城市桥梁的总体规划及设计要点

城市桥梁的总总体规划及设设计要点9.1概述在城市道路、、城市铁路及及轨道交通建建设中，为了了跨越各种障障碍物（如河河流、线路等等）必须修建建各种类型的的桥梁。桥梁是城市交交通中的重要要组成部分，，在日常运营营及灾害破坏坏情况下的紧紧急救援中，，都起着关键键性的作用。。9.2桥梁的组成和和分类●桥跨结构是是在线路中断断时跨越障碍碍的主要承载载结构。●桥墩和桥台台是支承桥跨跨结构，并将将恒荷载和车车辆等活荷载载传至地基的的建筑物。通通常设置在桥桥两端的称为为桥台。●桥梁在桥跨跨结构与桥墩墩或桥台的支支承处设置的的传力装置称称为支座。需需要传递很大大的荷载，以以及保证桥跨跨结构能产生生一定的变位位。9.2.1桥梁的基本组组成一般桥跨结构构和支座系统统称为桥跨上上部结构。桥桥墩、桥台和和基础称为桥桥跨下部结构构。在桥梁建筑工工程中，除了了上述基本结结构外，根据据需要还常常常修筑护岸、、导流结构物物等附属工程程。净跨径梁梁式桥：设计计洪水位上相相邻两个桥墩墩（桥台）之之间的净距。。拱式桥：：每孔拱跨两两个拱脚截面面最低点之间间的水平距离离。总跨径多多孔桥梁中各各孔净跨径的的总和，也称称桥梁孔径（（∑l0）计算跨径桥桥跨结构相相邻两个支座座中心之间的的距离，l桥梁全长简简称桥长，，桥梁两端两两个桥台的侧侧墙或八字墙墙后端点之间间的距离，L桥梁高度简简称桥高，，桥面与低水水位之间的高高差，H1桥下净空高度度设计洪洪水位或计算算通航水位（（或桥下行车车路面）至桥桥跨结构最下下缘之间的距距离，H尺寸和术语建筑高度桥桥上行车路路面（或轨顶顶）标高至桥桥跨结构最下下缘之间的距距离，h净矢高从从拱顶截面下下缘至相邻两两拱脚截面下下缘最低点之之间的连线的的垂直距离，，f0计算矢高从从拱顶截面面形心至相邻邻两拱脚截面面形心之间连连线的垂直距距离，f矢跨比计计算矢高f与计算跨径l之比（f/l），也称拱矢矢度。桥涵标准跨径径0.75m~60m，22种。涵洞用来来宣泄路堤下下水流的构造造物。多孔跨跨径的全才不不到8m和单孔跨径不不到5m的泄水结构物物称为涵洞。。9.2.2桥梁的主要类类型按受力方式分分：梁式体系系、拱式体系系、钢架桥及及缆索承重桥桥。按用途分：城城市桥梁、公公路桥、铁路路桥、公路铁铁路两用桥、、农桥、人行行桥、运水桥桥及其他专用用桥梁。按全长和跨径径分：特殊大大桥、大桥、、中桥和小桥桥。注：国际上一一般认为单跨跨跨径小于150m属于中、小桥桥梁；大于150m即称为大桥。。按主要承重结结构所用材料料分：圬工桥桥、钢筋混凝凝土桥、预应应力混凝土桥桥、钢桥和木木桥。按跨越障碍的的性质分：跨跨河桥、跨线线桥、高架桥桥和栈桥。按上部结构的的行车道位置置分：上承式式桥、下承式式桥和中承式式桥。其他分法：修修建开合桥、、浮桥、漫水水桥等。9.3城市桥梁的总总体规划和设设计要点一、使用上的的要求二、经济上的的要求三、安全上的的要求四、美观上的的要求9.3.1城市桥梁总体体规划原则和和基本设计资资料9.3.1.1城市桥梁设计计基本要求应考虑城市规规划，近、远远期交通流量量和流向的需需要，考虑水水文、航运、、地形、地质质等。中、小桥桥位位宜服从城市市道路的走向向布置。适应城市车辆辆、行人的流流向、流量需需要。