桥梁规划与设计程序学习教案

1、会计学1桥梁规划桥梁规划(guhu)与设计程序与设计程序第一页，共54页。提提 纲纲123桥梁桥梁(qioling)(qioling)设计程设计程序序桥梁设计桥梁设计(shj)(shj)内容内容桥梁设计的基本桥梁设计的基本(jbn)(jbn)原则原则4桥梁美学桥梁美学第1页/共53页第二页，共54页。桥梁桥梁(qioling)设计程设计程序序1前期工作前期工作三阶段设计三阶段设计预可行性研究预可行性研究可行性研究可行性研究初步设计初步设计技术设计技术设计施工图设计施工图设计项目项目建议书建议书可行性可行性研究报告研究报告工程立项工程立项招标文件招标文件建设单位审批建设单位审批建设单位审批建设单

2、位审批设计设计任务书任务书招投标及施工准备招投标及施工准备施工施工主管省市计划部门审批主管省市计划部门审批投资在限额以上时由国投资在限额以上时由国家发改委审批家发改委审批招标文件招标文件主管省市计划部门审批主管省市计划部门审批投资在限额以上时由国投资在限额以上时由国家发改委审批家发改委审批设计过程设计过程施工过程施工过程立项审批立项审批第2页/共53页第三页，共54页。一、前期工作一、前期工作预可行性研究报告与可行性研究报告的编制预可行性研究报告与可行性研究报告的编制1.1.工程必要性论证工程必要性论证2.2.工程可行性论证工程可行性论证制定桥梁标准、自然条件及周围环境、制定桥梁标准、自然条件

3、及周围环境、桥式方案桥式方案(fng n)(fng n)、桥位、桥位3.3.经济可行性论证经济可行性论证造价及回报、资金来源及偿还造价及回报、资金来源及偿还桥梁设计桥梁设计(shj)程序程序1第3页/共53页第四页，共54页。桥梁设计桥梁设计(shj)程序程序1第4页/共53页第五页，共54页。概算概算桥梁设计桥梁设计(shj)程序程序1第5页/共53页第六页，共54页。小桥有时也可一阶段设计小桥有时也可一阶段设计(shj)(shj)。桥梁设计桥梁设计(shj)程序程序1第6页/共53页第七页，共54页。提提 纲纲123桥梁设计桥梁设计(shj)(shj)程序程序桥梁桥梁(qioling)(q

4、ioling)设计内容设计内容桥梁桥梁(qioling)(qioling)设计的设计的基本原则基本原则4桥梁美学桥梁美学第7页/共53页第八页，共54页。桥梁设计桥梁设计(shj)内容内容2第8页/共53页第九页，共54页。5.5.水文调查水文调查确定桥梁跨径确定桥梁跨径和净空和净空6.6.其它其它(qt)(qt)情况情况材料、电材料、电力、施工道路等力、施工道路等桥梁桥梁(qioling)设计内容设计内容2第9页/共53页第十页，共54页。桥梁设计桥梁设计(shj)内容内容2第10页/共53页第十一页，共54页。来的不利影响；来的不利影响；特殊情况下，允许增加冲刷，特殊情况下，允许增加冲刷，

5、以缩短总跨径。以缩短总跨径。桥梁设计桥梁设计(shj)内容内容2第11页/共53页第十二页，共54页。求布置在航行最方便的河域。求布置在航行最方便的河域。变迁河流，多设计个通航孔。变迁河流，多设计个通航孔。（如山西临猗黄河大桥）（如山西临猗黄河大桥）桥梁桥梁(qioling)设计内容设计内容2第12页/共53页第十三页，共54页。流急的江河上，或在水库上：流急的江河上，或在水库上：加大跨径，尽可能单孔跨越。加大跨径，尽可能单孔跨越。（矮寨大桥、四渡河大桥、坝（矮寨大桥、四渡河大桥、坝陵河大桥、刘家峡大桥等）陵河大桥、刘家峡大桥等） (4) (4)结构受力特性考虑：合结构受力特性考虑：合理确定相

6、邻跨之间的比例。理确定相邻跨之间的比例。 (5) (5)可以适当加大跨径，使可以适当加大跨径，使桥基避开岩石破碎带、裂隙、桥基避开岩石破碎带、裂隙、溶洞等不良地质溶洞等不良地质(dzh)(dzh)段。段。（如赤石大桥）（如赤石大桥）桥梁桥梁(qioling)设计内容设计内容2第13页/共53页第十四页，共54页。山西临猗黄河大桥是山西运城附近的黄河段，河面宽约有6.4km，桥位轴线大致垂直于水流方向，河道属于摆动性河床，“三十年河东，三十年河西”。 临猗黄河大桥桥位处黄河两岸整体上“西高东低”，是一个巨大的“U”形河谷，两岸地形陡峻，西岸陕西侧基本上呈黄土台塬地貌，黄土高崖耸立，崖顶至河床高差

