第9章 城市桥梁

1、第9章 城市桥梁 本章主要讲述：本章主要讲述： 城市桥梁的组成、基本要求、选址、竖向城市桥梁的组成、基本要求、选址、竖向 规划，高架桥等相关知识。规划，高架桥等相关知识。 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 古代古代 桥梁桥梁 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 潮州潮州广济桥广济桥：跨韩江，跨韩江，11941194年建成年建成, ,为开启式石梁桥，长为开启式石梁桥，长518518米，米， 2222孔。跨径孔。跨径 7 7至至1313米不等，桥高米不等，桥高1616米。米。19581958年改建，桥墩基本保持年改建，桥墩基本保持 原状，将原中间浮桥部分建成为原状，将原中间浮桥部分建成为3

2、3孔跨径孔跨径35.735.7米钢桁架。米钢桁架。 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 苏苏 州州 玉玉 带带 桥桥 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 凤凰县沱江镇虹桥：建于清康熙九年公元1670年。红砂岩砌成， 宽8.5米，高9.8米,长112米，共3孔组成，半园园弧拱，跨径11.8 米。原桥面两侧各建12间吊脚楼木板房，开设餐馆店铺，中间为 长廊，可避风雨。 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 曲靖曲靖沾益县沾益县九九龙龙桥桥：位于马雄山下，位于马雄山下，9 9孔石拱桥，全长孔石拱桥，全长8080米，最米，最 大跨径大跨径1212米，跨珠江源头的滴水河。建于清乾隆三十年公元米，跨珠

3、江源头的滴水河。建于清乾隆三十年公元17651765年年 。桥周围遍布杜鹃花丛，桥下珠源潺潺四季不断，有。桥周围遍布杜鹃花丛，桥下珠源潺潺四季不断，有“珠流南国，珠流南国， 源出马雄源出马雄”之说。之说。 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求仙居桥仙居桥 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 永永 庆庆 桥桥 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 文重桥文重桥 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 现代现代 桥梁桥梁 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 桥头曲线 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 苗寨仿古风雨桥苗寨仿古风雨桥 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 宜昌莲沱大桥：进入三峡工

4、地的咽喉，中承式钢管拱桥。宜昌莲沱大桥：进入三峡工地的咽喉，中承式钢管拱桥。 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 夷陵长江大桥：三塔单面索斜拉桥夷陵长江大桥：三塔单面索斜拉桥 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 英国福恩桥：钢珩架悬臂梁桥英国福恩桥：钢珩架悬臂梁桥 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 明石明石大桥大桥_悬索桥悬索桥 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 延安桥延安桥 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 高速公路 高架桥 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 Viaduct bridge跨越峡谷的高、长、弯桥。 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 Felsenau br

5、idge 双薄壁墩双薄壁墩 连续梁桥连续梁桥 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 弯桥弯桥 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 平坦地形条件下的长桥平坦地形条件下的长桥 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 造型丑陋的钢珩架桥造型丑陋的钢珩架桥 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 外型简洁明快的悬臂梁桥外型简洁明快的悬臂梁桥 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 连续梁底圆角过渡连续梁底圆角过渡 ，桥墩造型别致。，桥墩造型别致。 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 奥凼奥凼大桥大桥 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 一、城市桥梁的组成和分类一、

6、城市桥梁的组成和分类 传统的说法： 桥梁主要由桥跨结构、桥墩、桥台、附属工程等部分 组成。 随着大型桥梁的增多、结构先进性和复杂性的增强随着大型桥梁的增多、结构先进性和复杂性的增强 、对桥梁使用品质的要求越来越高，传统提法的局、对桥梁使用品质的要求越来越高，传统提法的局 限性逐渐显露。限性逐渐显露。 现在的提法： 桥梁由五大部件与五小部件组成。 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 所谓“五大部件”是指 桥梁承受汽车或其他运输车辆荷载的桥跨上部结桥梁承受汽车或其他运输车辆荷载的桥跨上部结 构与下部结构，它们必须通过承受荷载的计算构与下部结构，它们必须通过承受荷载的计算 与分析，是桥梁结构安全性

