新规范公路桥梁设计原则

新规范高等级公路结构设计指导原则高速公路桥涵研究组二 O一一年十月第 1 页一、设计采用的主要技术指标1、汽车荷载等级：公路-I 级。2、设计洪水频率：特大桥 1/300；大、中、小桥、涵洞：1/100。3、地震动峰值加速度：0.05g，相当于地震烈度度。4、桥面宽度：四车道（主线）：整体式断面 24.5m，分离式断面 12.0m。四车道（丙村连接线）：整体式断面 21.5m。5、本项目桥梁按上下行分离设置。整体式路基外侧设 0.5m 砼防撞栏，内侧设0.39m 砼防撞栏，桥面预留 0.11m 放置盖板，中间间隔 0.72m；分离式两侧各设 0.5m砼防撞栏。桥梁标准横断面见下图： 图 1-1 整体式路基段标准横断面图 1-2 分离式路基段标准横断面6、整体式路基段标准横断面内侧防撞栏形式采用 SA 级 F 型防撞栏（高 100cm） ，外侧采用加强型 SS 级防撞栏（高 110cm） ；分离式路基段桥梁两侧防撞栏形式均采用加强型防撞栏。外侧防撞栏均采用外包式。7、考虑远景可能实施维修罩面和部分特种超高车辆的通行安全，同时考虑施工净2空的要求，建议上跨高速公路及主干道的桥梁净空高度尽可能提高到 5.5m。二、设计深度1、 普通大桥、互通匝道桥及等级路分离式桥（线外桥）设计内容包括：（1）桥位平面图（分离式立交桥应包含被交路平纵数据及图纸）（2）全桥工程数量表（3）桥型布置图（绘出结构分联示意图）（4）梁（或板）平面布置图(含弯斜桥的布置方法示意，直线桥梁无此图)（5）箱梁一般构造图、钢束布置图、钢筋布置图等（非预制结构绘制，预制结构统一绘制通用图）（6）桥台一般构造图及相应钢筋布置图（钢筋图包括肋板、承台、桩基或扩大基础钢筋图；台帽、支座垫石、耳背墙、牛腿、挡块、U 台侧墙钢筋图及 U 台台后排水统一绘制通用图）（7）桥墩一般构造图及钢筋布置图（一般构造图应标示出控制点标高、支座垫石位置及布置大样、地面横向地面线；钢筋图包括墩柱钢筋图、系梁钢筋图、承台钢筋图、桩基或扩大基础钢筋图；墩帽、支座垫石、挡块钢筋图统一绘制通用图） ；预应力盖梁需给出预应力束布置图等。（8）桥台锥坡布置图（9）墩台基础坐标示意图2、 特殊大桥及匝道桥，除上述图纸外，应有：（1）特殊结构相关图纸（2）施工工序图3、 更详细细节参见公路工程基本建设项目设计文件编制办法中施工图设计要求的规定。三、桥面铺装1、 T 梁、空心板、小箱梁等预制结构统一采用 15cm 防水混凝土。2、 连续箱梁等现浇结构采用 10cm 防水混凝土。3、 搭板处桥面铺装采用 10cm 防水混凝土。四、防撞设施1、 其尺寸参见桥梁标准横断面图及公路交通安全设施设计规范(JTG D81-第 3 页2006) ；2、 上跨主线、交通量较大道路及通航河流的桥梁（含匝道上跨）一律设置加强型护栏，且外侧均应设置桥梁护网。3、 主线桥梁桥上护栏均与路基上护栏对齐且顺接。4、 互通匝道桥采用与立交范围内主线桥相同的防撞栏形式。五、桥面排水1、 主线上各类桥梁排水方式原则上采用垂直排水。桥面排水系统由排水沟、泄水管、排水管等，参照公用构造图，数量计入具体桥梁中。2、 泄水管不能直接向下泄至桥下主线、互通匝道路面上或有环保要求的流域内，应作桥面排水系统设计，通过纵、横管道排至预定位置净化处理。3、 为了行车安全，上跨主线桥如天桥、分离式立交和匝道桥等桥梁桥面表面水采用封闭式排水。桥梁长度较长或跨越规划区的桥梁应适当增加泄水孔。凹曲线路段及超高渐变段路段泄水孔适当加密。六、桥面连续与伸缩缝1、 主线桥和线外桥均采用不同规格的模数式伸缩缝。 