7、达200米左右，沟壑纵横、大型冲沟两侧有大量小冲沟呈；东岸山西侧地势较为(jio wi)平缓，基本上属典型的黄土高原地貌典型的“鸡爪”地形，如下图所示。山西临猗黄河大桥(d qio)方案效果图第14页/共53页第十五页，共54页。主通航主通航(tnghng)(tnghng)孔（孔（891mx62m891mx62m）辅通航辅通航(tnghng)(tnghng)孔孔苏通大桥位于江苏省东南部长江口南通河段，连接苏州、南通两市。主桥为七跨双塔双索面钢箱梁斜拉桥，主跨1088米、全长2088米。辅桥为140+268+140米三跨连续刚构桥。工程于2003年6月27日开工(ki gng)，2008年5月底

8、建成通车。苏通长江公路大桥苏通长江公路大桥第15页/共53页第十六页，共54页。湖南矮寨大桥湖南矮寨大桥(d qio)(d qio)（L=1176mL=1176m）湖北四渡河大桥湖北四渡河大桥(d qio)(d qio)（L=900mL=900m）第16页/共53页第十七页，共54页。赤石特大桥是厦蓉高速汝城（湘赣界）至郴州段高速公路第赤石特大桥是厦蓉高速汝城（湘赣界）至郴州段高速公路第1919合同段上的一座特大桥，桥位区属山岭重丘区，地质地形条件极为复杂。初步设计方案合同段上的一座特大桥，桥位区属山岭重丘区，地质地形条件极为复杂。初步设计方案20082008年年5 5月获交通运输部批复后，设

9、计单位在开展施工图阶段勘察设计工作中，对大桥主墩位置进行地质详勘，经钻探和物探发现部分主墩处于强岩溶发育带和断层破碎带，发育最大深度超过月获交通运输部批复后，设计单位在开展施工图阶段勘察设计工作中，对大桥主墩位置进行地质详勘，经钻探和物探发现部分主墩处于强岩溶发育带和断层破碎带，发育最大深度超过100100米，不能满足刚构桥基础的稳定性，需进行初步设计变更米，不能满足刚构桥基础的稳定性，需进行初步设计变更(bingng)(bingng)。经过深入细致的地勘工作后，设计单位变更。经过深入细致的地勘工作后，设计单位变更(bingng)(bingng)了初步设计方案。根据批复意见，交通运输部原则同意

10、该设计变更了初步设计方案。根据批复意见，交通运输部原则同意该设计变更(bingng)(bingng)方案，即大桥主桥部分为四塔大跨径预应力混凝土斜拉桥，最高塔柱近方案，即大桥主桥部分为四塔大跨径预应力混凝土斜拉桥，最高塔柱近290290米，下塔柱高达米，下塔柱高达180180米，规模居国内第一，世界上仅次于法国米约大桥。预计米，规模居国内第一，世界上仅次于法国米约大桥。预计1212月月1515日合拢。日合拢。第17页/共53页第十八页，共54页。(jinzh)(jinzh)净空要求。净空要求。 (4) (4)桥的两端能与路堤或现桥的两端能与路堤或现有道路顺利衔接。有道路顺利衔接。第18页/共5

11、3页第十九页，共54页。（1 1）流水净空要求）流水净空要求 按设计水位按设计水位(shuwi)(shuwi)计算桥面最低高程时，应满足下式要求：计算桥面最低高程时，应满足下式要求： （1 1）式中：式中： 桥面最低高程（桥面最低高程（mm）；）； 计算水位计算水位(shuwi)(shuwi)（mm）（设计水位）（设计水位(shuwi)(shuwi)计入壅水、浪高等）；计入壅水、浪高等）； 桥下净空安全值（桥下净空安全值（mm）应符合下表的规定；）应符合下表的规定； 桥梁上部构造建筑高度，包括桥面铺装高度（桥梁上部构造建筑高度，包括桥面铺装高度（mm）。）。min0jjHHhhminHjHjh

12、0h桥梁的部位高出计算水位（m）高出最高流冰面（m）梁底洪水期无大漂流物0.500.75洪水期有大漂流物1.50-有泥石流1.00-支座垫石顶面0.250.50拱脚0.250.25第19页/共53页第二十页，共54页。注：无铰拱的拱脚，可被洪水淹没(ynm)，淹没(ynm)高度不宜超过拱圈高的2/3；拱顶底面至设计水位的净高不应小于1m。对于山区河流，则桥下净空安全值可适当加大。 按设计最高流冰水位计算(j sun)桥面最低高程时，应按下式计算(j sun)： （2） 式中， 设计最高流冰水位，应考虑床面於高（m）；其余符号同前。 桥面设计高程应不低于（1）、（2）的计算(j sun)值。mi