7、的保证。与分析，是桥梁结构安全性的保证。 五大部件： 1）桥跨结构(或称桥孔结构、上部结构)。路线遇到障碍（如江河、山谷或其他 路线等）的结构物。 2）支座系统。支承上部结构并传递荷载于桥梁墩台上，它应保证上部结构预 计的在荷载、温度变化或其他因素作用下的位移功能。 3）桥墩。是在河中或岸上支承两侧桥跨上部结构的建筑物。 4）桥台。设在桥的两端；一端与路堤相接，并防止路堤滑塌；另一端则支承桥 跨上部结构的端部。为保护桥台和路堤填土，桥台两侧常做一些防护工程。 5）墩台基础。是保证桥梁墩台安全并将荷载传至地基的结构。基础工程在整 个桥梁工程施工中是比较困难的部分，而且常常需要在水中施工，因而遇到

8、 的问题也很复杂。 前两个部件是桥跨上部结构，后三个部件是桥跨下部结构。 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 所谓“五小部件” 是直接与桥梁服务功能有关的部件，过去总称为是直接与桥梁服务功能有关的部件，过去总称为 桥面构造。桥面构造。 五小部件： 1）桥面铺装(或称行车道铺装)。 铺装的平整、耐磨性、不翘曲、不渗水是保证行车舒适的关键。特别 是在钢箱梁上铺设沥青路面时，其技术要求甚严。 2）排水防水系统。应能迅速排除桥面积水，并使渗水的可能性降至最小 限度。城市桥梁排水系统应保证桥下无滴水和结构上无漏水现象。 3）栏杆（或防撞栏杆）。它既是保证安全的构造措施，又是有利于观赏 的最佳装饰件。

9、4）伸缩缝。桥跨上部结构之间或桥跨上部结构与桥台端墙之间所设的缝 隙，以保证结构在各种因素作用下的变位。为使行车顺适、不颠簸， 桥面上要设置伸缩缝构造。 5）灯光照明。现代城市中，大跨桥梁通常是一个城市的标志性建筑，大 多装置了灯光照明系统，构成了城市夜景的重要组成部分。 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 桥跨结构上部结构 跨越障碍，承受活载；跨越障碍，承受活载； 下部结构桥墩、桥台； 支承上部结构，传递上部结构荷支承上部结构，传递上部结构荷 载；承上启下；载；承上启下； 桥台两端，配以路堤、锥形护坡桥台两端，配以路堤、锥形护坡 、挡土墙等；、挡土墙等； 大型、重要桥梁设防撞岛大型、重要桥

10、梁设防撞岛； 基础基础在最底下，通常埋于 土下，将上面的荷载传到大地；是 保证结构安全的关键。 关于水位： 低水位低水位- -枯水季节最底；高水位枯水季节最底；高水位- - 洪峰季节最高；设计洪水位洪峰季节最高；设计洪水位- -桥梁桥梁 规定的设计计算水位；规定的设计计算水位； 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 水位、净跨径、总跨径、计算跨径、桥梁全长水位、净跨径、总跨径、计算跨径、桥梁全长 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 拱轴线、桥梁高度、桥下净空高度、建筑高度、容许建拱轴线、桥梁高度、桥下净空高度、建筑高度、容许建 筑高度、净矢高、计算矢高、矢跨比、标准跨径、涵洞筑高度、净矢高、

11、计算矢高、矢跨比、标准跨径、涵洞 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 桥台 洪水位 路堤 通航水位 低水位 桥跨结构 支座 桥墩 基础 锥体 护坡 1 图1-2-1 桥梁的基本组成 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 二、分类二、分类 1、 桥梁的分类方法桥梁的分类方法 按结构力学特点 按用途 按结构材料 按跨度 按施工方法 按跨越性质 按上部结构行车道位置 按使用条件 上海南浦大 桥 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 2、按桥面的位置划分 上承式 视野好、建筑高度大 下承式建筑高度小、视野差 中承式兼有两者的特点 汕头海湾大汕头海湾大 桥桥 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 拱桥

