎn)是依靠自身重力來(lái)平衡外力保持其穩(wěn)定，此類(lèi)墩、臺(tái)身比較厚實(shí)。第二類(lèi)是輕型墩臺(tái)，這類(lèi)墩臺(tái)形式較多，而且各自都有各自的特點(diǎn)和使用條件。（一）橋墩臺(tái)設(shè)置表4.4.1 橋墩臺(tái)設(shè)置以及考慮的因素 定義 、作用設(shè)計(jì)時(shí)考慮的因素橋墩橋墩是支承上部橋跨和傳

12、遞橋梁荷載的結(jié)構(gòu)物決定橋墩形式的因素除與橋臺(tái)有關(guān)的因素外，還決定于河水流速、墩旁水深、水流斜交角度、流水、通航等條件橋臺(tái)橋臺(tái)支承上部橋跨和傳遞橋梁荷載的結(jié)構(gòu)物，還起到連接橋梁與路堤及擋土作用橋臺(tái)的形式?jīng)Q定于路堤填土高度、橋跨結(jié)構(gòu)類(lèi)型、基底地質(zhì)、水文條件及河岸地形等因素表4.4.2 橋墩類(lèi)型及特點(diǎn)、使用范圍 項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)型特點(diǎn)及使用范圍按截面形狀矩形圬工量少、施工方便，被廣泛地用于無(wú)水或流量較小的旱橋、立交橋和不受水流方向影響且靠近岸邊的橋墩，以及基礎(chǔ)建在巖石層上、橋孔無(wú)壓縮和不通航的有水河流上的跨河橋圓形圓形橋墩適用于河流急彎、流向不固定和與水流斜交角度等于或大于15°時(shí)的橋梁上圓端形

13、圓端形橋墩適用于與水流斜交角度小于15°時(shí)的橋梁上，但施工稍麻煩尖端形尖端形適用于與水流斜交角度小于5°及河流不允許有嚴(yán)重沖刷的小跨徑橋梁上，但施工稍麻煩矩形圓角與矩形相似，較矩形墩阻水小工字形主要用于墩身高度較大及通航河道的一些大跨徑橋梁，它比一般橋墩節(jié)省圬工，但施工較困難，需進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后擇優(yōu)選用空心橋墩橋墩構(gòu)造分類(lèi)重力式主要是依靠自身重力（包括橋跨結(jié)構(gòu)重力）平衡外力來(lái)保證橋墩穩(wěn)定。適用于荷載較大的大、中型橋梁或流水、漂流物較多的河流中、在砂石料方便的地區(qū)、小橋也往往采用此形式。其缺點(diǎn)是數(shù)量大、自重大，因而要求地基土的承載力較高。此外，阻水面積也較大，因此宜配置鋼筋

14、混凝土懸臂式墩帽以減小墩身長(zhǎng)寬剛構(gòu)式為加大橋梁跨徑、減輕墩身自重和減小阻水面積，可采用各式剛構(gòu)墩，如“V”型、“Y”、斜腿式等樁（柱）式橋墩樁（柱）式橋墩常為配合鉆孔灌注樁而采用，一般用于橋梁跨徑不大于40m、墩身不高于50m的情況、橋墩樁基排數(shù)及每排根數(shù)由計(jì)算確定柔性排架墩它是一種依靠支座摩阻力使橋梁上下部構(gòu)成一個(gè)共同承受外力（主要指制動(dòng)力、溫度影響力等）和變形的整體，多用于橋墩橋墩高于67m的多孔和跨徑小于16m的梁式橋。當(dāng)全橋孔數(shù)較多時(shí)，可設(shè)置幾個(gè)剛性較大的墩，將全橋分成若干聯(lián)輕型實(shí)體圓墩型橋墩適用于小跨徑鋼筋混凝土板橋，一般可采用石砌或混凝土澆筑表4.4.3 橋臺(tái)類(lèi)型及特點(diǎn)、使用范圍

15、項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)型特點(diǎn)及使用范圍橋臺(tái)構(gòu)造分類(lèi)重力式主要是依靠自身來(lái)平衡臺(tái)后土壓力，橋臺(tái)本身多數(shù)由石砌、片石混凝土等圬工材料建造，并用就地澆筑的方法施工 。重力式橋臺(tái)依據(jù)橋梁跨徑、橋臺(tái)高度及地形條件的不同有多種形式，常用的類(lèi)型有U型橋臺(tái)、埋置式橋臺(tái)、一字式和八字式橋臺(tái)埋置式橋臺(tái)埋置式橋臺(tái)將臺(tái)身埋置于臺(tái)前溜坡內(nèi)，不需要另設(shè)翼墻，僅由臺(tái)帽兩端耳墻與路堤連接。根據(jù)地質(zhì)地形等條件，埋置式橋臺(tái)臺(tái)身由圬工材料修筑的重力式或?qū)③毓づ_(tái)身挖成空心形式以節(jié)省圬工、減輕自重外，尚有由鋼筋混凝土肋板或柱組成的框架橋臺(tái)，該類(lèi)橋臺(tái)臺(tái)帽和耳墻采用后勁混凝土、臺(tái)前溜坡伸入橋孔應(yīng)有適當(dāng)保護(hù)措施、以防沖毀，一般在臺(tái)后填土高度小于10m的

