2桥梁总体规划与设计程序

1、2 桥梁设计的一般原则和程序 本章内容本章内容 第一节第一节 桥梁设计基本原则桥梁设计基本原则 第二节第二节 桥梁断面和平面布置桥梁断面和平面布置 第三节第三节 桥梁设计与建设程序桥梁设计与建设程序 第四节第四节 桥梁设计方案的比选桥梁设计方案的比选1. 1. 桥梁设计的基本原则桥梁设计的基本原则1、桥梁设计基本原则、桥梁设计基本原则1安全可靠强度、刚度、稳定和耐久性；2耐久适用使用上的要求；3经济合理全寿命经济分析；4技术先进尽可能的新。5美观外形优美。6环境保护和可持续发展。n桥梁工程的科学依据桥梁工程的科学依据理论基础、工具理论基础、工具理论力学、材料力学、结构力学、结构动力学等理论力学

2、、材料力学、结构力学、结构动力学等通过计算机辅助进行结构分析、绘图通过计算机辅助进行结构分析、绘图石材、木材、钢材、混凝土、复合材料、防腐材料等石材、木材、钢材、混凝土、复合材料、防腐材料等覆盖土层、上部岩床、地下水以及相关物理探测方法覆盖土层、上部岩床、地下水以及相关物理探测方法岩石、土的力学性能，承载力、变形、稳定性等岩石、土的力学性能，承载力、变形、稳定性等开敞渠道内水流机理和位能动能转变关系；管道内水压力；开敞渠道内水流机理和位能动能转变关系；管道内水压力；水浮力水浮力桥位处建桥前后水的运动规律及对路、桥、周围环境的影桥位处建桥前后水的运动规律及对路、桥、周围环境的影响响包括设计、施工

3、和科研，素砼、钢筋及预应力砼包括设计、施工和科研，素砼、钢筋及预应力砼钢构件加工、拼装、防腐及整体疲劳、稳定等问题钢构件加工、拼装、防腐及整体疲劳、稳定等问题扩大基础、桩基础、沉井基础等扩大基础、桩基础、沉井基础等桥路连接、线形协调桥路连接、线形协调 桥梁技术规范、工作细则和常用手册桥梁技术规范、工作细则和常用手册 桥梁技术规范桥梁技术规范（specifications, standard） 以科学的工程知识和成熟的工程经验为基础，全面系统地汇集整理以科学的工程知识和成熟的工程经验为基础，全面系统地汇集整理有关桥梁设计、施工、养护的技术要求，形成统一的标准规定，并以此有关桥梁设计、施工、养护的

4、技术要求，形成统一的标准规定，并以此作为桥梁各项工作必须遵循的准则，这种成册的准则条文，就称之为桥作为桥梁各项工作必须遵循的准则，这种成册的准则条文，就称之为桥梁技术规范。梁技术规范。 工作细则工作细则（regulation, rule, guide） 对内容广泛或技术复杂而在规范条文中不便一一纳入的技术文件，对内容广泛或技术复杂而在规范条文中不便一一纳入的技术文件，通常采用工作细则的形式加以补充。通常采用工作细则的形式加以补充。 常用手册常用手册（manual, handbook） 为工作方便，有关部门常常汇集与桥梁设计有关的原始资料、规范为工作方便，有关部门常常汇集与桥梁设计有关的原始资料

5、、规范规定、应用公式、参考数据等，编成手册，可以迅速查解经常遇到的技规定、应用公式、参考数据等，编成手册，可以迅速查解经常遇到的技术问题，提高工作效率。术问题，提高工作效率。 与环境协调的桥梁19801980年建成的南斯拉夫克尔克桥，跨径年建成的南斯拉夫克尔克桥，跨径390m390m，钢筋混凝土，钢筋混凝土拱桥，与周围环境协调自然拱桥，与周围环境协调自然与环境协调的桥梁悉尼海港桥位悉尼海港桥位于澳大利亚悉尼港，主桥为单跨于澳大利亚悉尼港，主桥为单跨503m503m的中承式钢桁两铰拱公铁的中承式钢桁两铰拱公铁两用桥。自身较笨重，但由于紧挨着别致的悉尼歌剧院，无论在质感还是在两用桥。自身较笨重，但

6、由于紧挨着别致的悉尼歌剧院，无论在质感还是在颜色和造型上都达到相得益彰的效果，因而以其优美环境而闻名于世。颜色和造型上都达到相得益彰的效果，因而以其优美环境而闻名于世。与环境协调的桥梁高耸的桥墩与挺拔的山峰以及斜拉板构成的尖峰与山的形状都高耸的桥墩与挺拔的山峰以及斜拉板构成的尖峰与山的形状都达到了完美的协调达到了完美的协调与与环环境境协协调调的的桥桥梁梁共共同同组组成成一一幅幅美美丽丽和和谐谐的的山山水水画画青青山、山、绿绿水、水、红红花花与与银银白白色色的的肋肋拱拱桥桥与环境协调的桥梁与环境协调的桥梁银银桥桥飞飞架，架，与与林林海海相相映，映，宛宛如如蛟蛟龙龙出出海海与环境协调的桥梁 笔笔直

