橋梁的總體規(guī)劃和設(shè)計(jì)要點(diǎn)

橋梁的總體規(guī)劃和設(shè)計(jì)要點(diǎn)第1頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)、橋梁設(shè)計(jì)的基本原則一、基本原則：實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀1、技術(shù)先進(jìn)在因地制宜的前提下，盡可能采用成熟的新結(jié)構(gòu)、新設(shè)備、新材料和新工藝，必須認(rèn)真學(xué)習(xí)國內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，充分利用最新科學(xué)技術(shù)成就，把學(xué)習(xí)和創(chuàng)新結(jié)合起來，淘汰和摒棄原來落后和不合理的東西。第2頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月2、安全可靠⑴所設(shè)計(jì)的橋梁結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度和穩(wěn)定方面應(yīng)具有足夠的安全儲(chǔ)備。⑵防撞欄應(yīng)具有足夠的高度和強(qiáng)度，人與車應(yīng)做好防護(hù)欄，防止車輛撞入人行道或撞壞欄桿而落入橋下。⑶對(duì)于交通繁忙的橋梁，應(yīng)設(shè)計(jì)好照明設(shè)施，并有明確的交通標(biāo)志，兩端引橋坡度不宜太陡，以免發(fā)生車輛碰撞等引起的車禍。第3頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月⑷對(duì)于修建在地震地區(qū)的橋梁，應(yīng)按抗震要求采取防震措施；對(duì)于河床易變遷的河道，應(yīng)設(shè)計(jì)好導(dǎo)流設(shè)施，防止橋梁基礎(chǔ)被過度沖刷；對(duì)于通行大噸位船舶的河道，除按規(guī)定加大橋孔跨徑外，必要時(shí)設(shè)置防撞構(gòu)造物等。第4頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月3、適用耐久⑴應(yīng)保證橋梁在100年的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)正常適用。⑵橋面寬度能滿足當(dāng)前以及今后規(guī)劃年限內(nèi)的交通流量（包括行人通行）⑶橋梁結(jié)構(gòu)在通過設(shè)計(jì)荷載時(shí)不出現(xiàn)過大的變形和過寬裂縫。⑷應(yīng)考慮不同的環(huán)境類別對(duì)橋梁耐久性的影響，在選擇材料、保護(hù)層厚度、阻銹等方面滿足耐久性的要求。⑸橋跨結(jié)構(gòu)的下面有利于泄洪、通航（跨河橋）或車輛和行人的通行（旱橋)第5頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月⑹橋梁的兩端方便車輛的進(jìn)入和疏散，不致產(chǎn)生交通堵塞現(xiàn)象等。⑺考慮綜合利用，方便各種管線（水、電氣、通信等）的搭載。4、經(jīng)濟(jì)⑴橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)遵循因地制宜，就地取材和方便施工的原則。⑵經(jīng)濟(jì)的橋型應(yīng)該是造價(jià)和使用年限內(nèi)養(yǎng)護(hù)費(fèi)用綜合最省的橋型，設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮維修的方便和維修費(fèi)用少，維修時(shí)盡可能不中斷交通，或中斷交通的時(shí)間最短。第6頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月⑶所選擇的橋位應(yīng)是地質(zhì)、水文條件好，橋梁長度也較短。⑷橋位應(yīng)考慮建在能縮短河道兩岸的運(yùn)距，促進(jìn)該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，產(chǎn)生最大的效益，對(duì)于過橋費(fèi)的橋梁應(yīng)能吸引更多的車輛通過，達(dá)到盡可能快回收投資的目的。5、美觀結(jié)構(gòu)布置精煉，并在空間有和諧的比例；橋型應(yīng)與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，城市橋梁和游覽地區(qū)的橋梁可較多考慮建筑藝術(shù)上的要求。第7頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月6、環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展第8頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)橋梁平、縱、橫斷面設(shè)計(jì)一、橋梁的平面設(shè)計(jì)

