橋梁的總體規(guī)劃、設計要點及方案比較

橋梁的總體規(guī)劃、設計要點及方案比較第一節(jié)橋梁總體規(guī)劃原則和基本設計資料第二節(jié)橋梁縱、橫斷面設計和平面布置第三節(jié)橋梁設計的方案比較第一節(jié)橋梁總體規(guī)劃原則和基本設計資料第三章橋梁的總體規(guī)劃和設計要點橋梁工程第一節(jié)橋梁總體規(guī)劃原則和基本設計資料

公路橋梁的設計，根據(jù)其使用任務、性質(zhì)和所在線路的遠景發(fā)展需要，應符合技術(shù)先進、安全可靠、適用耐久、經(jīng)濟合理的要求外，還應考慮造型美觀和有利環(huán)保的原則，同時尚應考慮因地制宜、就地取材、便于施工和養(yǎng)護等因素。

橋梁設計，既是一種工程設計，也是一門藝術(shù)

設計是靈魂在整個設計過程中，醞釀、構(gòu)思的“概念設計”工作，則更是發(fā)展創(chuàng)新思維的最重要階段。第一節(jié)橋梁總體規(guī)劃原則和基本設計資料第三章橋梁的總體規(guī)劃和設計要點橋梁工程一、橋梁設計的基本要求橋梁設計的一般步驟為：通過概念設計確定結(jié)構(gòu)方案，確立計算模型，確定結(jié)構(gòu)的詳細尺寸和細節(jié)構(gòu)造。選擇構(gòu)思好的橋梁結(jié)構(gòu)方案，是設計工作最重要的第一步，也是評價橋梁設計成功與否的重要標準。橋梁總體規(guī)劃的基本要求橋梁總體規(guī)劃一般地需考慮下述各項要求：1．使用上的要求：橋上的行車道和人行道應保證車輛和行人安全暢通，滿足將來交通發(fā)展的需要。橋型、跨度大小和橋下凈空還應滿足泄洪，安全通航和通車的要求。建成的橋梁要保證使用年限，并便于檢查和維修。對跨越線路或河流的橋梁，要求不妨礙橋下交通或通航；靠近城市、村鎮(zhèn)等的橋梁，還應當綜合考慮橋頭和引橋區(qū)域的環(huán)境和發(fā)展2．經(jīng)濟上的要求：橋梁的建造應體現(xiàn)經(jīng)濟合理。橋梁方案的選擇要充分考慮因地制宜和當?shù)厝〔囊约笆┕に降任镔|(zhì)條件，力求在滿足功能要求的基礎上，使總造價和材料等消耗量最少，工期最短，提早投入使用。橋梁總體規(guī)劃一般地需考慮下述各項要求：3．結(jié)構(gòu)上的要求：整個橋梁結(jié)構(gòu)及其部件，在制造、運輸、安裝和使用過程中應具有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性（地震）。4．施工上的要求：橋梁結(jié)構(gòu)應便于制造和架設。應盡量采用先進的工藝技術(shù)和施工機械，以利于加快施工進度，保證工程質(zhì)量和施工安全。5．

美觀上的要求：橋梁應具有優(yōu)美的外形，應與周圍環(huán)境與景色協(xié)調(diào)。此外，優(yōu)秀的、結(jié)構(gòu)上既有特色且又美觀的方案，應使結(jié)構(gòu)的造型與力學行為相協(xié)調(diào)。如果結(jié)構(gòu)在外形上標新立異，雖有特色、與眾不同，但其力學行為甚不合理的橋型方案，往往會顯著提高經(jīng)濟造價和增加施工難度，嚴重者甚至會影響到結(jié)構(gòu)的耐久性和運行安全