12、示例-1 九溪沟桥：九溪沟桥：主跨主跨116116米，圬工拱桥。所在地：四川、丰都、九溪沟。米，圬工拱桥。所在地：四川、丰都、九溪沟。 建成时间建成时间：19721972年。年。 建成时是世界上跨径最大的石拱桥，保持纪录年之久。建成时是世界上跨径最大的石拱桥，保持纪录年之久。 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 拱桥示例2 n美国新河峡谷桥：公路钢拱桥，主跨美国新河峡谷桥：公路钢拱桥，主跨518.2米，米，1977年建成，在年建成，在 上海卢浦大桥建成前为世界第一、现为世界第上海卢浦大桥建成前为世界第一、现为世界第2大跨的钢拱桥。大跨的钢拱桥。 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 拱桥示例

13、3 n南斯拉夫克尔克桥：钢筋砼公路拱桥，主跨南斯拉夫克尔克桥：钢筋砼公路拱桥，主跨390米，米，1980年年 建成。建成时世界第一，现被中国万县长江大桥取代。建成。建成时世界第一，现被中国万县长江大桥取代。 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 旧金山金门大桥巨大的尺度与桥头丰富的空间竖向 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 澳大利亚悉尼港大桥 悉尼港大桥：悉尼港大桥： 世界著名大跨世界著名大跨 度钢拱桥，主跨度钢拱桥，主跨 503米，桥面总米，桥面总 宽宽48.8米，中承米，中承 式桁架钢拱桥；式桁架钢拱桥； 总用钢量达总用钢量达 38万万 吨。其中硅钢吨。其中硅钢26 万多吨。万多吨。

14、第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 3、按材料来划分 木桥、 圬工桥(包括砖、石、混凝土桥)、 钢筋混凝土桥、 金属桥 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 4、按桥上的荷载种类不同（用途）划分 城市桥、公路桥、铁路桥、公路铁路两用桥、人行桥、 农桥、 运水桥和其它专用桥梁(如通过管路、电缆等) 辽宁万家河大桥辽宁万家河大桥 辽宁瓦房店辽宁瓦房店,X连拱双曲扁壳桥，桥全长，桥宽，为国内同类型连拱双曲扁壳桥，桥全长，桥宽，为国内同类型 桥中规模最大者。壳体宽跨比桥中规模最大者。壳体宽跨比 ，纵横向矢度约为，壳厚，纵横向矢度约为，壳厚 ，侧边构为，侧边构为矩形截面钢筋混凝土拱、两边构之间不设横矩

15、形截面钢筋混凝土拱、两边构之间不设横 系梁。系梁。 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 5、按跨径大小分类-我国公路工程技术标准桥梁分类 桥涵分类桥涵分类多孔跨径总长多孔跨径总长L（m）单孔跨径单孔跨径Lk（m） 特特 大大 桥桥L1000Lk100 大大 桥桥 100L 100040 Lk 100 中中 桥桥30L10020 Lk 40 小小 桥桥8L305 Lk 20 涵涵 洞洞-Lk 5 注：圆管涵及箱涵不论管径或孔径大小、孔数多少，注：圆管涵及箱涵不论管径或孔径大小、孔数多少， 均称为涵洞。均称为涵洞。 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 6、按结构体系划分 梁式桥主梁受弯 拱桥主

16、拱受压 刚架桥 构件受弯压 缆索承重桥缆索受拉 组合体系桥 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 桥梁按结构体系分类基本分类梁式桥 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 桥梁按结构体系分类基本分类拱式桥 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 桥梁按结构体系分类基本分类刚架桥 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 桥梁按结构体系分类基本分类吊桥 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 桥梁按结构体系分类组合组合体系桥 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 8、按跨越方式分类 固定式的桥梁 开启桥 浮桥 漫水桥 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 7、按施工方法分类 整体施工桥梁上部结构一次浇筑而

17、成 节段施工桥梁上部结构分节段组拼而成 节段施工示意节段施工示意1：江阴长江大桥合拢段吊装：江阴长江大桥合拢段吊装 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 三、城市桥梁的基本要求三、城市桥梁的基本要求 1、交通规划上的要求、交通规划上的要求 和两岸交通结合，最好有最小的运输距离和两岸交通结合，最好有最小的运输距离 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 2、施工及运营上的要求、施工及运营上的要求 （1）车流、人流安全、迅速的通过桥梁）车流、人流安全、迅速的通过桥梁 （2）车行道部分与整条路段的计算交通量相匹配，）车行道部分与整条路段的计算交通量相匹配， 并考虑水运发展并考虑水运发展 （3）净跨径及