7、直的的高高桥桥墩墩与与周周围围的的树树木木从从形形式式上上达达到到完完美美的的和和谐谐 自身欠美观的桥梁自身欠美观的桥梁罗依溪大桥罗依溪大桥，作为不等跨连续拱桥，采用了多种调整不，作为不等跨连续拱桥，采用了多种调整不平衡推力的措施，结构上合理，但从美学角度而言，是平衡推力的措施，结构上合理，但从美学角度而言，是典型的反例。典型的反例。桥梁对环境的破坏桥桥梁梁的的建建设设，使使得得植植被被遭遭到到破破坏坏，大大大大影影响响了了自自然然环环境境 桥梁对环境的破坏桥梁对环境的破坏 2.2.野外勘测与调查研究野外勘测与调查研究 （设计资料的调查收集）（设计资料的调查收集）（1 1）使用任务）使用任务确

8、定桥梁的规模确定桥梁的规模（2 2）选择桥位）选择桥位确定路桥的关系等确定路桥的关系等（3 3）桥位的详细勘测和调查。）桥位的详细勘测和调查。 桥位地形桥位地形测绘地形图测绘地形图 桥位地质桥位地质工程地质报告工程地质报告 桥位水文桥位水文确定桥梁跨径和净空确定桥梁跨径和净空（4 4）调查其他有关情况）调查其他有关情况 建材建材来源、供应及运输，来源、供应及运输，拆迁拆迁，地震地震资资料，料，施工单位及现场情况，气象资料施工单位及现场情况，气象资料，上、下，上、下游老桥等游老桥等3 3桥梁纵、横断面设计和平面布置桥梁纵、横断面设计和平面布置（1 1）桥梁纵断面设计）桥梁纵断面设计总跨径、分孔、

9、桥面标高、桥下净空、纵坡、总跨径、分孔、桥面标高、桥下净空、纵坡、基础埋深基础埋深1 1）桥梁总跨径的确定：）桥梁总跨径的确定：满水文计算要求依具体情况调整满水文计算要求依具体情况调整2 2）桥梁分孔（经济分孔）桥梁分孔（经济分孔 见书见书p14p14）桥型（跨越能力）桥型（跨越能力）经济跨径经济跨径通航要求通航要求地质、地形地质、地形各孔径间比例各孔径间比例战备考虑战备考虑上、下游老桥影响上、下游老桥影响施工能力施工能力美观方面美观方面3 3）桥面标高的确定）桥面标高的确定主要考虑三个因素（总前提）：路线纵断面主要考虑三个因素（总前提）：路线纵断面设计要求、排洪要求和通航要求。（保证排洪、设

10、计要求、排洪要求和通航要求。（保证排洪、通航和桥下行车安全及桥梁自身安全）通航和桥下行车安全及桥梁自身安全）有关的具体规定：有关的具体规定：流水净空流水净空跨河桥通航净空跨河桥通航净空跨河桥跨河桥车车净空车车净空跨线桥跨线桥4 4）桥梁纵坡布置）桥梁纵坡布置纵断面线形纵断面线形将桥梁纵断面设计成单向或双向坡度，有利于将桥梁纵断面设计成单向或双向坡度，有利于交通、美观，又便于排水。一般的：交通、美观，又便于排水。一般的：5 5）基础的埋置深度）基础的埋置深度（2 2）横断面设计）横断面设计1 1）桥梁宽度）桥梁宽度依据依据公路工程技术公路工程技术标准标准中规定的各级中规定的各级公路行车道宽度、中

11、公路行车道宽度、中间带宽度、路肩宽度间带宽度、路肩宽度确定。确定。2 2）桥面净空）桥面净空应满应满公路工程技公路工程技术标准术标准中关于建筑中关于建筑界限的规定。界限的规定。桥梁断面布置包括桥梁断面布置包括桥面净空桥面净空、桥面宽度桥面宽度、行车道宽度行车道宽度、机动车机动车道布置和人行道、自行车道布置道布置和人行道、自行车道布置等等桥面净空桥面净空是保证车车、行人安全通过桥梁所需要的桥梁净空界限是保证车车、行人安全通过桥梁所需要的桥梁净空界限应符合公路或铁路建筑限界的要求应符合公路或铁路建筑限界的要求建筑限界：路面（轨面）以上的一定宽度和高度范建筑限界：路面（轨面）以上的一定宽度和高度范