橋梁工程二、橋梁工程的科學依據(jù)1、數(shù)學：理論基礎、工具2、力學：理論力學、材料力學、結(jié)構(gòu)力學、結(jié)構(gòu)動力學等3、計算機輔助設計技術(shù)：通過計算機輔助進行結(jié)構(gòu)分析、繪圖4、工程材料學：石材、木材、鋼材、混凝土、復合材料、防腐材料等5、工程地質(zhì)學：覆蓋土層、上部巖床、地下水以及相關(guān)物理探測方法6、巖土力學：巖石、土的力學性能，承載力、變形、穩(wěn)定性等7、水力學：開敞渠道內(nèi)水流機理和位能動能轉(zhuǎn)變關(guān)系；管道內(nèi)水壓力；水浮力8、水文學：橋位處建橋前后水的運動規(guī)律及對路、橋、周圍環(huán)境的影響9、混凝土結(jié)構(gòu)工程：包括設計、施工和科研，素砼、鋼筋及預應力砼10、鋼結(jié)構(gòu)工程：鋼構(gòu)件加工、拼裝、防腐及整體疲勞、穩(wěn)定等問題11、基礎工程：擴大基礎、樁基礎、沉井基礎等12、鐵道、公路工程：橋路連接、線形協(xié)調(diào)第三章橋梁的總體規(guī)劃和設計要點橋梁工程三、橋梁技術(shù)規(guī)范、工作細則和常用手冊橋梁技術(shù)規(guī)范（Specifications,Standard）

以科學的工程知識和成熟的工程經(jīng)驗為基礎，全面系統(tǒng)地匯集整理有關(guān)橋梁設計、施工、養(yǎng)護的技術(shù)要求，形成統(tǒng)一的標準規(guī)定，并以此作為橋梁各項工作必須遵循的準則，這種成冊的準則條文，就稱之為橋梁技術(shù)規(guī)范。

工作細則（Regulation,Rule,Guide）對內(nèi)容廣泛或技術(shù)復雜而在規(guī)范條文中不便一一納入的技術(shù)文件，通常采用工作細則的形式加以補充。

常用手冊（Manual,Handbook）為工作方便，有關(guān)部門常常匯集與橋梁設計有關(guān)的原始資料、規(guī)范規(guī)定、應用公式、參考數(shù)據(jù)等，編成手冊，可以迅速查解經(jīng)常遇到的技術(shù)問題，提高工作效率。

第三章橋梁的總體規(guī)劃和設計要點橋梁工程四、設計資料調(diào)查

在著手設計之前，首先要選擇合理的橋位，這常常是影響橋梁設計、施工和使用的全局問題。對于選定的橋位，必須進一步調(diào)查研究，詳細分析建橋的具體情況，才能作出合理的設計方案。

