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1、 简支梁桥 一、设计原则、选线、拟订跨径 1、桥梁应根据公路功能、等级、通行能力及抗洪防灾要求，结合水文、地质、通航、环境等条件进行综合设计。 大桥桥位应选择在河道顺直稳定、河床地质良好、河槽能通过大部分设计流量的河段，尽量保证与河道垂直或者直接跨越河道。大跨径桥梁的选择一般服从通航及规划要求。简支梁桥的桥墩不宜过密，避免形成墩林，影响美观。 中桥桥位的选择原则上应服从路线的总方向，路桥应综合考虑。一般应尽量避免桥梁与河流斜交，以避免增加桥梁长度而提高造价。通航河流不应出现偶数跨，桥梁斜交角度不大于30度（根据新规范通用图最大斜交角为30度），注：旧规范通用图斜交角最大为45度。中桥
2、跨径的选择一般以最经济方案为基础，综合考虑美观、实用等因素。 小桥涵的桥位的选择原则上应服从路线走向，当遇到不利的地形、地质和水文条件时，应采取适当的措施，不应因此而改变线路。小桥的跨径选择一般以不压缩河道，影响泄洪为原则，通过参考上下游桥梁跨径，综合考虑现场实际情况来确定。 桥位不宜选择在河汊、沙洲、古河道、急弯、汇合口、港口作业区及易形成流冰、流木阻塞的河段以及断层、岩溶、滑坡、泥石流等不良地质的河段。 通用规范3.1.3规定 对通航河流桥梁，墩台沿流水方向的轴线应与最高通航水位时的主流方向一致。当斜交不能避免时角度不大于5度，否则应增加通航净宽。 桥梁全长含义：有桥台的桥，两岸侧
3、墙或者八字墙尾断距离，无桥台的桥，桥面系长度。 二、桥梁平面设计 1、平面线形 桥梁平面线形必须与桥头引道平面线形相配合。单跨简支梁应做成直桥，多跨特殊情况可做成弯桥。桥梁平面线形宜采用大半径曲线（一般宜采用极限最小平曲线半径的4～8倍），以便于桥上平纵组合，降低桥头引道的高度。山区公路桥涵平面布置服从路线整体线形设计要求，可以减少展线长度、大大节省工程量。 通用规范3.3.6管线不得入侵公路净空界限，严禁天然气输送管道，输油管道利用公路桥梁跨越河流。天然气输送管道离开特大、中桥距离大于100m离开小桥50m。高压线跨河塔架的轴线与桥梁的最小间距，大于一倍塔高。 城市桥梁新规范9.7
4、5及3.0.19规定 不得在桥上铺设污水管、压力大于0.4mpa燃气管及其他有毒可燃、腐蚀的液气管。严禁在地下通道内铺设大于10kv的电缆及其他有毒可燃、腐蚀的液气管。口径较大的管道不宜外露。 2、横断面设计 桥面净宽：是指桥梁建筑限界的横向宽度，它包括行车道宽度和侧向宽度（二级及以下公路为土路肩宽度减去0.25m）之和。上承式桥梁桥面净空的净高没有限制，故桥面净空即指桥面净宽。 桥面宽度：是指桥面宽度与护栏（栏杆、缘石、安全带等）宽度及护栏外侧宽度之和. 对主干路和次干路城市桥梁如无人行道应设检修道宽度为0.5-0.75m。 对主干路和快干路桥上横坡一般为2%。次干路和支路为1.