橋梁的設(shè)計(jì)首先確定橋位⑴按照?公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?（JTGB01—2003）的規(guī)定，小橋和涵洞的位置與線形應(yīng)符合路線的總走向，為滿足水文、路線彎道等要求可設(shè)計(jì)斜橋和彎橋。⑵特大橋、大、中橋橋位，原則上應(yīng)符從路線走向，橋、路綜合考慮，盡量選擇在河道順直、水流穩(wěn)定、地質(zhì)條件良好的河段。⑶橋梁的平曲線半徑、平曲線超高和加寬、緩和曲線、變速車道設(shè)置等，均應(yīng)滿足相應(yīng)等級(jí)線路的規(guī)定。第9頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月二、橋梁縱斷面設(shè)計(jì)

橋梁的縱斷面設(shè)計(jì)：橋梁的總跨徑、橋梁的分孔、橋道標(biāo)高的確定、橋上和引道的縱坡以及基礎(chǔ)的埋置深度。1、橋梁總跨徑⑴一般根據(jù)水文計(jì)算來確定。⑵橋梁總跨徑確定的基本原則：①應(yīng)使橋梁在整個(gè)使用年限內(nèi)，保證設(shè)計(jì)洪水能順利宣泄。②河流中可能出現(xiàn)的流冰和船只、排筏等能順利通過。第10頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月③避免因過分壓縮河床引起河道和河岸的不利變遷。④避免因橋前壅水而淹沒農(nóng)田、房屋、村鎮(zhèn)和其他公共設(shè)施。⑤避免因總跨徑縮短而引起的河床過度沖刷對(duì)淺基礎(chǔ)帶來不利的影響。第11頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月2、橋梁的分孔分孔基本原則:應(yīng)使上、下部結(jié)構(gòu)的總造價(jià)趨于最低。⑴對(duì)于通航河流，在分孔時(shí)首先應(yīng)滿足橋下的通航要求。⑵對(duì)于平原地區(qū)的寬闊河流上的橋梁，通常在主河槽部分按需要布置較大的通航孔，而在兩側(cè)淺灘部分按經(jīng)濟(jì)跨徑進(jìn)行分孔。⑶對(duì)于山區(qū)深谷上、水深流急的江河上、或需在水庫上修橋時(shí)，為減少中間橋墩，應(yīng)增大跨徑。第12頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月⑷對(duì)于采用連續(xù)體系的多孔橋梁，應(yīng)從結(jié)構(gòu)受力的特性考慮，使邊孔與中孔的跨中彎矩接近相等，合理確定相鄰跨之間的比例。⑸對(duì)于河流中存在不利的地質(zhì)段，例如巖石破碎帶、裂隙、溶洞等，在分孔時(shí)為使橋基避開這些區(qū)段，可適當(dāng)加大跨徑。第13頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月3、橋道標(biāo)高的確定⑴流水凈空要求為了保證支座的安全和正常工作，對(duì)于設(shè)支座的橋梁，支座底面應(yīng)高出計(jì)算水位(即設(shè)計(jì)洪水水位加壅水高、浪高等)不小于0.25m，并高出最高流冰面不小于0.50m，如圖所示。第14頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月對(duì)于無鉸拱橋，拱腳允許被洪水淹沒，但淹沒深度不宜超過拱圈凈矢高f0的2/3，并且在任何情況下，拱頂?shù)酌鎽?yīng)高出計(jì)算水位不小于1.0m，拱腳的起拱線應(yīng)高出最高流冰面不小于0.25m。

第15頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月第16頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月①按設(shè)計(jì)水位計(jì)算橋面最低高程時(shí)應(yīng)按下式計(jì)算：第17頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月②按設(shè)汁最高流冰水位計(jì)算橋面最低高程時(shí)，應(yīng)按下式計(jì)算：③橋面設(shè)計(jì)高程不應(yīng)低于式（1-2-1）或（1-2-2）的計(jì)算值。第18頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月⑵通航凈空要求為了保證橋下安全通航，通航孔橋跨結(jié)構(gòu)下緣的高程應(yīng)高出自設(shè)計(jì)通航水位算起的凈空高度。我國對(duì)于內(nèi)河通航凈空的尺寸規(guī)定見圖2—3及表2—2。此外，交通部還頒布了《通航海輪橋梁通航標(biāo)準(zhǔn)》(JTJ311一1997)，適用于沿海及海灣區(qū)域內(nèi)通航海輪航道的橋梁。第19頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月第20頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月第21頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月第22頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月第23頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)跨線橋橋下凈空要求

