桥梁工程第二章桥梁的总体规划与设计要点.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一节,桥梁设计与建设程序,一、“预可”阶段解决建设项目的立项问题,研究内容：建桥的,必要性,及宏观经济上的,合理性,形成的文件：,预可行性研究报告,报告内容：从经济、政治、国防等方面详细阐明建桥理由和工程建设的,必要性,和,重要性,，初步探讨技术上的,可行性,，提供几个可能的桥型方案，并对工程造价、资金来源、投资回报等问题有初步的估算和设想。,业主据,预可研究,编制“项目建议书”报上级主管部门审批。,第一节,桥梁设计与建设程序,二、“工可”阶段,工作目标：确定桥梁规模（桥位、桥宽、桥高）、技术标准和科研立项。,主要内容：桥位的确定、设计荷载标准、桥面宽度、通航标准、设计行车速度、桥面最大纵坡、桥面平纵曲线半径等，以及抗震安全评价、环境评价，确定设计阶段需要解决的技术难点的研究等。,应提出多个桥型方案，估算造价，并对资金来源和投资回报等问题应基本落实。,第一节,桥梁设计与建设程序,三、初步设计,设计依据：批复的可行性研究报告、勘测设计合同和初测、初勘资料。,目的：确定设计方案，通过多个桥型方案的比选，推荐最优方案，报上级审批。,各个桥型方案都要提供平面、纵断面、横断面布置图，标明主要尺寸并估算工程数量和主要材料用量，提出施工方案，编制工程概预算，提供文字说明和图表资料。,第一节,桥梁设计与建设程序,四、技术设计,技术上复杂的特大桥、互通式立交桥或新型桥梁结构，需进行技术设计。,目的：优化或完善初步设计,手段：科学实验、专题研究、补充勘测等,第一节,桥梁设计与建设程序,五、施工图设计,对桥梁各种构件进行详细的结构计算,确保结构的强度、稳定、刚度、耐久、裂缝、构造等各种技术指标满足规范要求,绘制详细的施工图和全桥工程数量表,提出文字说明及施工组织计划,编制工程预算,第一节,桥梁设计与建设程序,桥梁总体布置图,主梁钢筋图,桥墩及基础布置图,桥墩钢筋图,安全可靠,适用耐久,经济合理,技术先进,美观,环境保护和可持续发展,第二节 桥梁设计的一般原则,1.桥梁必须保证安全,桥梁结构在强度、稳定和耐久性方面应有足够的安全储备；,防撞护栏应有足够的高度和强度；,交通繁忙的桥梁应设计好照明，并有明确的交通标志；,河床易变迁的河道，应设计好导流设施，防止对基础的过度冲刷；通行大吨位船舶的航道，除按规定加大桥孔跨径外，必要时设置防撞结构物；,地震区的桥梁采取必要防震措施；大跨径柔性桥，考虑风振效应。,第二节 桥梁设计的一般原则,2.桥梁必须适用,宽度能满足当前以及今后规划年限内的交通量需求；,桥梁结构在通过设计荷载时不出现过大的变形和裂缝；,桥跨结构的下方要有利于泄洪、通航或车辆行人的通行,桥梁的两端要便于车辆的进入和疏散；,考虑综合利用，方便各种管线的搭载。,第二节 桥梁设计的一般原则,3.桥梁设计应体现技术和经济上的合理性,尽可能采用成熟的新结构、新设备、新材料和新工艺，同时努力创新，淘汰原来落后和不合理的设计思想。,因地制宜，就地取材；,综合考虑造价与养护费用及养护的方便；,选择地质、水文条件好的桥位，并使桥长较短；,考虑与两岸线路的连接，使两岸运距较短。,第二节 桥梁设计的一般原则,4.桥梁美观要求,5.桥梁设计应有利于环境保护,外形优美、布置简练、比例和谐、适应环境,从设计到施工的所有环节采取必要的措施，建立环境监测保护体系，将对环境的影响减到最小。,第二节 桥梁设计的一般原则,确定桥梁的总跨径,桥梁的分孔,桥面高程与桥下净空,桥上和桥头引道的纵坡,基础的埋置深度,第三节 桥梁的纵断面、横断面设计,和平面布置,一、桥梁的,纵断面设计,（一）,桥梁总跨径（孔径）的,确定,一、桥梁的,纵断面设计,一般根据水文计算确定,需要考虑的因素：,顺利泄洪,流冰、排筏、船只的通过,压缩河床引起的河道及河岸的不利变迁,桥前壅水的影响,冲刷对基础的不利影响,第三节 桥梁的纵断面、横断面设计,和平面布置,（二）,桥梁的分孔：,基本原则：,在满足使用和技术要求的前提下采用最经济的分孔方式。