桥梁工程第三章
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 曲线;墩台布置沿曲线径向排列; 曲线半径符合有关规定。
3.3 桥梁方案比选
3.3 桥梁方案比选
3.3.1桥位方案的比选(可研阶段)
3.3.2桥型方案的比选(初步设计或技术设计阶段) 1.明确各种高程的要求 2.桥梁分孔和初拟桥型方案草图 3.方案初选(技术经济) 4.详绘桥型方案图 5.编制估算或概算 6.方案选定和文件汇总
-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。
- 一般与线路等级有关,根据规范确定。 -公路桥行车道宽度等于车道宽度与车道数的乘积。
- 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0.75或1.0m,大于1.0m时按 0.5m级差递增
经济 一般说来当上部结构造价与下部结构造价基 本一样时,总的造价最低;
其他 受力的需要 美观的需要 战备的需要
3.2 桥梁初步设计
3.2.2桥梁纵断面设计 ⑵桥梁分孔
3.2 桥梁初步设计
3.2.2桥梁纵断面设计 ⑶桥梁各标高
梁底高出计算水 位不小于50cm, 并高出最高流冰 面不小于75cm
3.2 桥梁初步设计
详见部颁标准《桥位规范》(JTJ062-82)
3.2 桥梁初步设计
3.2.2桥梁纵断面设计 ⑴桥梁总跨径 ⑵桥梁分孔 ⑶桥梁各部分标高及纵坡 ⑷基础埋置深度
3.2 桥梁初步设计
3.2.2桥梁纵断面设计 ⑴桥梁总跨径 桥梁的总跨径长度必须保证桥下有足够的排洪面积, 由水文计算确定。
3.2 桥梁初步设计
初步设计
在初步设计阶段还要进一步开展水文和勘测工作。通过水 文工作,提供基础设计、施工所需要的水文资料等。
初步设计阶段进行的勘测工作成为“初勘”。
根据工程量、施工组织设计以及标准定额编列工程概算。各 个桥式方案都要编列相应的概算,以便进行不同工程费用的比较。 初步设计概算不宜大于前期工作已批准的“估算”的10%。
目的仅在于评估各方案的技术可行性,特别是基础工程的可行性,而 不是为了提出某一推荐方案。应对成熟方案进行评估以提高可信性。
同等深度比较各方案技术指标,并提供工程量 以工程量中适当偏高、技术先进并且可行的方案作为一个桥位的桥式 参选方案。
4、调查工作
桥梁前期调查工作包括: 1)地形测量:“草测” 2)地质勘探:以收集资料为主,辅以适当布置钻孔进行验证,对各桥 位从地质角度做出初步评价; 3)水文资料:调查设计流量,历史最高、最低水位,百年一遇洪水位, 常水位及流速等资料。考虑上游是否有水库或拟建水库。论证河道是否稳 定以及建桥后对河段上下游的影响。 4)外部条件:其他有关建桥情况,如砂石料、水、电、运输、人力等。
2、桥位选择
桥位选择大方向上,应服从桥梁所在线路的走向; 大范围内,应服从路网规划的要求; 小范围内,桥位可作适当挪动以便比较; 城市桥梁应满足城市总体规划的要求。
桥位选择要注意线与桥的辩证关系
重要桥梁应通过路桥综合比较后确定桥位 一般需提交2-3个桥位,以便进行多方面综合比选,选出合理桥位
3、桥式方案比较
第三章 桥梁的总体规划和设计概 述
本章讲解内容要点: 桥梁总体规划 桥梁初步设计 桥梁方案比选
第三章 桥梁的总体规划和设计概述
3.1 桥梁总体规划和基本设计资料
3.1.1桥梁设计的基本要求
简单地说即是: 安全、适用、经济、美观、有利环保的提倡“3E” 功效(Efficiency) 经济(Economy) 优美(Elegance)
2、立面布置
从平面轴线布置,结合地形图、地质剖面图、水位高程、计算冲刷线和 以确定的上下部结构,可以绘成沿轴线的桥梁立面图。
3、断面布置
沿桥轴线各关键处,结合选定的结构类型、地形、地质横断面、水位高 程和冲淤计算等,可以做出桥梁的断面布置图。
当三个面的布置都能互相配合,满足技术要求时,桥式方案就能成立。
预可行性研究与可行性研究:内容一致,深度不同 预可行性研究着重于工程的必要性和经济合理性 可行性研究在预可行性研究之后,着重于工程上和 投资上的必要性
工程可行性研究的主要问题: 1、桥梁标准的制订
首先调查桥上可能同型的交通种类及其要求、预测交通量和今后可能
发生的增长率,由此确定线路等级、需要的车道数或行车道宽度,以及非 机动车道宽度等。其次要确定容许车速、桥梁纵坡和曲线半径等。此外还 要确定航运标准、航运水位、通航净空、船舶吨位以及要求的航道数量及 位置等。
3.2 桥梁初步设计
3.2.2桥梁纵断面设计 ⑶桥梁各标高 跨线桥:
桥面标高=桥下路面标高+安全行驶高度+建筑高度
注:安全行驶高 对于高等级公路H≥5.0m; 对于低等级公路H ≥4.5m; 且h ≥4.0m;