在設(shè)計(jì)跨越線路(鐵路、公路、其他道路等)的立體交叉時(shí)，橋跨結(jié)構(gòu)底緣的高程應(yīng)高出被交叉線路(鐵路、公路、其他道路等)建筑限界的規(guī)定。對(duì)于公路所需的建筑限界，見橋梁橫斷面設(shè)計(jì)部分，鐵路的建筑限界可查閱國家標(biāo)準(zhǔn)《標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路機(jī)車車輛限界和建筑限界》的規(guī)定，其他道路的建筑限界可查閱相應(yīng)的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。第24頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月綜上所述，全橋位于河中的橋面高程應(yīng)首先滿足流水凈空的要求；對(duì)于通航孔或橋下通車的立交孔還應(yīng)滿足通航或立交凈空的要求；另外，還應(yīng)考慮橋的兩端能夠與公路或城市道路的順利銜接等，因此，橋面高程的確定必須綜合考慮和規(guī)劃。橋梁的橋面控制高程確定后，一般是將橋梁的縱斷面設(shè)計(jì)成具有單向或雙向的橋面縱坡，既利于交通、美觀效果好，又便于橋面排水(對(duì)于不太長的小橋，可以做成平坡橋)。但《橋規(guī)》規(guī)定：橋上縱坡不宜大于4％，橋頭引道縱坡不宜第25頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月大于5％；位于市鎮(zhèn)混合交通繁忙處的橋梁，橋上縱坡和橋頭引道縱坡均不得大于3％。并應(yīng)在縱坡變更處按規(guī)定設(shè)置豎曲線，使縱坡改變處不致出現(xiàn)轉(zhuǎn)角。第26頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月三、橋梁的橫斷面設(shè)計(jì)

公路橋梁橫斷面的設(shè)計(jì)，主要取決于橋面的寬度和不同橋跨結(jié)構(gòu)橫截面的形式。橋面寬度取決于行車和行人的交通需要。我國交通部頒布的《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB01—2003)中，規(guī)定了各級(jí)公路橋面凈空的限界，如圖所示，在建筑限界內(nèi)，不得有任何部件侵入。第27頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月第28頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月第29頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月第30頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月第31頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月第32頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月第33頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月第34頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)橋梁設(shè)計(jì)與建設(shè)程序

一座橋梁的規(guī)劃設(shè)計(jì)所涉及的因素很多，特別是對(duì)于工程比較復(fù)雜的大、中橋梁，是一個(gè)綜臺(tái)性的系統(tǒng)工程。役計(jì)合理與否．將直接影響到區(qū)域的政治、經(jīng)濟(jì)、文化以及人民的生潔，團(tuán)此必須建立一套嚴(yán)格的管理體制和有序的工作程序。在我國，基本建設(shè)程序分力前期工作和正式設(shè)計(jì)兩個(gè)大步驟，它們的關(guān)系加圖所示，現(xiàn)分別簡要介紹它們的主要內(nèi)容及要求。第35頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月第36頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月

一、“預(yù)可”階段

“預(yù)可”階段著重研究建橋的必要性以及宏觀經(jīng)濟(jì)上的合理性。在“預(yù)可”研究形成的‘“預(yù)工程可行性研究報(bào)書，簡稱“預(yù)可報(bào)告”中，應(yīng)從經(jīng)濟(jì)、政治，國防等方面，詳細(xì)闡明建橋理由和工程建設(shè)的必要性和重要性，同時(shí)初步探討技術(shù)上的可行性。對(duì)于區(qū)域性線路上的橋粱．應(yīng)以建橋地點(diǎn)（渡口等）的車流量調(diào)查（計(jì)及國民經(jīng)濟(jì)逐年增長）為立論依據(jù)。

