城市橋梁的總體規(guī)劃及設計要點

城市橋梁的總總體規(guī)劃及設設計要點9.1概述在城市道路、、城市鐵路及及軌道交通建建設中，為了了跨越各種障障礙物（如河河流、線路等等）必須修建建各種類型的的橋梁。橋梁是城市交交通中的重要要組成部分，，在日常運營營及災害破壞壞情況下的緊緊急救援中，，都起著關鍵鍵性的作用。。9.2橋梁的組成和和分類●橋跨結構是是在線路中斷斷時跨越障礙礙的主要承載載結構?！駱蚨蘸蜆蚺_臺是支承橋跨跨結構，并將將恒荷載和車車輛等活荷載載傳至地基的的建筑物。通通常設置在橋橋兩端的稱為為橋臺。●橋梁在橋跨跨結構與橋墩墩或橋臺的支支承處設置的的傳力裝置稱稱為支座。需需要傳遞很大大的荷載，以以及保證橋跨跨結構能產(chǎn)生生一定的變位位。9.2.1橋梁的基本組組成一般橋跨結構構和支座系統(tǒng)統(tǒng)稱為橋跨上上部結構。橋橋墩、橋臺和和基礎稱為橋橋跨下部結構構。在橋梁建筑工工程中，除了了上述基本結結構外，根據(jù)據(jù)需要還常常常修筑護岸、、導流結構物物等附屬工程程。凈跨徑梁梁式橋：設計計洪水位上相相鄰兩個橋墩墩（橋臺）之之間的凈距。。拱式橋：：每孔拱跨兩兩個拱腳截面面最低點之間間的水平距離離。總跨徑多多孔橋梁中各各孔凈跨徑的的總和，也稱稱橋梁孔徑（（∑l0）計算跨徑橋橋跨結構相相鄰兩個支座座中心之間的的距離，l橋梁全長簡簡稱橋長，，橋梁兩端兩兩個橋臺的側側墻或八字墻墻后端點之間間的距離，L橋梁高度簡簡稱橋高，，橋面與低水水位之間的高高差，H1橋下凈空高度度設計洪洪水位或計算算通航水位（（或橋下行車車路面）至橋橋跨結構最下下緣之間的距距離，H尺寸和術語建筑高度橋橋上行車路路面（或軌頂頂）標高至橋橋跨結構最下下緣之間的距距離，h凈矢高從從拱頂截面下下緣至相鄰兩兩拱腳截面下下緣最低點之之間的連線的的垂直距離，，f0計算矢高從從拱頂截面面形心至相鄰鄰兩拱腳截面面形心之間連連線的垂直距距離，f矢跨比計計算矢高f與計算跨徑l之比（f/l），也稱拱矢矢度。橋涵標準跨徑徑0.75m~60m，22種。涵洞用來來宣泄路堤下下水流的構造造物。多孔跨跨徑的全才不不到8m和單孔跨徑不不到5m的泄水結構物物稱為涵洞。。9.2.2橋梁的主要類類型按受力方式分分：梁式體系系、拱式體系系、鋼架橋及及纜索承重橋橋。按用途分：城城市橋梁、公公路橋、鐵路路橋、公路鐵鐵路兩用橋、、農(nóng)橋、人行行橋、運水橋橋及其他專用用橋梁。按全長和跨徑徑分：特殊大大橋、大橋、、中橋和小橋橋。注：國際上一一般認為單跨跨跨徑小于150m屬于中、小橋橋梁；大于150m即稱為大橋。。按主要承重結結構所用材料料分：圬工橋橋、鋼筋混凝凝土橋、預應應力混凝土橋橋、鋼橋和木木橋。按跨越障礙的的性質分：跨跨河橋、跨線線橋、高架橋橋和棧橋。按上部結構的的行車道位置置分：上承式式橋、下承式式橋和中承式式橋。其他分法：修修建開合橋、、浮橋、漫水水橋等。9.3城市橋梁的總總體規(guī)劃和設設計要點一、使用上的的要求二、經(jīng)濟上的的要求三、安全上的的要求四、美觀上的的要求9.3.1城市橋梁總體體規(guī)劃原則和和基本設計資資料9.3.1.1城市橋梁設計計基本要求應考慮城市規(guī)規(guī)劃，近、遠遠期交通流量量和流向的需需要，考慮水水文、航運、、地形、地質質等。中、小橋橋位位宜服從城市市道路的走向向布置。適應城市車輛輛、行人的流流向、流量需需要。橋位宜選在河河槽較窄、地地質良好和地地基承載力較較大的河段；；不宜位于河河岸有滑坡坍坍塌之處。