第三章橋梁的總體規(guī)劃和設計要點橋梁工程四、設計資料調(diào)查

第三章橋梁的總體規(guī)劃和設計要點橋梁工程第三章橋梁的總體規(guī)劃和設計要點橋梁總體規(guī)劃的基本內(nèi)容包括橋位選定

橋梁總跨徑及分孔方案的確定

選定橋型

決定橋梁的縱、橫斷面布置等

橋梁工程五、設計程序序一般橋梁建設設程序：審批項目建議議書→可行性報告并并確定設計任任務書→工程立項→設計→招標→施工→竣工驗收大型橋梁設計計工作可分為為前期工作及及設計兩個階階段，前期工工作包括編制制預可行性研研究報告和可可行性研究報報告，設計階階段按“三階段設計”進行，即初步步設計、技術(shù)術(shù)設計和施工工圖設計。橋梁工程五、設計程序序BuildingprogramDesignprogram預可行性研究究報告前期工作項目建議書主管部門批準準工程立項可行性研究報報告主管部門批準準項目任務書初步設計建設單位審批批招標文件技術(shù)設計建設單位審批批施工圖設計設計階段開工報報告招投標標及施施工準準備施工階階段設計招招標橋梁工工程二、可可行性性研究究前期工工作有時也也稱為為橋梁梁規(guī)劃劃設計計，包包括預可行行性研研究和可行性性研究究，重點點在于于論證證建橋橋的必必要性性和合合理性性，并并確定定建橋橋的地地點、、規(guī)模模、標標準、、投資資控制制等一一系列列宏觀觀和重重大問問題，，為科科學地地進行行項目目決策策提供供依據(jù)據(jù)，避避免盲盲目性性及其其帶來來的不不良后后果。。預可行行性研研究與可行性性研究究：內(nèi)容容一致致，深深度不不同預可行行性研研究著重于工程程的必要性性和經(jīng)濟合合理性可行性研究究在預可行性研研究之后，著重重于工程上上和投資商商的必要性性橋梁工程程二、可行行性研究究橋梁的必必要性主主要論證證是否需需要建橋橋的問題題，評估估所建議議修建的的橋梁工工程在國國民經(jīng)濟濟和交通通工程中中的作用用。鐵路橋梁梁評估以以規(guī)劃和和近、遠遠期可能能的運量量為研究究對象干線公路路橋梁評評估以規(guī)規(guī)劃和交交通量為為研究對對象地方公路路橋梁評評估以交交通量為為研究對對象城市橋梁梁評估以以規(guī)劃和和交通量量為研究究對象橋梁的可可行性論論證包括括工程可可行性和和經(jīng)濟可可行性。。需要對對建橋進進行相關(guān)關(guān)的勘測測和調(diào)查查工作。。橋梁工程程二、可行行性研究究工程可行行性研究究的主要要問題：：1、橋梁標標準的制制訂首先調(diào)查查橋上可可能同型型的交通通種類及及其要求求、預測測交通量量和今后后可能發(fā)發(fā)生的增增長率，，由此確確定線路路等級、、需要的的車道數(shù)數(shù)或行車車道寬度度，以及及非機動動車道寬寬度等。。其次要要確定容容許車速速、橋梁梁縱坡和和曲線半半徑等。。此外還還要確定定航運標標準、航航運水位位、通航航凈空、、船舶噸噸位以及及要求的的航道數(shù)數(shù)量及位位置等。。2、橋位選選擇橋位選擇擇大方向向上，應應服從橋橋梁所在在線路的的走向；；大范圍內(nèi)內(nèi)，應服服從路網(wǎng)網(wǎng)規(guī)劃的的要求；；小范圍內(nèi)內(nèi)，橋位位可作適適當挪動動以便比比較；城市橋梁梁應滿足足城市總總體規(guī)劃劃的要求求。橋位選擇擇要注意意線與橋橋的辯證證關(guān)系重要橋梁梁應通過過路橋綜綜合比較較后確定定橋位一般需提交2-3個橋位，以便便進行多方面面綜合比選，，選出合理橋橋位橋梁工程二、可行性研研究3、橋式方案比比較目的僅在于評評估各方案的的技術(shù)可行性性，特別是基基礎工程的可可行性，而不不是為了提出出某一推薦方方案。應對成成熟方案進行行評估以提高高可信性。同等深度比較較各方案技術(shù)術(shù)指標，并提提供工程量以工程量中適適當偏高、技技術(shù)先進并且且可行的方案案作為一個橋橋位的橋式參參選方案。