13、n0SBjHHhhSBH第20页/共53页第二十一页，共54页。通航净空要求：通航净空要求： 通航孔桥通航孔桥(kn qio)(kn qio)跨结构下缘高程应高出自设计通航水位起算的净空高度。该净空高度值跨结构下缘高程应高出自设计通航水位起算的净空高度。该净空高度值H H应满足内河通航标准（应满足内河通航标准（GB50139-2004GB50139-2004）、通航海轮桥梁通航标准（）、通航海轮桥梁通航标准（JTJ311-97JTJ311-97）. .第21页/共53页第二十二页，共54页。第22页/共53页第二十三页，共54页。跨线桥交通净空要求：跨线桥交通净空要求： 保证桥下净空满足保证桥

14、下净空满足(mnz)(mnz)净空安全要求净空安全要求 H-H-净空高度：高速公路净空高度：高速公路(o s n (o s n l)l)和一级、二级公路为和一级、二级公路为5.0m5.0m，三、，三、四级公路为四级公路为4.5m4.5m第23页/共53页第二十四页，共54页。 (2) (2)桥上纵坡不宜大于桥上纵坡不宜大于4%4% (3) (3)桥头引道纵坡不宜大于桥头引道纵坡不宜大于5%5% (4) (4)位于市镇混合交通繁忙位于市镇混合交通繁忙处的桥梁，桥上纵坡和桥头引处的桥梁，桥上纵坡和桥头引道纵坡不得大于道纵坡不得大于3%3%，并应在，并应在纵坡变更的地方按规定设置竖纵坡变更的地方按规

15、定设置竖曲线。曲线。第24页/共53页第二十五页，共54页。 综合以上 全桥位于河中的桥梁桥面高程均应首先(shuxin)满足流水净空的要求；对于通航或桥下行车的桥孔，欢迎满足通航净空或建筑净空界限的要求；另外，还要考虑桥两端的接线能够与公路或城市道路顺利衔接。因此，桥面高程的确定必须综合考虑，从交通、美观、排水等多方位进行考虑。第25页/共53页第二十六页，共54页。定定(gudng)(gudng)第26页/共53页第二十七页，共54页。桥宽：取决于行人和交通量的需要，桥面宽度桥宽：取决于行人和交通量的需要，桥面宽度(kund)(kund)一般与路基宽度一般与路基宽度(kund)(kund)

16、保持一致，具体规定参考公路工程技术标准（保持一致，具体规定参考公路工程技术标准（JTG B01-2003JTG B01-2003）（如下图所示）。在建筑限界内不得有任何部件侵入。）（如下图所示）。在建筑限界内不得有任何部件侵入。C 当设计速度大于100km/h时为0.5m ；等于或小于100km/h时为0.25m；（根据设计车速确定的一个安全空间！）E 建筑(jinzh)限界顶角宽度，L1.0m时，E=1.0m。（L为侧向宽度）H 净空高度，高速公路、一级、二级公路为5.0m，三、四级路为4.5m。L2 右侧硬路肩宽度，一般规定见表3.0.5-1; L1 左侧硬路肩宽度，见表3.0.5-2规定

17、。第27页/共53页第二十八页，共54页。W 行车道宽度，为设计(shj)车道数与单个车道宽度（与设计(shj)车速有关，具体见表3.0.2）乘积，并计入所设置的加（减）速车道，紧急停车道、爬坡车道、慢车道或错车道的宽度。第28页/共53页第二十九页，共54页。第29页/共53页第三十页，共54页。S1 行车道左侧路缘带宽度（与设计车速(ch s)有关）；S2 行车道右侧路缘带宽度，应为0.5m。M1 中间带（由两条左侧路缘带+中央分隔带组成）宽度，见表3.0.4；M2 中央分隔带宽度，见表3.0.4（与设计车速(ch s)有关）。第30页/共53页第三十一页，共54页。-但路桥综合考虑，尽量

18、但路桥综合考虑，尽量(jnling)(jnling)选择在河道顺直、选择在河道顺直、水流稳定、地质良好的河段上水流稳定、地质良好的河段上第31页/共53页第三十二页，共54页。 塔岭沟旧桥是京拉线（塔岭沟旧桥是京拉线（G109G109）上的一座中桥，跨越清水河，中心）上的一座中桥，跨越清水河，中心(zhngxn)(zhngxn)桩号为桩号为K73K73010.5010.5。 该桥曾是该桥曾是G109G109的主线桥，的主线桥，19971997年，塔岭沟新桥修好以后，旧桥封闭通行。年，塔岭沟新桥修好以后，旧桥封闭通行。 塔岭沟旧桥塔岭沟旧桥塔岭沟新桥塔岭沟新桥第32页/共53页第三十三页，共54