16、中等跨徑的多跨橋梁中使用。當(dāng)跨徑大且臺(tái)后填土高度超過(guò)10m以上時(shí)，常采用鋼筋混凝土肋式臺(tái)或箱型臺(tái)。組合式橋臺(tái)由直接承受來(lái)自橋跨結(jié)構(gòu)的垂直力和水平力的前部臺(tái)身及承受臺(tái)后土壓力的后部構(gòu)造兩部分組成，一般用于中等跨徑的梁橋或拱橋中。其常用類(lèi)型有錨碇板式橋臺(tái)，過(guò)梁式、框架式組合橋臺(tái)以及橋臺(tái)與擋土墻組合的橋臺(tái)薄壁輕型橋臺(tái)常用的形式有懸臂式、扶壁式及箱式等。在一般情況下，懸臂式橋臺(tái)的混凝土數(shù)量和用鋼量較高，撐墻式與箱式橋臺(tái)模板用量較高。薄壁輕型橋臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)與薄壁墩類(lèi)同。另外尚有一種支承梁輕型橋臺(tái)。在條件許可的情況下，單跨或少跨的小跨徑橋，可在輕型橋臺(tái)之間或臺(tái)與墩之間設(shè)置幾根支撐梁，梁與橋臺(tái)設(shè)置錨固錨栓釘，使

17、上部結(jié)構(gòu)與支承梁共同支承橋臺(tái)以承受臺(tái)后土壓力。此時(shí)橋臺(tái)與支承梁及上部結(jié)構(gòu)形成四鉸框架（二）橋梁墩臺(tái)選擇原則橋梁墩臺(tái)形式選擇應(yīng)注意以下問(wèn)題：1. 符合因地制宜、就地取材和便于施工、養(yǎng)護(hù)的原則，達(dá)到適用、安全、經(jīng)濟(jì)、與周?chē)h(huán)境協(xié)調(diào)、造型美觀的目的：2. 注意結(jié)構(gòu)受力；3. 注意土質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)條件；4. 注意水文、水利及河床性質(zhì)橋梁上下部結(jié)構(gòu)共同作用、互相影響。故應(yīng)重視上下部結(jié)構(gòu)的合理組合。橋梁上下部結(jié)構(gòu)在某種情況下很難截然分開(kāi)，特別是墩梁固結(jié)的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，這就要求下部結(jié)構(gòu)造型與上部構(gòu)造與周?chē)h(huán)境密切配合，使橋梁構(gòu)造達(dá)到和諧、勻稱(chēng)。墩臺(tái)的施工方法與構(gòu)造形式有關(guān)，高橋墩、薄壁直墩和無(wú)橫隔板

18、的空心墩采用滑動(dòng)模板連續(xù)澆筑、具有較高的經(jīng)濟(jì)效益，而裝配式橋墩常在帶有橫隔板的空心墩、V型噸、Y型墩等形式中采用。因此，選擇墩臺(tái)形式時(shí)還應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化的施工工藝，以提高工程質(zhì)量，加快施工速度，節(jié)約投資。（3） 墩臺(tái)一般規(guī)定及尺寸一、重力式橋墩結(jié)構(gòu)尺寸表結(jié)構(gòu)配筋墩帽臺(tái)帽為承壓結(jié)構(gòu)，按構(gòu)造配鋼筋，主鋼筋配間距為10cm16鋼筋，箍筋采用間距20cm的ø10鋼筋，側(cè)面鋼筋采用15cm間距的12鋼筋。臺(tái)身漿砌塊石墩身無(wú)配鋼筋，混凝土墩身一般按構(gòu)造配筋。主筋采用10cm間距16縱向鋼筋，側(cè)面鋼筋采用15cm間距的12鋼筋?；A(chǔ)采用漿砌塊石擴(kuò)大基礎(chǔ)無(wú)配鋼筋，如采用混凝土基礎(chǔ)，不配筋為剛性基礎(chǔ)，配筋則為柔性基礎(chǔ)，可按照底層15c