桥梁规划与设计程序.ppt

第二章桥梁的规划与设计提纲桥梁设计程序一、前期工作——预可行性研究报告与可行性研究报告的编制
1.工程必要性论证
2.工程可行性论证——制定桥梁标准、自然条件及周围环境、桥式方案、桥位
3.经济可行性论证——造价及回报、资金来源及偿还二、初步设计
1.进一步开展水文、勘测工作
2.桥式方案比选
3.科研项目立项
4.概算三、技术设计（可选）
针对技术上复杂的特大桥、互通式立交桥、或新型桥梁结构
进一步深化初步设计：
充分勘探、确定细部尺寸、截面配筋、确定施工方法、调整概算四、施工图设计
两阶段设计
细化设计方案，按照规范进行详细的结构计算（强度、刚度、裂缝、稳定），给出施工方案，写出文字说明，编制施工图预算。
小桥有时也可一阶段设计。提纲一、野外勘测与调查研究
二、纵断面设计
三、横断面设计
四、平面布置

一、野外勘测与调查研究
1.明确规模——确定桥梁的规模
2.选择桥位——确定路桥的关系等
3.测量地形——测绘地形图
4.钻探桥位——工程地质报告
5.水文调查——确定桥梁跨径和净空
6.其它情况——材料、电力、施工道路等二、纵断面设计
1.总跨径
2.桥梁分孔
3.桥面标高
4.桥下净空
5.纵坡二、纵断面设计
1.总跨径的确定
原则：在整个使用年限内，保证泄洪及通航，流冰；避免因过分压缩河床引起河道和河岸的不利变迁；避免因桥前雍水及河床过度冲刷带来的不利影响；
特殊情况下，允许增加冲刷，以缩短总跨径。二、纵断面设计
2.桥梁分孔
原则：在满足使用和技术要求的前提下，使上、下部结构的总造价趋于最低。
使用和技术要求
(1)通航河流：满足通航要求布置在航行最方便的河域。变迁河流，多设计个通航孔。（如山西临猗黄河大桥）二、纵断面设计
2.桥梁分孔（续）
(2)平原区宽阔河流：主河槽按需要布置较大的通航孔，在两侧浅滩部分按经济跨径进行分孔。(苏通大桥)
(3)对于山区深谷上、水深流急的江河上，或在水库上：加大跨径，尽可能单孔跨越。（矮寨大桥、四渡河大桥、坝陵河大桥、刘家峡大桥等）
(4)结构受力特性考虑：合理确定相邻跨之间的比例。
(5)可以适当加大跨径，使桥基避开岩石破碎带、裂隙、溶洞等不良地质段。（如赤石大桥）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。主通航孔（891mx62m）湖南矮寨大桥（L=1176m）赤石特大桥是厦蓉高速汝城（湘赣界）至郴州段高速公路第19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2008年5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100米，不能满足刚构桥基础的稳定性，需进行初步设计变更。经过深入细致的地勘工作后，设计单位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290米，下塔柱高达180米，规模居国内第一，世界上仅次于法国米约大桥。预计12月15日合拢。二、纵断面设计
3.桥梁高程的确定
原则
(1)满足流水净空要求
(2)通航孔应满足桥下通航净空要求。
(3)跨线桥应满足桥下建筑净空要求。
(4)桥的两端能与路堤或现有道路顺利衔接。
（1）流水净空要求
按设计水位计算桥面最低高程时，应满足下式要求：
（1）
式中：——桥面最低高程（m）；
——计算水位（m）（设计水位计入壅水、浪高等）；
——桥下净空安全值（m）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（m）。注：无铰拱的拱脚，可被洪水淹没，淹没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。通航净空要求：
通航孔桥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应满足《内河通航标准》（GB50139-2004）、《通航海轮桥梁通航标准》（JTJ311-97）.跨线桥交通净空要求：
保证桥下净空满足净空安全要求二、纵断面设计
4.桥面纵坡
原则：既利于交通，美观效果好，又便于桥面排水
(1)单向或双向坡度的桥梁，对于不太长的小桥，可以做成平坡桥
(2)桥上纵坡不宜大于4%
(3)桥头引道纵坡不宜大于5%
(4)位于市镇混合交通繁忙处的桥梁，桥上纵