4、調(diào)查工作橋梁前期調(diào)查查工作包括：：1）地形測量：：“草測”2）地質(zhì)勘探：：以收集資料料為主，輔以以適當布置鉆鉆孔進行驗證證，對各橋位位從地質(zhì)角度度做出初步評評價；3）水文資料：：調(diào)查設計流流量，歷史最最高、最低水水位，百年一一遇洪水位，，常水位及流流速等資料。?？紤]上游是是否有水庫或或擬建水庫。。論證河道是是否穩(wěn)定以及及建橋后對河河段上下游的的影響。4）外部條件：：其他有關(guān)建建橋情況，如如砂石料、水水、電、運輸輸、人力等。。橋梁工程三、初步設計計在橋梁可行性性研究報告的的基礎上，經(jīng)經(jīng)建設主管部部門審查通過過，確定一座座橋梁工程的的建設項目并并編制設計任任務書。建設單位可采采用招標或委委托設計的方方式進行橋梁梁的初步設計計。設計任務書是是初步設計的的依據(jù)。初步設計目的的：在設計任任務書的技術(shù)術(shù)范圍內(nèi)提交交一份供比選選的建橋項目目文件，達到到：1、說明本橋梁梁工程的特點點和要求；2、提出若干可可行的比較方方案；3、推薦準本采采用的較好方方案；4、估算實現(xiàn)推推薦方案所需需的費用、工工期、技術(shù)措措施等目的。。橋梁工程三、初步設計計初步設計內(nèi)容容包括：1、設計任務的的來源和要求求；2、橋址處自然然條件的基本本資料；3、技術(shù)條件的的選定；4、橋位方案的的必選，上下下部結(jié)構(gòu)方案案的研究、比比較和確定；；5、推薦方案及及其理由；6、推薦方案的的指導性施工工組織，包括括施工方法、、進度安排、、場地布置、、主要機具、、材料和勞動動力配置等；；7、工程概算。。初步設計的的重點在橋橋式方案和和結(jié)構(gòu)總體體構(gòu)思方面面。橋梁工程三、初步設設計在確定橋式式方案時，，需對橋梁梁平面、立立面和斷面面的具體布布置以及它它們之間的的關(guān)系進行行反復、交交互的研究究和調(diào)整。。1、平面布置置試定正橋的的橋軸線位位置。在軸軸線上研究究河岸及堤堤防情況，，擬定兩岸岸邊墩（臺臺）位置并并布置其他他橋墩。結(jié)結(jié)合線路方方向、兩岸岸地形和立立面布置，，可以試選選引橋軸線線的走向、、彎道和坡坡度。2、立面布置置從平面軸線線布置，結(jié)結(jié)合地形圖圖、地質(zhì)剖剖面圖、水水位高程、、計算沖刷刷線和以確確定的上下下部結(jié)構(gòu)，，可以繪成成沿軸線的的橋梁立面面圖。3、斷面布置置沿橋軸線各各關(guān)鍵處，，結(jié)合選定定的結(jié)構(gòu)類類型、地形形、地質(zhì)橫橫斷面、水水位高程和和沖淤計算算等，可以以做出橋梁梁的斷面布布置圖。當三個面的的布置都能能互相配合合，滿足技技術(shù)要求時時，橋式方方案就能成成立。橋梁工程三、初步設設計橋式布置中中首先要慎慎重確定橋橋梁跨度，，特別是主主跨的跨度度。大跨度對通通航有利，，且能減少少基礎工程程量。但在在橋長相同同時大跨度度比小跨度度造價高、、工期長。。通航跨要與與航道相適適應。橋梁工程三、初步設設計在初步設計計階段還要要進一步開開展水文和和勘測工作作。通過水水文工作，，提供基礎礎設計、施施工所需要要的水文資資料等。初步設計階階段進行的的勘測工作作成為“初勘”。在初勘中中要求建立立以橋位中中心線為軸軸線的控制制三角網(wǎng)，，提供橋址址范圍內(nèi)1/2000地形圖。勘勘測工作一一般在橋軸軸線上的陸陸地及水上上布置必要要的鉆孔。。必要時在在橋軸線的的上下游也也適當布置置一些鉆孔孔，以便能能控制巖層層構(gòu)造情況況及其變化化。根據(jù)鉆鉆探取得的的資料，確確定巖性、、強度及基基巖風化程程度，覆蓋蓋層的物理理、化學指指標以及地地下水位情情況等。