2、 伸缩缝使用原则如下：（1）联长控制在 120m 左右为宜，伸缩缝采用 D80 型伸缩缝；20m 空心板采用6*20m 或 5*20m 一联；25mT 梁（小箱梁）采用 5*25m 或 4*25m 一联；30mT 梁（小箱梁）采用 4*30m 一联；40 mT 梁采用 4*40m 或 5*40m 一联，桥墩处伸缩缝采用D160 型伸缩缝，桥台处可采用 D80 型伸缩缝。（2）当桥梁长度小于等于 20m 时，不设伸缩缝，采用桥面连续。（3）对于采用桥面连续的 2 孔6 孔一般大中桥根据实际情况在变形零点附近桥墩处合理设缝，桥台处采用桥面连续，以减少桥头跳车。（4）对于采用结构连续的桥梁，在桥台处设置伸缩缝。3、 平缓的盆地地形时，应尽可能控制一联长度在 100m 以内，采用 D80 型模数式伸缩缝；地形起伏较大的山区，可根据实际墩高分布状况，合理确定过渡墩位置，适当增减每联桥的长度。4、 原则上主线多孔桥梁，跨径小于等于 20m，桥长或联长小于 100m 的可采用先简支后桥面连续型式；其它情况则一般采用先简支后结构连续或连续刚构方式。4七、桥梁支座1、 原则上预制空心板、小箱梁和 T 梁采用圆板式橡胶支座，现浇连续箱梁采用盆式支座。2、 为了防止支座脱空要求预制梁梁底进行调平设计，确保支座同时受力。八、桥头搭板1、 原则上，桥梁两端桥台处均须设置桥头搭板；2、 搭板与桥台背墙的连接一律采用 22 螺纹钢筋，间距不大于 40cm。桥台设计文件中必须指出连接钢筋的预埋，数量计入搭板工程数量表中。3、 地方道路上跨的立交桥（地方道路等级在二级及以上时）的搭板设置原则同主线桥，其余桥梁不设搭板。4、 搭板顶面纵坡与路线设计纵坡一致，顺桥向近桥台端置于桥台或牛腿上，并应保证其上 10cm 路面厚度。横向设于内外侧防撞栏之间的范围。5、 桥头搭板：常规路段大、中桥桥头填土高度4.0m 时采用 10m； 桥头填土高度4.0m 时采用 5m；小桥、明涵、通道采用 5m。6、 桥隧相接时，需根据桥隧之间的距离进行灵活调整，要求搭板不要放在洞内，必要可以取消搭板。九、桥梁斜交角度与斜角1、 桥涵斜交角度指路线前进方向顺时针旋转与水流或涵轴线方向的夹角。2、 斜度系路线垂直方向与水流或涵轴线方向的夹角。为了便于通用图设计，构造物选用斜度为 045，每 5一级。十、锥坡1、锥坡基础，采用 7.5 号浆砌片石，顶宽 30cm；2、锥坡填心，计算范围至搭板尾端；3、沙砾垫层，厚度 15cm；4、刷坡，采用六棱砖。十一、桥梁上部构造1、墩高在 15m 以下时采用 20m 空心板墩高在 1520m 时采用 25mT 梁或小箱梁墩高在 20m30m 时采用 30mT 梁 或小箱梁第 5 页墩高在 30m 以上墩高的结构采用 40mT 梁。2、为达到美化效果，明构造物上部构造外缘均采用带翼缘板型构造。上构基本型式参见桥梁标准横断面图及各跨径具体设计图纸；同一座桥梁标准跨径选型不超过两种。3、在一些跨线桥、立交桥梁中，综合考虑施工、美观、行车舒适性等因素，结合地形条件，上部结构采用了 20m40m 的预应力砼现浇连续梁或 25m30m 小箱梁，设计时优先采用装配式小箱梁。4、泮坑等风景区的桥梁需考虑美观要求，上部结构采用小箱梁，下部结构采用花瓶式薄壁墩。5、20m 空心板采用先简支后桥面连续；25m40mT 梁墩高 20m 以上时采用先简支后连续刚构体系，墩高 20m 以下采用先简支后结构连续体系； 25m30m 小箱梁墩高 20m 以上时采用先简支后连续刚构体系，墩高 20m 以下采用先简支后结构连续体系。十二、桥梁墩台1、桥台：采用肋板式台、桩柱式桥台或座板式桥台；桩柱式桥台高度（指桥头路基填土高度）控制在 5m 以内，肋式桥台填土高度控制在 8m 以内，软土路基地段采用座板式桥台。陡坡路段尽量采用柱式桥台，桥台尽量设置在填挖交界处。2、耳墙长度：20m 跨径采用 3.0m，25m 跨径采用 3.0m，30m 跨径采用3.5m，40m 跨径采用 4.0m。