桥梁的总体规划、设计要点及方案比较

桥梁的总体体规划、设设计要点及及方案比较较第一节桥桥梁总体规规划原则和和基本设计计资料第二节桥桥梁纵、横横断面设计计和平面布布置第三节桥桥梁设计的的方案比较较第一节桥桥梁总体规规划原则和和基本设计计资料第三章桥桥梁的总体体规划和设设计要点桥梁工程第一节桥桥梁总体规规划原则和和基本设计计资料公路桥梁的的设计，根根据其使用用任务、性性质和所在在线路的远远景发展需需要，应符符合技术先先进、安全全可靠、适适用耐久、、经济合理理的要求外外，还应考考虑造型美美观和有利利环保的原原则，同时时尚应考虑虑因地制宜宜、就地取取材、便于于施工和养养护等因素素。桥梁设计，既是一种种工程设计计，也是一一门艺术设计是灵魂魂在整个设计计过程中，，酝酿、构构思的“概念设计计”工作，则更更是发展创创新思维的的最重要阶阶段。第一节桥桥梁总体规规划原则和和基本设计计资料第三章桥桥梁的总体体规划和设设计要点桥梁工程一、桥梁设设计的基本本要求桥梁设计的的一般步骤骤为：通过过概念设计计确定结构方方案，确立计算模模型，确定结构构的详细尺寸和和细节构造造。选择构思思好的桥梁梁结构方案案，是设计计工作最重重要的第一一步，也是是评价桥梁梁设计成功功与否的重重要标准。。桥梁总体规规划的基本本要求桥梁总体规规划一般地需考考虑下述各各项要求：：1．使用上的的要求：桥上的行车车道和人行行道应保证证车辆和行行人安全畅畅通，满足足将来交通通发展的需需要。桥型型、跨度大大小和桥下下净空还应应满足泄洪洪，安全通通航和通车车的要求。。建成的桥桥梁要保证证使用年限限，并便于于检查和维维修。对跨越线路路或河流的的桥梁，要要求不妨碍碍桥下交通通或通航；；靠近城市市、村镇等等的桥梁，，还应当综综合考虑桥桥头和引桥桥区域的环环境和发展展2．经济上的的要求：桥梁的建造造应体现经经济合理。。桥梁方案案的选择要要充分考虑虑因地制宜宜和当地取取材以及施施工水平等等物质条件件，力求在在满足功能能要求的基基础上，使使总造价和和材料等消消耗量最少少，工期最最短，提早早投入使用用。桥梁总体规规划一般地需考考虑下述各各项要求：：3．结构上的的要求：整个桥梁结结构及其部部件，在制制造、运输输、安装和和使用过程程中应具有有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性（地地震）。4．施工上的的要求：桥梁结构应应便于制造造和架设。。应尽量采采用先进的的工艺技术术和施工机机械，以利利于加快施施工进度，，保证工程程质量和施施工安全。。5．美观上的要要求：桥梁应具有有优美的外外形，应与与周围环境境与景色协协调。此外，优秀秀的、结构构上既有特特色且又美美观的方案案，应使结结构的造型型与力学行行为相协调调。如果结结构在外形形上标新立立异，虽有有特色、与与众不同，，但其力学学行为甚不不合理的桥桥型方案，，往往会显显著提高经经济造价和和增加施工工难度，严严重者甚至至会影响到到结构的耐耐久性和运运行安全桥梁工程二、桥梁工工程的科学学依据1、数学：理理论基础、、工具2、力学：理理论力学、、材料力学学、结构力力学、结构构动力学等等3、计算机辅辅助设计技技术：通过过计算机辅辅助进行结结构分析、、绘图4、工程材料料学：石材材、木材、、钢材、混混凝土、复复合材料、、防腐材料料等5、工程地质质学：覆盖盖土层、上上部岩床、、地下水以以及相关物物理探测方方法6、岩土力学学：岩石、、土的力学学性能，承承载力、变变形、稳定定性等7、水力学：：开敞渠道道内水流机机理和位能能动能转变变关系；管管道内水压压力；水浮浮力8、水文学：：桥位处建建桥前后水水的运动规规律及对路路、桥、周周围环境的的影响9、混凝土结结构工程：：包括设计计、施工和和科研，素素砼、钢筋筋及预应力力砼10、钢结构工工程：钢构构件加工、、拼装、防防腐及整体体疲劳、稳稳定等问题题11、基础工程程：扩大基基础、桩基基础、沉井井基础等12、铁道、公公路工程：：桥路连接接、线形协协调第三章桥桥梁的总体体规划和设设计要点桥梁工程三、桥梁技技术规范、、工作细则则和常用手手册桥梁技术规规范（Specifications,Standard）以科学的工工程知识和和成熟的工工程经验为为基础，全全面系统地地汇集整理理有关桥梁梁设计、施施工、养护护的技术要要求，形成成统一的标标准规定，，并以此作作为桥梁各各项工作必必须遵循的的准则，这这种成册的的准则条文文，就称之之为桥梁技技术规范。。