橋位上方不得得布置架空高高壓電力線。。9.3.1.1橋位選擇與布布置9.3.2城市橋梁縱、、橫斷面設計計和平面布置置9.3.2.1橋梁縱斷面設設計一、橋梁縱跨跨徑的確定○對于一般跨跨河橋梁，總總跨徑可參照照水文計算來來確定。橋梁梁總跨徑必須須保證橋下有有足夠的排洪洪面積。二、橋梁的分分孔○一般布置：：引橋小于主主橋，邊跨小小于中跨?！鸫?、中橋梁梁的分孔必須須根據(jù)使用任任務、橋位處處的地形和環(huán)環(huán)境、河床地地質、水文等等具體情況，，通過技術經(jīng)經(jīng)濟等多方面面的分析比較較，才能確定定設計方案。。橋梁縱斷面設設計包括確定定橋梁的總跨跨徑、橋梁的的分孔、橋道道的標高、主主橋橋面和橋橋頭引道的縱縱坡以及基礎礎的埋置深度度等。三、橋道標高高的確定1.流水凈空的確確定○梁式橋：梁梁底一般應高高出設計洪水水位（包括壅壅水和浪高））不小于0.50m，高出最高流流水水位0.75m。支座底面應應高出設計洪洪水位不小于于0.25m，高出最高流流水水位不小小于0.50m?！馃o鉸拱橋：：拱腳允許被被設計洪水位位淹沒，但淹淹沒深度一般般不超過拱圈圈矢高f0的2/3。并且在任何何情況下，拱拱頂?shù)酌鎽吒叱鲈O計洪水水位1.0m，即△f0≥1.0。拱腳的起拱拱線應高出最最高流冰水位位不小于0.25m。2.通航凈空的確確定在通航及通行行木筏的河流流上，必須設設置保證橋下下安全通航的的通航孔。橋跨結構下緣緣的標高，應應高出自設計計通航水位算算起的通航凈凈空高度。四、橋縱坡的的確定○橋道標高確確定后，就可可以根據(jù)兩端端橋頭的地形形和線路要求求來設計橋梁梁的縱斷面線線型。橋面中中心線縱斷面面可做成平坡坡、斜坡和豎豎曲線。○橋頭引道縱縱坡不宜大于于2.5%，對位于混合合交通繁忙處處的橋段，橋橋頭引道縱坡坡不得大于3%，縱坡發(fā)生變變更的地方應應按規(guī)定設置置豎曲線。9.3.2.2橋梁橫斷面設設計橋面構造○包括：行車車道鋪裝、排排水防水系統(tǒng)統(tǒng)、人行道、、緣石、欄桿桿、照明燈具具和伸縮縫等等。橋梁橫斷面布布置㈠橋梁橫斷面布布置的一般要要求○下承式、中中承式橋的主主梁、主桁或或拱肋和懸索索橋、斜拉橋橋的索面及塔塔，可設置在在人行道上或或車行道的分分隔帶上?！鹨话闱闆r下下，橋上不設設綠化帶。○橋梁人行道道或安全道外外側，必須設設置人行道欄欄桿，高度1.0~1.2m。㈡橋面橫坡○必須充分重重視橋梁車行行道排水問題題。橋面車行行道應設置橫橫坡，在快速速路和主干路路橋上，橫坡坡為2%；在次干路和和支路橋上，，橫坡為1.5%~2%?！鹑诵械缿O設置1%單向斜向車行行道的橫坡。?！鹪诼肪壥耘皂氃O置足夠夠數(shù)量的泄水水孔。㈢橋面布置○雙車道布置置○分車道布置置○雙層橋面布布置橋面凈空尺寸寸的確定○城市以及位位于大、中城城市近郊的橋橋梁，起橋面面凈空尺寸，，應結合城市市實際交通量量和今后發(fā)展展的要求來確確定?！饦蛏仙蠙C動動車道道寬：：大型型汽車車或大大、小小汽車車混行行，其其行車車速度度大于于或等等于40km/h，每一一車道道寬度度取3.75；行車車速度度小于于40km/h，每一一車道道寬取取3.5m；小客客車專專用線線每一一車道道寬取取3.5m。非機機動車車道的的寬度度不應應小于于3.0○一條條非機機動車車道的的寬度度為1m。人行行道的的寬度度為0.75m或1m，大于于1m時按0.5的倍數(shù)數(shù)增加加?！