12、围内，不允许有任何设施及障碍物侵入围内，不允许有任何设施及障碍物侵入 的规定最小净空尺寸的规定最小净空尺寸桥面宽度桥面宽度-公路桥宽需要考虑行车道宽度、路缘带宽度、分隔带公路桥宽需要考虑行车道宽度、路缘带宽度、分隔带宽度、路肩（或紧急停车带）宽度、非机动车道宽度等。宽度、路肩（或紧急停车带）宽度、非机动车道宽度等。-铁路桥宽主要依据建筑限界的要求和线数决定。铁路桥宽主要依据建筑限界的要求和线数决定。-弯道上的桥梁，应按线路要求加宽弯道内侧并于外侧弯道上的桥梁，应按线路要求加宽弯道内侧并于外侧设置超高设置超高车道宽度车道宽度- 一般与线路等级有关，根据规范确定。一般与线路等级有关，根据规范确定。

13、-公路桥行车道宽度等于车道宽度与车道数的乘积。公路桥行车道宽度等于车道宽度与车道数的乘积。人行道人行道- 高速公路桥梁不设人行道，设置检修道。高速公路桥梁不设人行道，设置检修道。-一般公路桥梁人行道宽度一般公路桥梁人行道宽度0.75或或1.0m，大于，大于1.0m时按时按0.5m级差递增级差递增-铁路桥梁明桥面设单侧或双侧带栏杆人行道；道碴桥铁路桥梁明桥面设单侧或双侧带栏杆人行道；道碴桥面设双侧带栏杆人行道；市区铁路桥视具体情况设置面设双侧带栏杆人行道；市区铁路桥视具体情况设置-直线铁路桥梁线路中心至人行道栏杆内侧净距：小桥直线铁路桥梁线路中心至人行道栏杆内侧净距：小桥2.45m，大中桥，大中

14、桥3.0m- 避车台避车台（3 3）桥梁平面布置）桥梁平面布置确定路、桥、水流的关系确定路、桥、水流的关系 原则：原则：平顺、车车平稳通过平顺、车车平稳通过（1 1）高速、一级公路上的大、中桥及所有的小桥）高速、一级公路上的大、中桥及所有的小桥依路线依路线（2 2）二、三、四级公路上的大、中桥一般为直线）二、三、四级公路上的大、中桥一般为直线（3 3）由经济和施工而言，避免斜交，否则）由经济和施工而言，避免斜交，否则4545o o，通航河流通航河流55o o。 桥梁的平面布置与线路和河桥梁的平面布置与线路和河道（或其他道路）两者的相交情道（或其他道路）两者的相交情况有关况有关 斜交时桥梁纵轴线

15、与河道主斜交时桥梁纵轴线与河道主流流向交角一般不大于流流向交角一般不大于45，通，通航河流不宜大于航河流不宜大于5 曲线桥可由直线梁布置成折曲线桥可由直线梁布置成折线或曲线梁构成，避免采用反向线或曲线梁构成，避免采用反向曲线；墩台布置沿曲线径向排列；曲线；墩台布置沿曲线径向排列；曲线半径符合有关规定。曲线半径符合有关规定。1.2.2 1.2.2 桥梁设计程序简介桥梁设计程序简介（一）前期工作（一）前期工作“预可预可”阶段和阶段和“工可工可”阶段阶段1 1、“预可预可”阶段阶段着重研究工程建设的必要性及宏观经济的合理性，着重研究工程建设的必要性及宏观经济的合理性，形成形成“预工程可行性研究报告预

16、工程可行性研究报告”。2 2、“工可工可”阶段：阶段：着重研究和制定桥梁的技术标准，估算造价，对着重研究和制定桥梁的技术标准，估算造价，对资金来源、回报及偿还应基本落实，形成资金来源、回报及偿还应基本落实，形成“工程工程可行性报告可行性报告”。（二）设计阶段（二）设计阶段设计程序设计程序设计阶段设计阶段工作内容工作内容适用适用三阶段三阶段设计设计初步设计初步设计1. 1. 进一步定测、详勘；进一步定测、详勘；2.2.桥式方案比选；桥式方案比选；3.3.科研项目立项；科研项目立项；4.4.提提出施工方案；出施工方案；5.5.编制概算编制概算特大桥特大桥（必要（必要时）时）技术设计技术设计进一步深

17、化初步设计：加深勘探、确定总体及细部技术问题及施工进一步深化初步设计：加深勘探、确定总体及细部技术问题及施工方案、修正概算方案、修正概算施工图设计施工图设计进一步具体和深化技术（或初步）设计，进行详细的结构计算，绘进一步具体和深化技术（或初步）设计，进行详细的结构计算，绘施工详图，施工组织计划、编制施工图预算施工详图，施工组织计划、编制施工图预算两阶段两阶段设计设计初步设计初步设计总体规划，拟主要尺寸，估工程量，工程概算。总体规划，拟主要尺寸，估工程量，工程概算。大、中大、中桥桥（尽量）（尽量）施工图设计施工图设计据批准的初步设计，详细设计计算，绘施工图，施工组织设计，工据批准的初步设计，详细设计计算，绘施工图，施工组织设计，工程预算程预算一阶段一阶段设计设计施