桥位宜选在河河槽较窄、地地质良好和地地基承载力较较大的河段；；不宜位于河河岸有滑坡坍坍塌之处。桥位上方不得得布置架空高高压电力线。。9.3.1.1桥位选择与布布置9.3.2城市桥梁纵、、横断面设计计和平面布置置9.3.2.1桥梁纵断面设设计一、桥梁纵跨跨径的确定○对于一般跨跨河桥梁，总总跨径可参照照水文计算来来确定。桥梁梁总跨径必须须保证桥下有有足够的排洪洪面积。二、桥梁的分分孔○一般布置：：引桥小于主主桥，边跨小小于中跨。○大、中桥梁梁的分孔必须须根据使用任任务、桥位处处的地形和环环境、河床地地质、水文等等具体情况，，通过技术经经济等多方面面的分析比较较，才能确定定设计方案。。桥梁纵断面设设计包括确定定桥梁的总跨跨径、桥梁的的分孔、桥道道的标高、主主桥桥面和桥桥头引道的纵纵坡以及基础础的埋置深度度等。三、桥道标高高的确定1.流水净空的确确定○梁式桥：梁梁底一般应高高出设计洪水水位（包括壅壅水和浪高））不小于0.50m，高出最高流流水水位0.75m。支座底面应应高出设计洪洪水位不小于于0.25m，高出最高流流水水位不小小于0.50m。○无铰拱桥：：拱脚允许被被设计洪水位位淹没，但淹淹没深度一般般不超过拱圈圈矢高f0的2/3。并且在任何何情况下，拱拱顶底面应高高出设计洪水水位1.0m，即△f0≥1.0。拱脚的起拱拱线应高出最最高流冰水位位不小于0.25m。2.通航净空的确确定在通航及通行行木筏的河流流上，必须设设置保证桥下下安全通航的的通航孔。桥跨结构下缘缘的标高，应应高出自设计计通航水位算算起的通航净净空高度。四、桥纵坡的的确定○桥道标高确确定后，就可可以根据两端端桥头的地形形和线路要求求来设计桥梁梁的纵断面线线型。桥面中中心线纵断面面可做成平坡坡、斜坡和竖竖曲线。○桥头引道纵纵坡不宜大于于2.5%，对位于混合合交通繁忙处处的桥段，桥桥头引道纵坡坡不得大于3%，纵坡发生变变更的地方应应按规定设置置竖曲线。9.3.2.2桥梁横断面设设计桥面构造○包括：行车车道铺装、排排水防水系统统、人行道、、缘石、栏杆杆、照明灯具具和伸缩缝等等。桥梁横断面布布置㈠桥梁横断面布布置的一般要要求○下承式、中中承式桥的主主梁、主桁或或拱肋和悬索索桥、斜拉桥桥的索面及塔塔，可设置在在人行道上或或车行道的分分隔带上。○一般情况下下，桥上不设设绿化带。○桥梁人行道道或安全道外外侧，必须设设置人行道栏栏杆，高度1.0~1.2m。㈡桥面横坡○必须充分重重视桥梁车行行道排水问题题。桥面车行行道应设置横横坡，在快速速路和主干路路桥上，横坡坡为2%；在次干路和和支路桥上，，横坡为1.5%~2%。○人行道应设设置1%单向斜向车行行道的横坡。。○在路缘石旁旁须设置足够够数量的泄水水孔。㈢桥面布置○双车道布置置○分车道布置置○双层桥面布布置桥面净空尺寸寸的确定○城市以及位位于大、中城城市近郊的桥桥梁，起桥面面净空尺寸，，应结合城市市实际交通量量和今后发展展的要求来确确定。○桥上上机动动车道道宽：：大型型汽车车或大大、小小汽车车混行行，其其行车车速度度大于于或等等于40km/h，每一一车道道宽度度取3.75；行车车速度度小于于40km/h，每一一车道道宽取取3.5m；小客客车专专用线线每一一车道道宽取取3.5m。非机机动车车道的的宽度度不应应小于于3.0○一条条非机机动车车道的的宽度度为1m。