5、5%-2%。人行道设计1%-2%向车道横坡。两侧排水孔之间的纵坡不小于0.3%-0.5%。 3、 纵断面设计 桥面净空：桥梁人行道、行车道上符合公路建筑限界，保证行车安全的最小空间。 桥面最小纵坡不小于0.3%（市政规范6.0.6）。桥上纵坡不大于4%，位于市政混合交通繁忙处桥上及引道纵坡最大不大于3%，引道纵坡不大于5%（通用规范3.4.1）梁底高程一般中小桥取洪水位以上0.5m（详细规定可见通用规范3.3.2）。 三、桥型选择及上部结构 中小桥常用形式 梁式体系——钢筋混凝土及预应力混凝土空心板、T梁、连续箱梁、钢筋混凝土连续整体板等； 拱式体系——主要为石拱桥和钢
6、筋混凝土拱桥等圬工结构； 刚架桥——主要为斜腿刚构； （一）方案比选过程 1. 拟定桥梁图式 编制设计方案，通常是从桥梁分孔和拟定桥梁图式开始。在作出分孔规划后，就可对所设计的桥梁拟出一系列各具特点而可能实现的桥梁图式。在拟定图式时，思路要宽广，宁可多画几个图式，也不要遗漏可能的桥型与布置方式。每一图式可在跨度、高度、矢度等方面大致按比例在同样大小的桥址断面图上。 下一步工作就是经过综合分析和判断，剔除一些在技术经济上有明显不足的图式，并从中筛选出2～4个构思好，各具优点，但是一时还难以判断孰优孰劣的图式，以此进行下一步的比较。 2. 编制方案 编制方案的目的在于提供各个中选
7、图式的技术经济指标，以便经过相互比较，科学地从中选定最佳方案。这些指标包括：主要材料用量、劳动力（包括专业技术工种）数量、全桥总造价（分上、下部结构列出）、工期、养护费用、运营条件、有无困难工程、是否特种机具、是否美观等。为了获得上述的前三项指标，通常可充分利用已有资料或通过一些简便的近似验算，对每一方案拟定结构主要尺寸。并计算主要工程量。有了工程数量，乘以相应的材料和劳动定额以及扩大单价，就不难得出每个方案的所需材料和劳动力数量，并进而估算全桥造价。其他的一些问题，虽难以得到数量指标，也应进行适当的概略评价。每一方案应绘出总体布置图。 3. 经济技术比较和最优方案的选定 设计方案的评价
8、和比较，是要全面考虑上述各项指标，综合分析每一方案的优缺点，最后选定一个符合当前条件的最佳推荐方案。有时，占优势的方案还可吸取其他方案的优点进一步加以改善，如果改动较多时，甚至最后中选的方案可能是集聚各方案长处的另一个新方案。 一般来说，造价低、材料省、劳动力少的应是优秀方案，但实际上并不尽然，因为有时但其他技术因素或使用要求上升成为设计的主要矛盾时，就不得不放弃较为经济的方案。所以在比较时必须从任务书提出的要求、所绘的原始资料以及施工等条件中，找出所面临问题的关键所在，分清主次，才能探索出适合于各具体情况的最佳方案。 （二）上部结构 目前中小跨径基本采用交通部部颁通用图，常用结构为3种
9、 1、 钢筋混凝土或预应力混凝土板桥 1. 常用跨径: 钢筋混凝土板桥一般用于跨径小于等于8m以下的桥梁中，预应力混凝土板则多用于跨径为8～20m的桥梁中，一般情况下，简支板桥跨径不超过25m。 2. 建筑高度: 建筑高度一般为跨径的1/20～1/25。 3. 特点: 构造简单，建筑高度小，施工方便。能有效地降低路基平均高度；容易适应路线各种线形要求‘与T梁相比，材料更经济。 4. 适用范围: 最常用的桥型，可广泛地用于城市立交、高架桥，软土地基桥梁；在建筑高度受到严格限制时为首选桥型。10、13、16、20m预应力板的板高为600、700、800、950mm；6、