桥隧相接时，需根据桥隧之间的距离进行灵活调整，要求耳墙不要放在洞内。3、桥墩原则上墩高 40m 以下采用柱式墩配桩基础，采用双柱，但由于基础影响而采用三柱的除外。墩高 40m 以上时采用薄壁空心墩。4、在一些跨线桥、立交桥梁中需考虑美观因素的桥梁，桥墩形式采用花瓶式薄壁墩。5、柱式桥墩墩高 6m 以下（需考虑斜坡的影响）可以不设桩顶系梁。原则上墩高大于 30m 时，加设柱间系梁，柱间系梁高度控制在一半柱高附近，且全桥统一高度；柱间系梁尺寸与桩顶系梁尺寸相同。6、墩柱尺寸见下表：跨径 桥墩高度（m） 桥墩尺寸6H10 D110-D12020m空心板10H15 D120-D130H15 D120-D13015H20 D130-D15025m小箱梁或T梁20H25 D140-D160H20 D130-D15020H30 D140-D16030m小箱梁或T梁H30 D160-D180H25 D160-D18025H35 D180-D20035H45 D200-D22040H50 薄壁墩260-4D16050H60 薄壁墩280-4D18040mT梁60H70 薄壁墩300-4D200注：墩高 40m 以下采用柱式墩，墩高大于 40m 采用薄壁墩配群桩基础；此处墩高为柱高加盖梁高度，跨径对应墩高为普遍墩高，个别墩高可超越。墩型尽量全桥统一。7、最大柱高 6m 以下时不设横系梁。8、柱高大于 6m 桩顶地面高程相差小于 1m 时，设桩顶系梁，桩顶高程以地面高程较低侧为准，山坡上系梁可适当外露 0.5m。地面高程相差大于 1m 时，设柱底系梁，系梁底与较高侧桩顶平齐，桩顶高程以地面高程为准。9、一般路段不需考虑景观要求的桥梁中，当山坡横桥向坡度较大（25以上）时，尽量减少开挖。10、桩基配筋（1）桥台桩基配筋以 1控制。（2）桥墩桩基配筋：（a）墩高小于 25m，配筋取 0.7%；大于 25m 小于 40m 取 0.8; 大于 40m 配筋取0.9%。（b）同一墩两柱高相差超过 40时，空心板桩基础配筋取 0.85%，20m 以上跨径取 0.9%。须保证桩基钢筋净距不小于 8cm。11、摩擦桩桩长计算时按不计桩底，桩侧摩阻力满足承载能力要求确定，总承载力富余 10左右。处于斜坡上的桩基础计算竖向承载力时，从柱基础边缘水平距离坡体边缘大于边缘 3m 处起计。第 7 页12、处于超高缓和段的空心板及小箱梁，盖梁横坡以理论横坡为准，梁体横坡为两侧墩台横坡的平均值，通过桥面现浇层与垫石调整桥面横坡，注意垫石高度的计算时每块板的横坡是定值。13、处于超高缓和段的连续及连续刚构 T 梁，盖梁横坡以理论计算横坡为准，预制横坡取该孔横坡的平均值，并按 1的级差进行分级预制，垫石等高，通过现浇层调整桥面横坡。14、预制梁调平均采用砼调平，先简支后结构连续的连续墩顶湿接缝下面调平块加耐候钢板。15、立交范围内变宽主线桥采用预制小箱梁时，应注意外侧梁角度的变化，适当调整盖梁长度或挡块尺寸，以保证边梁腹板与挡块的间隙宽度。变宽段桥梁宽度应不小于立交渐变段所需宽度。16、为了保证保护层厚度的要求，外侧主筋的位置要求如下：桩基主筋中心离表面距离取 10cm；墩柱主筋中心离表面距离取 8cm；承台和埋在土中的系梁底面主筋中心离表面距离不小于 10cm，顶面和侧面主筋中心离表面距离取 8cm。十三、材料1、 护栏混凝土采用 C30。2、 主线桥面铺装采用防水砼，与主梁混凝土强度等级一致；匝道桥桥面铺装采用C40 防水混凝土。3、 上部构造钢筋混凝土现浇结构，混凝土标号采用 C40。4、 上部构造装配式及现浇预应力混凝土结构，混凝土标号采用 C50；封锚段混凝土标号采用 C40。5、 支座垫石混凝土标号统一采用 C40 小石子混凝土。