3.2 桥梁初步设计
3.2.3桥梁横断面设计 桥梁断面布置包括桥面净空、桥面宽度、行车道宽度、机动车 道布置和人行道、自行车道布置等
对概算适当调整作为“标底”。如果主管部门对初步设计提 出修改意见,则需另外编制“修改初步设计”报送上级审批。
技术设计
常规桥梁一般不需要进行技术设计。 对于新型、复杂、重要、大型桥梁结构,往往需要对初步设 计进行细化,以便发现可能存在的问题,进一步优化设计。 技术设计阶段主要内容:对选定的桥式方案中的各个结构总 体的、细部的技术问题作进一步研究解决,对结构各部分设计详 尽的设计图纸,包括结构断面、配筋、构造细节处理、材料清单 及工程量等。 技术设计阶段要进行补充勘探(简称“技勘”)。 技术设计的最后工作是调整概算(修正概算)。
初步设计
在桥梁可行性研究报告的基础上,经建设主管部门审查通过, 确定一座桥梁工程的建设项目并编制设计任务书。
建设单位可采用招标或委托设计的方式进行桥梁的初步设计。 设计任务书是初步设计的依据。 初步设计目的:在设计任务书的技术范围内提交一份供比选 的建桥项目文件,达到: 1、说明本桥梁工程的特点和要求; 2、提出若干可行的比较方案; 3、推荐准备采用的较好方案; 4、估算实现推荐方案所需的费用、工期、技术措施等目的。
施工图设计
施工图设计需按照已批准的技术设计(或初步设计)进行。 施工图设计一般由原编制技术设计(或初步设计)的单位 继续进行,也可由中标的施工单位进行。 施工图设计内容:结构设计计算,绘制施工详图等。 施工图设计阶段还需进一步根据施工需要进行补充钻探 (称“施工钻探”)。 根据施工图设计资料,施工单位编制施工组织设计和工程 概算。 所有设计文件经主管部门审批后即可实施桥梁施工各项工 作。
初步设计
初步设计内容包括: 1、设计任务的来源和要求; 2、桥址处自然条件的基本资料; 3、技术条件的选定; 4、桥型方案的比选,上下部结构方案的研究、比较和确定; 5、推荐方案及其理由; 6、推荐方案的指导性施工组织,包括施工方法、进度安排、 场地布置、主要机具、材料和劳动力配置等; 7、工程概算。
3.2.2桥梁纵断面设计
⑵桥梁分孔 根据通航要求、地形和地质情况、水文 情况以及技术、经济和美观的条件加以确定。
通航 通航孔按通航净宽来确定,其余的则选用经 济跨径;但对于变迁性河流,则需多设几个通航孔;
地形地质 为避免过多水下施工和不良地质,可以 特别加大跨径;
技术 施工技术和机械设备有时极大地限制了经 济上合理的较大跨径;
3.2 桥梁初步设计
3.2.3桥梁横断面设计
典型高速公路桥梁横断面
3.2 桥梁初步设计
3.2.3桥梁横断面设计
典型城市桥梁横断面
3.2 桥梁初步设计
3.2.4桥梁平面布置
桥梁的平面布置与线路和河 道(或其他道路)两者的相交情 况有关
斜交时桥梁纵轴线与河道主 流流向交角一般不大于45°,通 航河流不宜大于5°
3.1 桥梁总体规划
3.1.1桥梁设计的基本要求
⑴结构及构造上的要求(强度、刚度、稳定性、耐久性) ⑵使用上的要求(通畅、舒适、净空) ⑶经济上的要求(材料、工期、造价) ⑷施工上的要求(施工方便、工程质量、安全) ⑸景观上的要求 “轻巧而不单薄,稳重而不笨拙,简洁 而不粗糙” ⑹环境保护和可持续发展
桥梁建成后,通常需进行成桥荷载试验、质量检查验收及 办理交接手续,由接收部门负责今后的桥梁通车运营和养护维 修。
3.2 桥梁初步设计
3.2 桥梁纵、横断面设计和平面布置
桥梁的初步设计包括桥位选择、桥梁纵横断面设计、 平面布置、概算、方案比选等 3.2.1桥位选择的一般要求
⑴应从国民经济发展和国防需要出发,考虑铁路、水 利、航运和市政等方面的规划,尽可能协调配合; ⑵一般应服从线路的总方向,并满足桥头接线的要求; ⑶尽量少占用农田; ⑷要考虑施工场地、材料运输等要求
桥 梁 对 环 境 的 破 坏
3.1 桥梁总体规划
桥 梁 对 环 境 的 破 坏
3.1 桥梁总体规划
3.1.2桥梁建设程序
可行性研究
前期工作有时也称为桥梁规划设计,包括预可行性 研究和可行性研究,重点在于论证建桥的必要性和合理 性,并确定建桥的地点、规模、标准、投资控制等一系 列宏观和重大问题,为科学地进行项目决策提供依据, 避免盲目性及其带来的不良后果。
3.2.2桥梁纵断面设计
⑶桥梁各标高 跨河桥: 有通航要求时
桥面标高=通航水位+通航净空高度+建筑高度
或桥面标高=计算水位+ 无通航要求时
安全高
+建筑高度
桥面标高=计算水位+ 安全高 +建筑高度
注:计算水位=设计洪水位+壅水+2/3倍浪高 安全高:梁底高出计算水位50cm或高出流冰水位75cm,同时 必须使支座底面高出计算水位25cm 或高出流冰水位50cm。
思考及预习
回顾本章内容,思考以下问题: 桥梁设计的基本原则是什么?你是怎么思考的,