第37頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月

“預(yù)可”階段的主要工作目標(biāo)是解決建設(shè)項(xiàng)目的上報(bào)立項(xiàng)問題．因而，在“預(yù)可報(bào)告”中．應(yīng)編制幾個(gè)可能的橋型方案，并對(duì)工程造價(jià)、資金來源、投資回報(bào)等間題也應(yīng)有初步估算和設(shè)想。設(shè)計(jì)方將“預(yù)可報(bào)告’交業(yè)主后，由業(yè)主據(jù)此編制“項(xiàng)目建議書”報(bào)主管上級(jí)審批。第38頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月

二、“工可”階段在‘項(xiàng)目建議書’被審批確認(rèn)后，著手“工可”階段的工作，在這一階段，著重研究和制訂橋梁的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，包括：設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)、橋面寬度、通航標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)車速、橋面縱坡、橋面平、縱曲線半徑等，在這一階段，應(yīng)與河道、航運(yùn)、規(guī)劃等部門共同研究，以共同協(xié)商確定相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在‘工可”階段，應(yīng)提出多個(gè)橋型方案，并按交通部（公路基本建設(shè)工程投資估算編制辦法）估算造價(jià)，對(duì)資金來源和投資回報(bào)等問題應(yīng)基本落實(shí)。第39頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月

三、初步設(shè)計(jì)

初步設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)批復(fù)的可行性研究報(bào)告、測(cè)設(shè)合同和初測(cè)、初勘或定測(cè)、詳勘資料編制。初步設(shè)計(jì)的目的是確定設(shè)計(jì)方案，應(yīng)通過多個(gè)橋型方案的比選，推薦最優(yōu)方案，報(bào)上級(jí)審批。在編制各個(gè)橋型方案時(shí)，應(yīng)提供平、縱、橫布置圖，標(biāo)明主要尺寸，并估算工程數(shù)量和主要材料數(shù)量，提出施工方案的意見，編制設(shè)計(jì)概算，提供文字說明和圖表資料，初步設(shè)計(jì)經(jīng)批復(fù)后，則成為施工準(zhǔn)備、編制施工圖設(shè)計(jì)文件和控制建設(shè)項(xiàng)目投資等的依據(jù)。第40頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月四、技術(shù)設(shè)計(jì)對(duì)于技術(shù)上復(fù)雜的特大橋、互通式立交或新型橋梁結(jié)構(gòu)需進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)。技術(shù)設(shè)什應(yīng)根據(jù)初步設(shè)計(jì)批復(fù)意見、測(cè)設(shè)合同的要求，對(duì)重大、復(fù)雜的技術(shù)問題通過科學(xué)試驗(yàn)、專題研究、加深勘探調(diào)查及分析比較，進(jìn)一步完善批復(fù)的橋型方案的總體和細(xì)部各種技術(shù)問題以及施工方案，并修正工程概算。第41頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月

五、施工圖設(shè)計(jì)

兩階段（或三階段）施工圖設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)初步設(shè)計(jì)（或技術(shù)設(shè)計(jì)）批復(fù)意見、測(cè)設(shè)合同，進(jìn)一步對(duì)所審定的修建原則、設(shè)計(jì)方案、技術(shù)決定加以具體和深化，在此階段中，必須對(duì)橋梁各種構(gòu)件進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)計(jì)算，并且確保強(qiáng)度、穩(wěn)定、剛度、裂縫、構(gòu)造等各種技術(shù)指標(biāo)滿足規(guī)范要求，繪制出施工詳圖，提出文宇說明及施工組織計(jì)劃，并編制施工圖預(yù)算。

第42頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月國內(nèi)一般的（常規(guī)的）橋梁采用兩階段設(shè)計(jì)，即初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)，對(duì)于技術(shù)簡單方案明確的小橋，也可采用一階段設(shè)計(jì)，即施工圖設(shè)計(jì)。第43頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)橋梁設(shè)計(jì)方案的比選