6、 桥台台帽、U 台侧墙顶、防震挡块、桥墩帽梁、墩柱、墩柱系梁、桩帽等构件混凝土标号均采用 C30。7、 配筋扩大基础、嵌岩桩基础、系梁、承台等构件采用混凝土标号采用 C30。8、 U 台侧墙、前墙、不配筋扩大基础等构件均采用 C20 混凝土。9、 桥台搭板采用 C30 配筋混凝土。十四、桥型布置图1、 具体内容及格式参见公路工程基本建设项目设计文件编制办法中的规定。82、 跨越河流、水库及道路的桥梁桥型布置图的平、纵面中应表示出河流及道路的宽度、高度、规划及走向。水中桥墩应顺水流方向布设，且墩身端部设置圆弧角。3、 分离式路基段桥型布置图需左、右线分开出图，包括工程数量表。4、 桥型布置图中桥墩不能影响地方的正常通行，不能影响河流的正常泄洪，不能改变河流的水文条件；若无法避开时，需作改路或改河处理。5、 桥型布置图中平面图和立面图比例：中桥、小桥、通道桥为 1：500；特大桥、大桥比例为 1：1000；剖面图比例为 1：200。6、 桥型布置图中需同时示出三条地面线：整体式路基段示出路线中心线、左侧边缘线、右侧边缘线三处的地面线；分离式路基段示出路线设计线处、左边线、右边线三处的地面线。三条地面线分别用不同的线形标示，以示区别。7、 附注要求及格式如下：注：1.本图尺寸以厘米计，桩号、高程以米计；2.本桥汽车荷载等级：公路I 级（或公路-II 级） ；3.设计高程的位置:整体式路基段为：设计高程位于内侧距路线中心线 1.0m 处；分离式路基段为：设计高程位于路线设计线处，即距左、右线内边缘 0.75m 处。4.本桥平面位于半径 R0000m 的左/右偏圆曲线上（缓和曲线上） ，纵面 R00000m 的凹/凸形竖曲线上（0.00%的单/双向坡上） ；5.本桥平面布置采用弦线法平分中矢，具体布置见T 梁/预制板平面布置图 。6.本桥上部构造采用 00m 预应力混凝土宽幅空心板（小箱梁、T 梁） ，先简支后桥面连续或先简支后结构连续结构（连续刚构） ；跨径组合为：000+000+；下部构造采用双柱墩、U 型桥台、扩大基础以及钻孔灌注桩基础。7. 本桥桥台均设m 搭板。8. 本桥跨越河和国道，河为级航道，交叉桩号为 K00+000，交角为 00。通航净空：BH=00m。最高通航水位:00.00m，最低通航水位:00.00m，设计水位 00.00m。9、地震动峰值加速度为 0.05g。10、被交道路标注净空及地面高程，第 9 页被交路下穿主线立交桥设计应充分考虑被交路的等级及规划，其中，二级路宜留有125m 的净空，三级路宜留有8.54.5 m 的净空，四级路宜留有74.5m 的净空。如果被交道路未有规划或路面宽度比上述宽度大，采用实际宽度标注。十五、主线及互通匝道箱梁桥1、为提高结构耐久性，跨径大于等于 20m 的箱梁采用预应力混凝土结构。2、跨径大于等于 40m 的现浇箱梁，宜采用预应力混凝土变截面连续梁结构。3、等截面连续箱梁梁高建议取值为（配跨需根据主跨及方便邻跨衔接而定）：4、梁高：20m 跨 h1.4m（接西环处 1.3m） ； 25m 跨 h1.5m； 30m 跨 h1.65m； 35m 跨 h2m，40m 跨 h2.2m。5、箱梁断面细部尺寸统一制定。连续箱梁无特别要求腹板采用直腹板。主线标准跨度连续箱梁采用单箱双室，悬臂 2.5m，8.5m 匝道桥悬臂 2.0m，与其相接的主线桥连续箱梁也应做成 2.0m 悬臂；腹板厚度：跨中 40cm，根部 60cm，腹板变化段长度需满足规范要求；顶板 25cm，底板 22cm。6、内半径小于 240m 的弯箱梁应设置跨间横隔板。7、箱梁支座采用盆式橡胶支座，具体规格结合计算给定。8、跨路（县道以上公路和铁路）部分桥墩形式采用薄壁式桥墩，如采用花瓶型桥墩等，一旦采用，要全桥统