,需要考虑的因素：,通航、地形、地质、桥梁结构体系、施工方法等,一、桥梁的,纵断面设计,第三节 桥梁的纵断面、横断面设计,和平面布置,考虑通航的分孔：,适应地形的分孔：,适应结构体系的分孔：,当标准跨径较大时，一般取边跨与中跨跨径比值在0.60.8之间。,选用顶推法施工、简支-连续施工的桥梁，多采用等跨布置。,适应施工方法的分孔：,（三）,桥面标高的确定：,1.,流水净空要求：,对于设支座的桥梁，支座底面应高出计算水位（即设计洪水位,+,壅水高、浪高等）不小于,0.25m,，并高出最高流冰面不小于,0.5m,。,一、桥梁的,纵断面设计,第三节 桥梁的纵断面、横断面设计,和平面布置,1.流水净空要求：,对于无铰拱桥，拱脚允许被洪水淹没，但淹没深度不宜超过拱圈净矢高的,2/3,，并且在任何情况下，拱顶底面应高出计算水位不小于,1.0m,，拱脚的起拱线应高出最高流冰面不小于,0.25m,。,一桥梁的,纵断面设计,第三节 桥梁的纵断面、横断面设计,和平面布置,1.流水净空要求：,桥规,规定：在不通航或无流放木筏河流上及通航河流的不通航桥孔内，桥下净空不应小于下表规定。,一、桥梁的,纵断面设计,第三节 桥梁的纵断面、横断面设计,和平面布置,2.,通航净空要求：,为了保证桥下安全通航，通航孔桥跨结构下缘的高程应高出自设计通航水位算起的净空高度。,一、桥梁的,纵断面设计,第三节 桥梁的纵断面、横断面设计,和平面布置,3.,跨线桥桥下净空要求：,在设计跨越线路的立体交叉时，桥跨结构底缘的高程应高出被交叉线路建筑限界的规定。,此外，还要考虑桥的两端能够与公路或城市道路的顺利衔接等。,一、桥梁的,纵断面设计,第三节 桥梁的纵断面、横断面设计,和平面布置,(四)桥上和桥头引道纵断面线形,桥面纵坡可以是单向纵坡，也可以是双向纵坡,桥规,规定：,桥上纵坡不宜大于,4%,桥头引道纵坡不宜大于,5%,位于市镇混合交通繁忙处的桥梁其桥上和桥头引道纵坡均不得大于,3%,应在纵坡变换处设置竖曲线,一、桥梁的,纵断面设计,第三节 桥梁的纵断面、横断面设计,和平面布置,二、桥梁的,横断面设计,桥面宽度：取决于行车和行人的需要。,不同桥跨结构横截面的形式。,第三节 桥梁的纵断面、横断面设计,和平面布置,各级公路建筑限界(单位：m),a)高速公路、一级公路(整体式)；b)高速公路、一级公路(分离式)；,c)二、三、四级公路；,机动车行车的要求：,桥面宽度：,二、桥梁的,横断面设计,第三节 桥梁的纵断面、横断面设计,和平面布置,非机动车行车的要求：,自行车道的条数根据自行车交通量确定；,一条自行车道的宽度为,1m,；,当单独设置自行车道时，不宜小于两个自行车道的宽度；,二、桥梁的,横断面设计,第三节 桥梁的纵断面、横断面设计,和平面布置,行人的要求：,人行道的宽度取决于行人交通量；,人行道的宽度为,0.75m,或,1.0m,，大于,1.0m,时，按,0.5m,的倍数增加；,二、桥梁的,横断面设计,第三节 桥梁的纵断面、横断面设计,和平面布置,桥面横向布置：,二、桥梁的,横断面设计,第三节 桥梁的纵断面、横断面设计,和平面布置,高速公路、一级公路的桥梁宜设计为上、下行两座分离的独立桥梁；,各级公路上的涵洞和二、三、四级公路上的跨径小于,8m,的单孔小桥的桥面宽度应与路基同宽。,城市桥梁或城市交通的公路桥梁的桥面宽度，应考虑到城市交通工程规划的要求予以适当加宽。,一般规定：,二、桥梁的,横断面设计,第三节 桥梁的纵断面、横断面设计,和平面布置,在弯道上的桥梁，应按线路要求予以加宽和设置超高；,高速公路上的桥梁应设检修道，不宜设人行道。漫水桥和过水路面不设人行道。,二、三、四级公路桥梁上的人行道与行车道之间应设分隔设施。,高速公路、一级公路上的桥梁必须设护栏；二、三、四级公路上特大桥、大桥中桥应设护栏或栏杆和安全带，小桥和涵洞可仅设缘石或栏杆；漫水桥和过水路面应设标杆或护栏。