18、桥跨结构与水面高度，满足通航要求）净跨径及桥跨结构与水面高度，满足通航要求 （4）一般采用上承式桥）一般采用上承式桥 第一节 城市桥梁的组成部分及基本要求 3、结构计算上的要求（荷载要求）、结构计算上的要求（荷载要求） 4、技术经济上的要求、技术经济上的要求 施工、建设、维护、运营等方面要经济施工、建设、维护、运营等方面要经济 第二节 城市桥梁桥址选择及其平面布置 一、城市桥桥址选择一、城市桥桥址选择 从交通运输需要出发，结合地形、工程地质、水域从交通运输需要出发，结合地形、工程地质、水域 条件、跨越河流的大小、通航要求、城市发展现状条件、跨越河流的大小、通航要求、城市发展现状 、搬迁量、发展

19、规划等方面来选址。、搬迁量、发展规划等方面来选址。 第二节 城市桥梁桥址选择及其平面布置 第二节 城市桥梁桥址选择及其平面布置 满足的条件满足的条件 1、被跨越的河床应当相对稳定、被跨越的河床应当相对稳定 2、桥址设置在河滩最窄而主槽最宽的地方、桥址设置在河滩最窄而主槽最宽的地方 3、桥梁中线布置尽量与河流的主槽及河谷接近垂直、桥梁中线布置尽量与河流的主槽及河谷接近垂直 4、桥梁尽量可能远离浅滩、沙洲、桥梁尽量可能远离浅滩、沙洲 第二节 城市桥梁桥址选择及其平面布置 第二节 城市桥梁桥址选择及其平面布置 二、城市桥桥址选择实例二、城市桥桥址选择实例 三、城市桥梁的宽度与平面布置三、城市桥梁的宽

20、度与平面布置 1、桥、路同宽、桥、路同宽 2、桥宽小于路宽、桥宽小于路宽 3、桥头广场、桥头广场 4、桥与滨河路互通时用匝道连接形成立体交叉、桥与滨河路互通时用匝道连接形成立体交叉 桥上净空：净空宽度和净空高度桥上净空：净空宽度和净空高度 典型双向整体式桥梁横断面 车道净宽 右侧路缘 带0.5m 0.5m 防撞栏 车道净宽 中央带 中央分隔带 左侧路缘带 桥梁总宽 第二节 城市桥梁桥址选择及其平面布置 典型城市双向整体式桥梁横断面 人行道宽 0.75/1.0/1.5m 车道 右侧路肩 防撞路缘石 中央带 中央分隔带 左侧路缘带 防护栏杆 第二节 城市桥梁桥址选择及其平面布置 第三节 城市桥的立

21、面规划 一、通航净空一、通航净空 1、有通航要求、有通航要求 2、无通航时、无通航时 第四节 桥梁的分孔和类型的选择 通航要求 设计通航水位 0.25m 设计洪水位 设计通航水位 b B H h i4% i5% 计算水位 第四节 桥梁的分孔和类型的选择 跨线桥： 桥面标高 =桥下路面标高+安全行驶高+建筑高度 注：安全行驶高 对于高等级公路H5.0m； 对于低等级公路H4.5m， 且h4.0m 桥下路面标高 b B H h 第三节 城市桥的立面规划 二、竖向规二、竖向规 划原则划原则 第三节 城市桥的立面规划 三、桥上人行梯道三、桥上人行梯道 1、背向河岸、背向河岸 2、朝向河岸、朝向河岸 3

22、、垂直于桥体、垂直于桥体 4、螺旋式梯道、螺旋式梯道 第四节 桥梁的分孔和类型的选择 1 1、桥梁总跨径、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。计算确定。 第四节 桥梁的分孔和类型的选择 2 2、桥梁分孔、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。和美观的条件加以确定。 通航通航 通航孔按通航净宽来确定，其余的则选用经济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；跨径；