橋梁工工程三、初初步設設計根據(jù)工工程量量、施施工組組織設設計以以及標標準定定額編編列工工程概概算。。各個個橋式式方案案都要要編列列相應應的概概算，，以便便進行行不同同工程程費用用的比比較。。初步步設計計概算算不宜宜大于于前期期工作作已批批準的的“估算”的10%。對概算算適當當調(diào)整整作為為“標底”。如果果主管管部門門對初初步設設計提提出修修改意意見，，則需需另外外編制制“修改初初步設設計”報送上上級審審批。。第二章章橋橋梁工工程的的規(guī)劃劃與設設計橋梁工工程四、技技術(shù)設設計常規(guī)橋橋梁一一般不不需要要進行行技術(shù)術(shù)設計計。對于新新型、、復雜雜、重重要、、大型型橋梁梁結(jié)構(gòu)構(gòu)，往往往需需要對對初步步設計計進行行細化化，以以便發(fā)發(fā)現(xiàn)可可能存存在的的問題題，進進一步步優(yōu)化化設計計。技術(shù)設設計階階段主主要內(nèi)內(nèi)容：：對選選定的的橋式式方案案中的的各個個結(jié)構(gòu)構(gòu)總體體的、、西部部的技技術(shù)問問題作作進一一步研研究解解決，，對結(jié)結(jié)構(gòu)各各部分分設計計詳盡盡的設設計圖圖紙，，包括括結(jié)構(gòu)構(gòu)斷面面、配配筋、、構(gòu)造造細節(jié)節(jié)處理理、材材料清清單及及工程程量等等。技術(shù)設設計階階段要要進行行補充充勘探探（簡簡稱“技勘”）。技術(shù)設設計的的最后后工作作是調(diào)調(diào)整概概算（（修正正概算算）。。橋梁工工程五、施施工設設計施工設設計需需按照照已批批準的的技術(shù)術(shù)設計計（或或初步步設計計）進進行。。施工設設計一一般由由原編編制技技術(shù)設設計（（或初初步設設計））的單單位繼繼續(xù)進進行，，也可可由中中標的的施工工單位位進行行。施工設計計內(nèi)容：：結(jié)構(gòu)設設計計算算，繪制制施工詳詳圖等。。施工設計計階段還還需進一一步根據(jù)據(jù)施工需需要進行行補充鉆鉆探（稱稱“施工鉆探探”）。根據(jù)施工工設計資資料，施施工單位位編制施施工組織織設計和和工程概概算。所有設計文件件經(jīng)主管部門門審批后即可可實施橋梁施施工各項工作作。橋梁建成后，，通常需進行行成橋荷載試試驗、質(zhì)量檢檢查驗收及辦辦理交接手續(xù)續(xù)，由接收部部門負責今后后的橋梁通車車運營和養(yǎng)護護維修。橋梁工程第二節(jié)橋梁梁縱、斷橫面面設計和平面面布置一、橋梁縱斷斷面設計橋梁縱斷面（（elevation）包括確定橋梁總長長、橋梁孔徑布置置、橋梁高程與橋橋下凈空、橋上及橋頭的的縱坡設置等。橋梁總長：根根據(jù)水文計算算確定。既要要保證過水空空間又要保證證經(jīng)濟孔徑布置：與與經(jīng)濟、技術(shù)術(shù)、結(jié)構(gòu)體系系、橋式、通通航要求、地地形地質(zhì)以及水文情情況有關(guān)。經(jīng)濟跨徑橋梁工程橋面高程的確確定：1）由線路縱斷斷面確定；2）由設計洪水水水位、通航航凈空、建筑筑高度確定。。坡道設置：節(jié)節(jié)省路基填方方，將橋梁抬抬高，設置坡坡道公路橋：橋面面縱坡≤4%，橋頭引道縱縱坡≤5%市鎮(zhèn)交通繁忙忙橋梁：均≤3%鐵路橋：明橋橋面和無碴橋橋面一般應設設平坡，跨度度大于40m或橋長大于100m，縱坡≤4‰，不設豎曲線線道碴橋面可設設于坡道上，，一般≤30‰橋梁工程二、橋梁斷面面布置橋梁斷面布置置包括橋面凈空、橋面寬度、行車道寬度、機動車道布置置和人行道、、自行車道布布置等橋面凈空是保證車輛輛、行人安安全通過橋橋梁所需要要的橋梁凈凈空界限應符合公路路或鐵路建建筑限界的的要求建筑限界：：路面（軌軌面）以上上的一定寬寬度和高度度范圍內(nèi)，不允