人行行道的的宽度度为0.75m或1m，大于于1m时按0.5的倍数数增加加。○其他他环境境因素素参考考下表表：9.3.2.3桥梁平平面布布置桥梁及及桥头头引道道与两两端道道路的的衔接接线型型应符符合路路线布布设的的规定定，要要保持持平顺顺。桥梁在在平面面上宜宜做成成直桥桥，避避免桥桥梁与与河流流，或或桥下下路线线斜交交。引桥坡坡度较较大或或与滨滨河路路相交交时，，可适适当拓拓展引引桥宽宽度，，以增增加车车道数数；或或者修修建立立体交交叉，，跨越越交通通流量量较大大的滨滨河路路。9.4城市桥桥梁基基本体体系○按结结构基基本体体系可可分为为：梁梁式桥桥、拱拱式桥桥、刚刚架桥桥、悬悬索桥桥及组组合体体系桥桥等。。○常用用的桥桥式经经济跨跨度的的范围围见下下表：：9.4.1梁式体体系桥桥板桥○右图图为几几种板板桥横横截面面：9.4.1.1按承重重结构构的截截面形形式划划分○现代代高架架桥道道路上上采用用的各各种异异形板板截面面形式式肋梁桥桥○截面面形式式：Ⅱ形、Ⅰ形和T形。○装配配式肋肋梁桥桥，考考虑到到起重重设备备的能能力、、预制制和安安装的的方便便，一一般采采用主主梁间间距在在2.0m以内的的多梁梁式结结构。。箱形梁梁桥○截面面呈一一个或或几个个封闭闭的箱箱形梁梁桥成成为箱箱形梁梁桥。。○跨径径大于于40m的预应应力混混凝土土悬臂臂梁和和连续续梁桥桥，横横截面面大多多采用用箱形形截面面。9.4.1.2按承重重结构构的静静力体体系划划分简支梁梁桥○简支支梁桥桥是建建桥实实践中中使用用最广广泛、、结构构最简简单、、施工工最方方便的的梁式式桥。。○对装装配式式钢筋筋混凝凝土简简支梁梁桥而而言，，在技技术经经济上上合理理的跨跨径约约在20m一下。。预应应力混混凝土土简支支梁的的最大大跨径径已达达76m，但超超过50m时，桥桥形笨笨重，，也不不经济济。我我国预预应力力混凝凝土简简支梁梁的标标准跨跨径在在40m一下。。连续梁梁桥○特点点：承承重结结构不不间断断地连连续跨跨越几几个桥桥孔，，形成成一个个超静静定结结构。。（下下图））○连续续梁桥桥高度度低，，而且且能节节省钢钢筋混混凝土土数量量，跨跨径越越大，，这种种节省省就越越显著著。钢钢筋混混凝土土连续续梁跨跨径一一般不不超过过25~30m。预应应力连连续梁梁常用用跨径径为40~160m。悬臂梁梁桥○悬臂臂梁桥桥的主主体是是长度度超过过跨径径的悬悬臂结结构。。○仅一一端悬悬出的的称为为单悬悬臂梁梁（下下图））。○两端端均悬悬出称称为双双悬臂臂梁。。9.4.2拱式体体系桥桥拱桥的的主要要优点点：跨越越能力力大，，能够够就地地取材材，耐耐久性性好，，养护护、维维修费费用少少，外外形美美观，，构造造较简简单。。拱桥的的缺点点：水平平推力力大，，为确确保拱拱桥安安全，，增加加了下下部结结构的的工程程量。。当采采用无无铰拱拱时，，对基基地条条件要要求高高。对对连续续多孔孔的大大、中中桥梁梁，为为防止止一孔孔破坏坏而影影响全全桥，，需采采取较较复杂杂的措措施，，增加加了造造价。。上承承式拱拱桥建建筑高高度较较高，，使用用范围围受到到一定定的限限制。。9.4.2.1拱桥的的特点点拱桥的的主要要组成成○上部部结构构：拱拱圈及及其上上面的的拱上上建筑筑○下部部结构构：桥桥墩、、桥台台及基基础9.4.2.2拱桥的的组成成和分分类拱桥的的主要要类型型○按建建桥材材料分分：圬圬工拱拱桥、、钢筋筋混凝凝土拱拱桥及及钢拱拱桥等等。