19、页。示例示例(shl)(shl)：广东江顺大桥桥位图：广东江顺大桥桥位图第33页/共53页第三十四页，共54页。提提 纲纲123桥梁桥梁(qioling)(qioling)设计程序设计程序桥梁设计桥梁设计(shj)(shj)内容内容桥梁设计的基本桥梁设计的基本(jbn)(jbn)原则原则4桥梁美学桥梁美学第34页/共53页第三十五页，共54页。桥梁桥梁(qioling)设计原设计原则则4第35页/共53页第三十六页，共54页。原则：在因地制宜的前提下，原则：在因地制宜的前提下，尽可能采用成熟的新结构、新尽可能采用成熟的新结构、新设备、新材料设备、新材料(cilio)(cilio)、新工、新工艺

20、、认真学习国内外的先进技艺、认真学习国内外的先进技术，充分利用最新科学成就，术，充分利用最新科学成就，提高我国桥梁建设水平，赶超提高我国桥梁建设水平，赶超世界先进水平。世界先进水平。桥梁设计桥梁设计(shj)原则原则4第36页/共53页第三十七页，共54页。重庆(zhn qn)菜园坝大桥（L=420m）希腊希腊(x l)Rion-AntiRion(x l)Rion-AntiRion桥（桥（L=560mL=560m）The 2006 IABSE Outstanding Structure AwardThe 2006 IABSE Outstanding Structure Award重庆菜园坝长江

21、大桥主桥的关键技术创新主要重庆菜园坝长江大桥主桥的关键技术创新主要包括：包括： 组合式预应力混凝土组合式预应力混凝土“Y”“Y”型刚构型刚构- -钢箱系杆钢箱系杆拱拱式桥梁结构体系；拱拱式桥梁结构体系； 组合式公轨交通正交异性板组合式公轨交通正交异性板- -钢桁架梁梁体结钢桁架梁梁体结构体系；构体系； 组合式公轨交通正交异性板组合式公轨交通正交异性板- -钢桁架梁的节段钢桁架梁的节段化设计、节段化运输化设计、节段化运输(ynsh)(ynsh)、节段化施工的、节段化施工的工业化技术；工业化技术； 中跨中跨- -边跨分离系杆体系与刚构边跨分离系杆体系与刚构- -系杆拱主体系杆拱主体结构主动控制技术

22、。结构主动控制技术。第37页/共53页第三十八页，共54页。桥梁桥梁(qioling)设计原则设计原则4第38页/共53页第三十九页，共54页。时不出现过大的变形和过大的时不出现过大的变形和过大的裂缝。裂缝。（4 4）应考虑不同的环境类别对）应考虑不同的环境类别对桥梁耐久性的影响；桥梁耐久性的影响；（5 5）满足泄洪、通航（跨河桥）满足泄洪、通航（跨河桥）或车辆和行人的通行（旱桥）；或车辆和行人的通行（旱桥）；（6 6）桥梁的两端方便于车辆的）桥梁的两端方便于车辆的进入和疏散；进入和疏散；（7 7）考虑综合利用，方便各种）考虑综合利用，方便各种管线的搭载。管线的搭载。桥梁桥梁(qioling)

23、设计原设计原则则4第39页/共53页第四十页，共54页。（4 4）桥位应考虑在能缩短河道）桥位应考虑在能缩短河道两岸的运距，促进该地区的经两岸的运距，促进该地区的经济发展，产生最大的效益；对济发展，产生最大的效益；对于过桥收费的桥梁应能吸引更于过桥收费的桥梁应能吸引更多的车辆通过，达到尽可能快多的车辆通过，达到尽可能快回收投资的目的。回收投资的目的。桥梁设计桥梁设计(shj)原则原则4第40页/共53页第四十一页，共54页。瑞士萨尔基那山谷瑞士萨尔基那山谷(shng)(shng)桥桥Salginatobel Bridge-Salginatobel Bridge-被评为被评为2020世纪最美丽的

24、桥梁世纪最美丽的桥梁“桥能满足人们到达彼岸的心理桥能满足人们到达彼岸的心理希望，同时也是使人印象深刻的希望，同时也是使人印象深刻的标志性建筑，并且常常成为审美标志性建筑，并且常常成为审美的对象的对象(duxing)(duxing)和文化遗产和文化遗产”-桥梁造型伊藤学桥梁造型伊藤学桥梁设计原则桥梁设计原则4第41页/共53页第四十二页，共54页。提提 纲纲123桥梁设计桥梁设计(shj)(shj)程序程序桥梁设计桥梁设计(shj)(shj)内容内容桥梁设计的基本桥梁设计的基本(jbn)(jbn)原原则则4桥梁美学桥梁美学第42页/共53页第四十三页，共54页。重复会导致单调。重复会导致单调。桥