鹌渌h(huán)境境因素素參考考下表表：9.3.2.3橋梁平平面布布置橋梁及及橋頭頭引道道與兩兩端道道路的的銜接接線型型應符符合路路線布布設的的規(guī)定定，要要保持持平順順。橋梁在在平面面上宜宜做成成直橋橋，避避免橋橋梁與與河流流，或或橋下下路線線斜交交。引橋坡坡度較較大或或與濱濱河路路相交交時，，可適適當拓拓展引引橋寬寬度，，以增增加車車道數(shù)數(shù)；或或者修修建立立體交交叉，，跨越越交通通流量量較大大的濱濱河路路。9.4城市橋橋梁基基本體體系○按結結構基基本體體系可可分為為：梁梁式橋橋、拱拱式橋橋、剛剛架橋橋、懸懸索橋橋及組組合體體系橋橋等。。○常用用的橋橋式經(jīng)經(jīng)濟跨跨度的的范圍圍見下下表：：9.4.1梁式體體系橋橋板橋○右圖圖為幾幾種板板橋橫橫截面面：9.4.1.1按承重重結構構的截截面形形式劃劃分○現(xiàn)代代高架架橋道道路上上采用用的各各種異異形板板截面面形式式肋梁橋橋○截面面形式式：Ⅱ形、Ⅰ形和T形?！鹧b配配式肋肋梁橋橋，考考慮到到起重重設備備的能能力、、預制制和安安裝的的方便便，一一般采采用主主梁間間距在在2.0m以內(nèi)的的多梁梁式結結構。。箱形梁梁橋○截面面呈一一個或或幾個個封閉閉的箱箱形梁梁橋成成為箱箱形梁梁橋。?！鹂鐝綇酱笥谟?0m的預應應力混混凝土土懸臂臂梁和和連續(xù)續(xù)梁橋橋，橫橫截面面大多多采用用箱形形截面面。9.4.1.2按承重重結構構的靜靜力體體系劃劃分簡支梁梁橋○簡支支梁橋橋是建建橋實實踐中中使用用最廣廣泛、、結構構最簡簡單、、施工工最方方便的的梁式式橋。?！饘ρb裝配式式鋼筋筋混凝凝土簡簡支梁梁橋而而言，，在技技術經(jīng)經(jīng)濟上上合理理的跨跨徑約約在20m一下。。預應應力混混凝土土簡支支梁的的最大大跨徑徑已達達76m，但超超過50m時，橋橋形笨笨重，，也不不經(jīng)濟濟。我我國預預應力力混凝凝土簡簡支梁梁的標標準跨跨徑在在40m一下。。連續(xù)梁梁橋○特點點：承承重結結構不不間斷斷地連連續(xù)跨跨越幾幾個橋橋孔，，形成成一個個超靜靜定結結構。。（下下圖））○連續(xù)續(xù)梁橋橋高度度低，，而且且能節(jié)節(jié)省鋼鋼筋混混凝土土數(shù)量量，跨跨徑越越大，，這種種節(jié)省省就越越顯著著。鋼鋼筋混混凝土土連續(xù)續(xù)梁跨跨徑一一般不不超過過25~30m。預應應力連連續(xù)梁梁常用用跨徑徑為40~160m。懸臂梁梁橋○懸臂臂梁橋橋的主主體是是長度度超過過跨徑徑的懸懸臂結結構。?！饍H一一端懸懸出的的稱為為單懸懸臂梁梁（下下圖））?！饍啥硕司鶓覒页龇Q稱為雙雙懸臂臂梁。。9.4.2拱式體體系橋橋拱橋的的主要要優(yōu)點點：跨越越能力力大，，能夠夠就地地取材材，耐耐久性性好，，養(yǎng)護護、維維修費費用少少，外外形美美觀，，構造造較簡簡單。。拱橋的的缺點點：水平平推力力大，，為確確保拱拱橋安安全，，增加加了下下部結結構的的工程程量。。當采采用無無鉸拱拱時，，對基基地條條件要要求高高。對對連續(xù)續(xù)多孔孔的大大、中中橋梁梁，為為防止止一孔孔破壞壞而影影響全全橋，，需采采取較較復雜雜的措措施，，增加加了造造價。。上承承式拱拱橋建建筑高高度較較高，，使用用范圍圍受到到一定定的限限制。。