○按拱拱上结结构形形式分分：实实腹式式拱桥桥（a）与空空腹式式拱桥桥（b）（下下图））○按主主拱圈圈所采采用的的拱轴轴线的的形式式分：：圆弧弧拱桥桥、抛抛物线线拱桥桥或悬悬链线线拱桥桥等。。9.4.3刚架体体系桥桥刚架桥桥的主主要承承重结结构是是梁，，或板板和墩墩台整整体结结合在在一起起的刚刚架结结构。。梁和和柱的的联结结处具具有很很大的的刚性性。9.4.3.1刚架架桥桥T形刚刚构构是是结结合合了了刚刚架架桥桥和和多多孔孔静静定定悬悬臂臂梁梁桥桥的的特特点点发发展展起起来来的的新新颖颖结结构构。。钢筋筋混混凝凝土土T形刚刚构构桥桥常常用用跨跨径径在在40~50m左右右，，预预应应力力混混凝凝土土T形刚刚构构的的常常用用跨跨径径为为60~200m。9.4.3.2T形刚刚架架桥桥将T形刚刚构构粗粗厚厚的的桥桥墩墩减减薄薄，，形形成成柔柔性性桥桥墩墩，，使使桥桥墩墩固固结结而而形形成成连连续续刚刚构构桥桥。。与与一一般般的的连连续续刚刚架架的的区区别别在在于于柔柔性性桥桥墩墩的的作作用用，，使使结结构构在在垂垂直直荷荷载载作作用用下下基基本本上上属属于于无无推推力力体体系系，，而而上上部部结结构构主主要要具具有有连连续续梁梁的的特特点点。。预应应力力混混凝凝土土连连续续刚刚构构桥桥最最大大跨跨径径已已达达301m。9.4.3.2连续续刚刚构构桥桥9.4.4悬索索桥桥悬索索桥桥上上部部结结构构由由钢钢缆缆、、塔塔、、加加劲劲梁梁和和吊吊索索组组成成，，下下部部结结构构由由支支撑撑着着塔塔的的桥桥墩墩、、锚锚固固钢钢缆缆的的锚锚碇碇组组成成。。悬索索桥桥边边跨跨与与主主跨跨之之比比一一般般应应为为0.3~0.4，最最小小可可达达0.21。为为使使横横截截面面具具有有良良好好的的抗抗风风性性能能，，加加劲劲梁梁都都采采用用扁扁平平截截面面。。包括括：：系系杆杆拱拱桥桥、、桁桁架架拱拱、、多多跨跨梁梁拱拱结结构构等等。。（a）利利用用梁梁的的受受弯弯与与拱拱的的承承压压特特点点组组成成联联合合结结构构。。（b）拱拱置置于于梁梁的的下下方方，，通通过过立立柱柱对对梁梁起起辅辅助助支支承承作作用用的的组组合合体体系系。。9.4.5组合合体体系系桥桥9.4.5.1梁拱拱组组合合体体系系斜拉拉桥桥也也是是一一种种由由承承压压的的塔塔、、承承弯弯的的梁梁体体与与受受拉拉的的斜斜缆缆相相结结合合的的一一种种组组合合体体系系。。9.4.5.2斜拉拉桥桥桥塔塔的的横横向向形形式式：：桥塔塔的的纵纵向向形形式式：：9.5城市市桥桥墩墩、、台台和和基基础础单跨跨桥桥梁梁只只有有桥桥台台，，多多跨跨桥桥梁梁中中间间需需要要设设置置桥桥墩墩来来支支承承上上部部结结构构。。桥梁梁墩墩（（台台））主主要要由由墩墩（（台台））帽帽、、墩墩（（台台））身身和和基基础础三三部部分分组组成成。。9.5.1概述述按构构造造分分：：实实体体墩墩、、空空心心墩墩、、柱柱式式墩墩、、框框架架墩墩等等。。按受受力力特特点点分分：：刚刚性性墩墩和和柔柔性性墩墩。。按施施工工工工艺艺分分：：就就地地砌砌筑筑或或浇浇筑筑桥桥墩墩、、预预制制安安装装桥桥墩墩。。按截截面面