10、8、10m钢筋混凝土空心板的板高为320、420、500mm 3、 预应力混凝土T梁 1. 常用跨径: 20～40m。 2. 建筑高度: 建筑高度一般为跨径的1/15。 3. 特点: 外形简单，制造方便。 4. 适用范围: 在建筑高度不受限制时，采用该形式比较经济，标准图最大跨径40m。 5. 应用情况: 有部颁标准图 4、钢筋混凝土或预应力混凝土连续箱梁 1. 常用跨径: 40～160m，世界上最大跨径为160m。 2. 建筑高度: 建筑高度一般跨径较小时可采用等截面，梁高为跨径的1/18～1/20。 跨径较大时采用变截面，支点高
11、跨比为1/16～1/20。跨中高跨比为1/30～1/50 3. 特点: 挖空率高，用量省，自重小；截面抗扭刚度大，动力特性好，应力分布合理。 4. 适用范围: 适用于各种中大桥梁及弯桥、斜梁桥；通常要求基础较为良好。 四、桥梁墩台 桥梁墩台主要由墩台帽、墩台身和基础三部分组成。墩台除了要承受上部结构的荷载外，还要承受流水压力、水面以上的风力及可能出现的船只或漂流物的撞击力，对于桥台还需承受土压力，因此一般来说受力相对复杂；同时由于经常需要水下施工，墩台的施工也是桥梁施工的难点。桥梁不仅上部结构形式多样，下部结构的形式也不断的发展，目前主要向美观及轻型合理的方向发展。桥梁墩台
12、的类型复杂多样，本章主要介绍最基本、最常用的墩台形式。 经常使用的桥梁墩台大体可以分为两大类。一类是重力式墩台，其主要特点是依靠自身重力来平衡外力保持其稳定，此类墩、台身比较厚实。第二类是轻型墩台，这类墩台形式较多，而且各自都有各自的特点和使用条件。 （一）桥墩台设置 表4.4.1 桥墩台设置以及考虑的因素 定义 、作用 设计时考虑的因素 桥墩 桥墩是支承上部桥跨和传递桥梁荷载的结构物 决定桥墩形式的因素除与桥台有关的因素外，还决定于河水流速、墩旁水深、水流斜交角度、流水、通航等条件 桥台 桥台支承上部桥跨和传递桥梁荷
13、载的结构物，还起到连接桥梁与路堤及挡土作用 桥台的形式决定于路堤填土高度、桥跨结构类型、基底地质、水文条件及河岸地形等因素 表4.4.2 桥墩类型及特点、使用范围 项目 标准 类型 特点及使用范围 按截面形状 矩形 圬工量少、施工方便，被广泛地用于无水或流量较小的旱桥、立交桥和不受水流方向影响且靠近岸边的桥墩，以及基础建在岩石层上、桥孔无压缩和不通航的有水河流上的跨河桥 圆形 圆形桥墩适用于河流急弯、流向不固定和与水流斜交角度等于或大于15°时的桥梁上 圆端形 圆端形桥墩适用于与水流斜交角度小于15°
14、时的桥梁上，但施工稍麻烦 尖端形 尖端形适用于与水流斜交角度小于5°及河流不允许有严重冲刷的小跨径桥梁上，但施工稍麻烦 矩形圆角 与矩形相似，较矩形墩阻水小 工字形 主要用于墩身高度较大及通航河道的一些大跨径桥梁，它比一般桥墩节省圬工，但施工较困难，需进行经济技术比较后择优选用 空心桥墩 桥墩构造分类 重力式 主要是依靠自身重力（包括桥跨结构重力）平衡外力来保证桥墩稳定。适用于荷载较大的大、中型桥梁或流水、漂流物较多的河流中、在砂石料方便的地区、小桥也往往采用此形式。其缺点是数量大、自重大，因而要求地基土的承载力较高。此外，阻水面积也
15、较大，因此宜配置钢筋混凝土悬臂式墩帽以减小墩身长宽 刚构式 为加大桥梁跨径、减轻墩身自重和减小阻水面积，可采用各式刚构墩，如“V”型、“Y”、斜腿式等 桩（柱）式桥墩 桩（柱）式桥墩常为配合钻孔灌注桩而采用，一般用于桥梁跨径不大于40m、墩身不高于50m的情况、桥墩桩基排数及每排根数由计算确定 柔性排架墩 它是一种依靠支座摩阻力使桥梁上下部构成一个共同承受外力（主要指制动力、温度影响力等）和变形的整体，多用于桥墩桥墩高于6～7m的多孔和跨径小于16m的梁式桥。当全桥孔数较多时，可设置几个刚性较大的墩，将全桥分成若干联 轻型实体圆墩型桥墩 适用于小跨径钢筋混凝土板桥，一般