橋梁設(shè)計(jì)方案的比選:主要包括橋位方案的比選和橋型方案的比選。一、橋位方案的比選

至少應(yīng)選擇兩個(gè)以上的橋位進(jìn)行比選。遇某種特殊情況時(shí)，還需要在大范圍內(nèi)提出多個(gè)橋位方案進(jìn)行比選。例如錢塘江第二大橋(公路與鐵路兩用橋)就曾提出4個(gè)橋位方案互相比較。如圖所示，從上游依次往下為：譚頭橋址方案、珊瑚沙橋址方案、錢塘江橋(既有橋)旁方案和四堡橋址方案。第44頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月第45頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月橋位方案一：潭頭橋址

潭頭橋址位于既有橋上游約9.5km處，上游富春江與浦陽江的匯合口，兩江匯合后水流約呈90。轉(zhuǎn)彎，集中沖淘蕭山岸，使得橋址上游水文條件復(fù)雜。該方案的優(yōu)點(diǎn)在于橋址位于杭州最南邊，對(duì)城市的干擾小，但兩岸鐵路接線最長，過境公路需穿過市區(qū)，繞行路線最長，接線工程費(fèi)用最高。第46頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月橋位方案二：珊瑚沙橋址珊瑚沙橋址位于既有橋上游，距宮春江與浦陽江的匯合口較遠(yuǎn)，水文條件較好，河床比較穩(wěn)定，兩岸接線較潭頭橋址方案短，但該橋址江面最寬。橋位方案三：錢塘江橋旁橋址錢塘江橋旁橋址位于既有橋下游約500cm，兩岸接線工程最省，且橋址處江面較其他方案都窄，投資最小。仍由于江面較窄，水深，流速大。該橋位距市區(qū)較近，存在對(duì)城市的發(fā)展、環(huán)境污染及交通干擾等問題。第47頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月橋位方案四：四堡橋址位四堡橋址位于既有橋下游約13.5km，兩岸鐵路、公路的接線較潭頭橋址方案和珊瑚沙橋址方案均小，旦接線工程無需穿過市區(qū)，對(duì)城市的發(fā)展、環(huán)境污染及交通干擾等影響不大。但橋位處于涌潮河段，對(duì)橋高和橋梁結(jié)構(gòu)等有一定的要求，對(duì)橋位上游河段的航運(yùn)開發(fā)商一定的影響。經(jīng)綜合比較，最后推薦潭頭橋址方案。第48頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月橋位的選擇應(yīng)置于路網(wǎng)市一起考慮，要有利于路網(wǎng)的布置，盡量滿足選線的需要。橋梁建在城市范圍內(nèi)時(shí)，要重視橋梁建設(shè)滿足城市規(guī)劃的要求。特大橋、大橋橋位應(yīng)選擇河道順直穩(wěn)定、河床地質(zhì)良好、河槽能通過大部分設(shè)計(jì)流量的河段。橋位不宜選擇在河漢、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。

第49頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月

橋梁縱軸線宜與洪水主流流向正交。對(duì)通航河流上的橋梁，橋他的選擇還應(yīng)考慮橋梁對(duì)周圍設(shè)施的影響程度，以及不能拆遷的設(shè)施對(duì)橋梁的影響程度，同時(shí)還應(yīng)充分考慮橋梁的建設(shè)對(duì)橋位周圍環(huán)境的影響等。綜合比較，根據(jù)每個(gè)橋位的不同著眼點(diǎn)．選定一個(gè)橋位作為推薦橋位。第50頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月二、橋型方案的比選

橋梁設(shè)計(jì)方案的比選和確定可按下列步驟進(jìn)行1．明確各種高程的要求在橋位縱斷面團(tuán)上，先按比例繪出設(shè)汁洪水位、通航水位、堤頂高程、橋面高程、通航凈空、行車凈空位置圖等。2．橋梁分孔和初擬橋型方案草圖在確定了各種高程的縱斷面圖上，根據(jù)泄