9.4.2.1拱橋的的特點點拱橋的的主要要組成成○上部部結構構：拱拱圈及及其上上面的的拱上上建筑筑○下部部結構構：橋橋墩、、橋臺臺及基基礎9.4.2.2拱橋的的組成成和分分類拱橋的的主要要類型型○按建建橋材材料分分：圬圬工拱拱橋、、鋼筋筋混凝凝土拱拱橋及及鋼拱拱橋等等?！鸢垂肮吧辖Y結構形形式分分：實實腹式式拱橋橋（a）與空空腹式式拱橋橋（b）（下下圖））○按主主拱圈圈所采采用的的拱軸軸線的的形式式分：：圓弧弧拱橋橋、拋拋物線線拱橋橋或懸懸鏈線線拱橋橋等。。9.4.3剛架體體系橋橋剛架橋橋的主主要承承重結結構是是梁，，或板板和墩墩臺整整體結結合在在一起起的剛剛架結結構。。梁和和柱的的聯(lián)結結處具具有很很大的的剛性性。9.4.3.1剛架架橋橋T形剛剛構構是是結結合合了了剛剛架架橋橋和和多多孔孔靜靜定定懸懸臂臂梁梁橋橋的的特特點點發(fā)發(fā)展展起起來來的的新新穎穎結結構構。。鋼筋筋混混凝凝土土T形剛剛構構橋橋常常用用跨跨徑徑在在40~50m左右右，，預預應應力力混混凝凝土土T形剛剛構構的的常常用用跨跨徑徑為為60~200m。9.4.3.2T形剛剛架架橋橋將T形剛剛構構粗粗厚厚的的橋橋墩墩減減薄薄，，形形成成柔柔性性橋橋墩墩，，使使橋橋墩墩固固結結而而形形成成連連續(xù)續(xù)剛剛構構橋橋。。與與一一般般的的連連續(xù)續(xù)剛剛架架的的區(qū)區(qū)別別在在于于柔柔性性橋橋墩墩的的作作用用，，使使結結構構在在垂垂直直荷荷載載作作用用下下基基本本上上屬屬于于無無推推力力體體系系，，而而上上部部結結構構主主要要具具有有連連續(xù)續(xù)梁梁的的特特點點。。預應應力力混混凝凝土土連連續(xù)續(xù)剛剛構構橋橋最最大大跨跨徑徑已已達達301m。9.4.3.2連續(xù)續(xù)剛剛構構橋橋9.4.4懸索索橋橋懸索索橋橋上上部部結結構構由由鋼鋼纜纜、、塔塔、、加加勁勁梁梁和和吊吊索索組組成成，，下下部部結結構構由由支支撐撐著著塔塔的的橋橋墩墩、、錨錨固固鋼鋼纜纜的的錨錨碇碇組組成成。。懸索索橋橋邊邊跨跨與與主主跨跨之之比比一一般般應應為為0.3~0.4，最最小小可可達達0.21。為為使使橫橫截截面面具具有有良良好好的的抗抗風風性性能能，，加加勁勁梁梁都都采采用用扁扁平平截截面面。。包括括：：系系桿桿拱拱橋橋、、桁桁架架拱拱、、多多跨跨梁梁拱拱結結構構等等。。（a）利利用用梁梁的的受受彎彎與與拱拱的的承承壓壓特特點點組組成成聯(lián)聯(lián)合合結結構構。。（b）拱拱置置于于梁梁的的下下方方，，通通過過立立柱柱對對梁梁起起輔輔助助支支承承作作用用的的組組合合體體系系。。9.4.5組合合體體系系橋橋9.4.5.1梁拱拱組組合合體體系系斜拉拉橋橋也也是是一一種種由由承承壓壓的的塔塔、、承承彎彎的的梁梁體體與與受受拉拉的的斜斜纜纜相相結結合合的的一一種種組組合合體體系系。。9.4.5.2斜拉拉橋橋橋塔塔的的橫橫向向形形式式：：橋塔塔的的縱縱向向形形式式：：9.5城市市橋橋墩墩、、臺臺和和基基礎礎單跨跨橋橋梁梁只只有有橋橋臺臺，，多多跨跨橋橋梁梁中中間間需需要要設設置置橋橋墩墩來來支支承承上上部部結結構構。。橋梁梁墩墩（（臺臺））主主要要由由墩墩（（臺臺））帽帽、、墩墩（（臺臺））身身和和基基礎礎三三部部分分組組成成。。9.5.1概述述按構構造造分分：：實實體體墩墩、、空空心心墩墩、、柱柱式式墩墩、、框框架架墩墩等等。。按受受力力特特點點分分：：剛剛性性墩墩和和柔柔性性墩墩。。按施施工工工工藝藝分分：：就就地地砌砌筑筑或或澆澆筑筑橋橋墩墩、、預預制制安安裝裝橋橋墩墩。。按截截面面