,二、桥梁的,横断面设计,第三节 桥梁的纵断面、横断面设计,和平面布置,第三节 桥梁的纵断面、横断面设计,和平面布置,三、桥梁的平面布置,选择合理的桥位,桥梁的线形及与河流的交角,三、桥梁的平面布置,选择合理的桥位,水文与地形方面,航运方面,地质方面,经济环保,其他方面,第三节 桥梁的纵断面、横断面设计,和平面布置,选择合理的桥位,选择在河道顺直，水流通畅的河段；避开河汊、沙洲、岛屿、支流汇合口及易形成流冰流木阻塞处。,桥位轴线应尽量与洪水流向正交，宜设在,河滩与河槽流向一致,的河段上。否则，在不通航的河流上，当河槽流量占,70%,以上时，,以河槽流向为准,，河槽流量占,30%,以下时，,以河滩流向为准,，介于两者之间时，,以平均流向为准,。,与河岸斜交的桥位，避免形成水袋与回流区而威胁路堤安全，如不可避免时应采取相应措施。,要考虑河床在桥梁使用期限内可能发生的变形。,水文与地形方面,三、桥梁的平面布置,第三节 桥梁的纵断面、横断面设计,和平面布置,三、桥梁的平面布置,第三节 桥梁的纵断面、横断面设计,和平面布置,选择合理的桥位,地质方面,尽可能选择在河床有岩层或土层坚实、覆盖层较浅的地段。避免选在岩层有断层、溶洞、侵蚀性盐类以及其他不宜于建造墩台基础的地段。,应选择在地质条件好，河岸土质稳定的地段，避免桥头引道通过滑坍、泥沼及其他地质不良地段。,地震区的桥位选择还要满足,公路工程抗震设计规范,的有关规定。,三、桥梁的平面布置,第三节 桥梁的纵断面、横断面设计,和平面布置,选择合理的桥位,航运方面,应选在远离浅滩急弯的顺直河段上，其顺直长度要满足船舶运行需要。,要选在航道稳定、具有足够水深的河段上，如不稳定，通航孔布置应留有余地。,桥轴线应与航迹线垂直，如斜交，斜交角度不宜大于,5,，否则要增大通航孔径。,三、桥梁的平面布置,第三节 桥梁的纵断面、横断面设计,和平面布置,选择合理的桥位,经济环保,经济性往往是决定桥位方案取,舍,的非常重要的因素,。,应从桥梁上,、,下部结构、引道路堤与调治结构物所组成的桥渡总体进行分析比较,。,应从工程造价和使用费(包括管养、维修、运输费等)两者综合评价。,应考虑桥位方案因工期缩短,、,提早投入营运所带来的经济效益和方便群众治河造田,、,防洪、加强交通安全等产生的社会效益。,从环境保护要求出发,，,要求桥位方案尽量少破坏当地生态环境,，,注意建桥与绿化,(植树种草),的配合,、,保护文物,、,降低噪声与空气污染等,。,三、桥梁的平面布置,第三节 桥梁的纵断面、横断面设计,和平面布置,选择合理的桥位,其他方面,在城镇附近的公路桥位，既要考虑城镇规划的需要，又要尽量避免通过市区，并应与治河、防洪、环境保护等规划相配合。,在旧桥附近的桥位，一般宜选在旧桥下游，如旧桥下有抛石或落梁等情况时，宜选在上游，两桥的间距应根据通航、施工等的要求而定。,应注意保持桥梁和桥头引道线形的平顺性。,三、桥梁的平面布置,第三节 桥梁的纵断面、横断面设计,和平面布置,尽量建成直线形正交桥梁，受到地形限制时允许修建弯桥与斜桥；,弯桥的线形要满足相应等级道路的规定；,斜桥的斜交角度一般不大于,45,，通航河流上不宜大于,5,。,桥梁的线形及与河流的交角,三、桥梁的平面布置,第三节 桥梁的纵断面、横断面设计,和平面布置,第四节,桥梁设计方案的比选,桥位方案的比选,钱江一桥,二桥,三桥（西兴大桥，双独塔等跨斜拉桥，全长6000米）,四桥复兴大桥,钱江五桥（袁浦大桥）,钱江七桥（之江大桥）,钱江八桥（九堡大桥）,钱江六桥（下沙大桥）,钱江九桥（江东大桥）,钱江十桥（紧邻,彭埠大桥,）,第四节,桥梁设计方案的比选,桥型方案的比选,明确各种高程的要求,桥梁分孔和初拟桥型方案草图,方案初选,详绘桥型方案图,编制估算或概算,方案选定和文件汇总,第四节,桥梁设计方案的比选,桥型方案的比选,湖南岳阳洞庭湖大桥,第四节,桥梁设计方案的比选,桥型方案的比选,湖南岳阳洞庭湖大桥,第四节,桥梁设计方案的比选,桥型方案的比选,湖南岳阳洞庭湖大桥,岳阳洞庭湖大桥，全长5747.82m，是当时国内最长的内河公路桥，2000年12月26日建成通车。主桥为国内首座预应力砼多塔斜拉桥，采用三塔四跨预应力连续主梁飘浮体系空间双索面斜拉桥结构，跨度组合为130m+2x310m+130m。,