16、可采用石砌或混凝土浇筑 表4.4.3 桥台类型及特点、使用范围 项目 标准 类型 特点及使用范围 桥台构造分类 重力式 主要是依靠自身来平衡台后土压力，桥台本身多数由石砌、片石混凝土等圬工材料建造，并用就地浇筑的方法施工 。重力式桥台依据桥梁跨径、桥台高度及地形条件的不同有多种形式，常用的类型有U型桥台、埋置式桥台、一字式和八字式桥台 埋置式桥台 埋置式桥台将台身埋置于台前溜坡内，不需要另设翼墙，仅由台帽两端耳墙与路堤连接。根据地质地形等条件，埋置式桥台台身
17、由圬工材料修筑的重力式或将圬工台身挖成空心形式以节省圬工、减轻自重外，尚有由钢筋混凝土肋板或柱组成的框架桥台，该类桥台台帽和耳墙采用后劲混凝土、台前溜坡伸入桥孔应有适当保护措施、以防冲毁，一般在台后填土高度小于10m的中等跨径的多跨桥梁中使用。当跨径大且台后填土高度超过10m以上时，常采用钢筋混凝土肋式台或箱型台。 组合式桥台 由直接承受来自桥跨结构的垂直力和水平力的前部台身及承受台后土压力的后部构造两部分组成，一般用于中等跨径的梁桥或拱桥中。其常用类型有锚碇板式桥台，过梁式、框架式组合桥台以及桥台与挡土墙组合的桥台 薄壁轻型桥台 常用的形式有悬臂式、扶壁式及箱式等。在一般情况下，悬臂
18、式桥台的混凝土数量和用钢量较高，撑墙式与箱式桥台模板用量较高。薄壁轻型桥台的优点与薄壁墩类同。另外尚有一种支承梁轻型桥台。在条件许可的情况下，单跨或少跨的小跨径桥，可在轻型桥台之间或台与墩之间设置几根支撑梁，梁与桥台设置锚固锚栓钉，使上部结构与支承梁共同支承桥台以承受台后土压力。此时桥台与支承梁及上部结构形成四铰框架 （二）桥梁墩台选择原则 桥梁墩台形式选择应注意以下问题： 1. 符合因地制宜、就地取材和便于施工、养护的原则，达到适用、安全、经济、与周围环境协调、造型美观的目的： 2. 注意结构受力； 3. 注意土质构造、地质条件； 4. 注意水文、水利及河床性质
19、 桥梁上下部结构共同作用、互相影响。故应重视上下部结构的合理组合。桥梁上下部结构在某种情况下很难截然分开，特别是墩梁固结的预应力混凝土连续刚构桥，这就要求下部结构造型与上部构造与周围环境密切配合，使桥梁构造达到和谐、匀称。墩台的施工方法与构造形式有关，高桥墩、薄壁直墩和无横隔板的空心墩采用滑动模板连续浇筑、具有较高的经济效益，而装配式桥墩常在带有横隔板的空心墩、V型吨、Y型墩等形式中采用。因此，选择墩台形式时还应从实际出发，尽量采用标准化、自动化的施工工艺，以提高工程质量，加快施工速度，节约投资。 （三） 墩台一般规定及尺寸 一、重力式桥墩 结构尺寸表 结构配筋 墩帽
20、 台帽为承压结构，按构造配钢筋，主钢筋配间距为10cmФ16钢筋，箍筋采用间距20cm的ø10钢筋，侧面钢筋采用15cm间距的Ф12钢筋。 台身 浆砌块石墩身无配钢筋，混凝土墩身一般按构造配筋。主筋采用10cm间距Ф16纵向钢筋，侧面钢筋采用15cm间距的Ф12钢筋。 基础 采用浆砌块石扩大基础无配钢筋，如采用混凝土基础，不配筋为刚性基础，配筋则为柔性基础，可按照底层15cm间距Ф16钢筋网，顶层15cm间距Ф12钢筋网，构造配筋。 二、 盖梁柱式桥墩 结构尺寸及配筋表 三、 轻型桥墩 轻型桥墩不像重力式样桥墩那样要满足独立的稳定性要求，它一般利用上部构造及下部支撑梁作为墩台之间的支撑，多用于涵洞及小桥。材料多用混凝土或砖石砌筑。 、 四、 桩接盖梁桥台 一般构造图 结构尺寸及配筋表 五、附属结构 设有支座的钢筋混凝土梁式桥墩台，在支座下应设置支座垫石，以便于调整纵横坡以及更换支座。当墩台上要放置不同高度支座时，也需由不同高度的支承垫石调整高度。 梁板与圆板式橡胶支座对应尺寸 跨径 8米 10米 13米 16米 20米 支座厚度 28mm 28mm 42mm 42mm 49mm
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