23、但对于变迁性河流，则需多设几个通航孔； 地形地质地形地质 为避免过多水下施工和不良地质，为避免过多水下施工和不良地质， 可以可以 特别加大跨径；特别加大跨径； 技术技术 施工技术和机械设备有时极大地限制了经济上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；合理的较大跨径； 经济经济 一般说来当上部结构造价与下部结构造价基本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；一样时，总的造价最低； 其它其它 受力的需要受力的需要 美观的需要美观的需要 战备的需要战备的需要 第四节 桥梁的分孔和类型的选择 2 2、桥梁分孔、桥梁分孔 平原干枯河床地带平原干枯河床地带 跨河地

24、区跨河地区 山区山区 第四节 桥梁的分孔和类型的选择 跨径、桥孔数量、结构、墩台之间的关系？跨径、桥孔数量、结构、墩台之间的关系？ 引桥孔径小于主桥，边跨小于中跨引桥孔径小于主桥，边跨小于中跨 三跨：三跨：0.8、1、0.8 五跨：五跨：0.65、0.9、1、0.9、0.65 第五节 高架桥 地上与地下的发展地上与地下的发展 1、造价高、造价高 2、施工困难、施工困难 3、需改造地下管线、需改造地下管线 4、通风、排水、照明灯布置不便、通风、排水、照明灯布置不便 第五节 高架桥 第五节 高架桥 第六节 桥梁结构及横断面 一、横坡度一、横坡度 快速路、主干路：快速路、主干路：2% 次干路、支路：

25、次干路、支路：2%-2.5% 人行道：人行道：1% 第六节 桥梁结构及横断面 二、桥面布置二、桥面布置 桥面布置应在桥梁的总体设计中考虑，根据道路等级、桥梁的桥面布置应在桥梁的总体设计中考虑，根据道路等级、桥梁的 宽度、行车要求等条件确定。桥面布置一般有以下几种：宽度、行车要求等条件确定。桥面布置一般有以下几种： 双向车道布置双向车道布置 分车道布置分车道布置 双层桥面布置双层桥面布置 第六节 桥梁结构及横断面 1.1.双向车道布置双向车道布置 是指行车道的上下行交通布置在同一桥面上，如图所是指行车道的上下行交通布置在同一桥面上，如图所 示。在桥面上，上下行交通由画线分隔，没有明显的界限，示。

26、在桥面上，上下行交通由画线分隔，没有明显的界限， 桥梁上允许机动车与非机动车同时通过，同样用画线分隔，桥梁上允许机动车与非机动车同时通过，同样用画线分隔， 因此车辆混行影响行车速度，造成交通阻塞。因此车辆混行影响行车速度，造成交通阻塞。 第六节 桥梁结构及横断面 双向车道布置双向车道布置 第六节 桥梁结构及横断面 1.1.在桥面上设置分隔带，用以分隔上下行车辆在桥面上设置分隔带，用以分隔上下行车辆; ; 2.2.采用主梁分离式布置，在主梁中间设置分隔带；采用主梁分离式布置，在主梁中间设置分隔带； 3.3.采用分离式主梁，在两主梁之间的桥面上不加联系各自通行单向交采用分离式主梁，在两主梁之间的桥

27、面上不加联系各自通行单向交 通；通； 4.4.通常也将机动车道与非机动车道分隔、行车道与人行道分隔；通常也将机动车道与非机动车道分隔、行车道与人行道分隔； 2.2.分车道布置分车道布置 分车道布置通常有以下几种情况分车道布置通常有以下几种情况 第六节 桥梁结构及横断面 ( (a) a) 分车道布置分车道布置 第六节 桥梁结构及横断面 ( (b) b) 分车道布置分车道布置 第六节 桥梁结构及横断面 ( (c) c) 分车道布置分车道布置 第六节 桥梁结构及横断面 双层桥面布置可以使不同的交通严格分道行驶，提双层桥面布置可以使不同的交通严格分道行驶，提 高了车辆和行人的通行能力，并便于交通管制同时，可高了车辆和行