工作细则（（Regulation,Rule,Guide）对内容广泛泛或技术复复杂而在规规范条文中中不便一一一纳入的技技术文件，，通常采用用工作细则则的形式加加以补充。。常用手册（（Manual,Handbook）为工作方便便，有关部部门常常汇汇集与桥梁梁设计有关关的原始资资料、规范范规定、应应用公式、、参考数据据等，编成成手册，可可以迅速查查解经常遇遇到的技术术问题，提提高工作效效率。第三章桥桥梁的总体体规划和设设计要点桥梁工程四、设计资资料调查在着手设计计之前，首首先要选择择合理的桥桥位，这常常常是影响响桥梁设计计、施工和和使用的全全局问题。。对于选定定的桥位，，必须进一一步调查研研究，详细细分析建桥桥的具体情情况，才能能作出合理理的设计方方案。第三章桥桥梁的总体体规划和设设计要点桥梁工程四、设计资资料调查第三章桥桥梁的总体体规划和设设计要点桥梁工程第三章桥桥梁的总体体规划和设设计要点桥梁总体规规划的基本本内容包括括桥位选定桥梁总跨径径及分孔方方案的确定定选定桥型决定桥梁的的纵、横断断面布置等等桥梁工程五、设计程程序一般桥梁建建设程序：：审批项目建建议书→可行性报告告并确定设设计任务书书→工程立项→设计→招标→施工→竣工验收大型桥梁设设计工作可可分为前期期工作及设设计两个阶阶段，前期期工作包括括编制预可可行性研究究报告和可可行性研究究报告，设设计阶段按按“三阶段设计计”进行，即初初步设计、、技术设计计和施工图图设计。桥梁工程五、设计程程序BuildingprogramDesignprogram预可行性研研究报告前期工作项目建议书主管部门批批准工程立项可行性研究究报告主管部门批批准项目任务书书初步设计建设单位审审批招标文件技术设计建设单位审审批施工图设计计设计阶段开工报告招投标及施施工准备施工阶段设计招标桥梁工程二、可行性性研究前期工作有时也称为为桥梁规划划设计，包包括预可行性研研究和可行性研究究，重点在于于论证建桥桥的必要性性和合理性性，并确定定建桥的地地点、规模模、标准、、投资控制制等一系列列宏观和重重大问题，，为科学地地进行项目目决策提供供依据，避避免盲目性性及其带来来的不良后后果。预可行性研研究与可行性研究究：内容一致致，深度不不同预可行性研研究着重于工程程的必要性性和经济合合理性可行性研究究在预可行性研研究之后，着重重于工程上上和投资商商的必要性性桥梁工程二、可行性性研究桥梁的必要要性主要论论证是否需需要建桥的的问题，评评估所建议议修建的桥桥梁工程在在国民经济济和交通工工程中的作作用。铁路桥梁评评估以规划划和近、远远期可能的的运量为研研究对象干线公路桥桥梁评估以以规划和交交通量为研研究对象地方公路桥桥梁评估以以交通量为为研究对象象城市桥梁评评估以规划划和交通量量为研究对对象桥梁的可行行性论证包包括工程可可行性和经经济可行性性。需要对对建桥进行行相关的勘勘测和调查查工作。桥梁工程二、可行性性研究工程可行性性研究的主主要问题：：1、桥梁标准准的制订首先调查桥桥上可能同同型的交通通种类及其其要求、预预测交通量量和今后可可能发生的的增长率，，由此确定定线路等级级、需要的的车道数或或行车道宽宽度，以及及非机动车车道宽度等等。其次要要确定容许许车速、桥桥梁纵坡和和曲线半径径等。此外外还要确定定航运标准准、航运水水位、通航航净空、船船舶吨位以以及要求的的航道数量量及位置等等。2、桥位选择择桥位选择大大方向上，，应服从桥桥梁所在线线路的走向向；大范围内，，应服从路路网规划的的要求；小范围内，，桥位可作作适当挪动动以便比较较；城市桥梁应应满足城市市总体规划划的要求。。桥位选择要要注意线与与桥的辩证证关系重要桥梁应应通过路桥桥综合比较较后确定桥桥位一般需提交交2-3个桥位，以以便进行多多方面综合合比选，选选出合理桥桥位桥梁工程二、可行性性研究3、桥式方案案比较目的仅在于于评估各方方案的技术术可行性，，特别是基基础工程的的可行性，，而不是为为了提出某某一推荐方方案。应对对成熟方案案进行评估估以提高可可信性。同等深度比比较各方案案技术指标标，并提供供工程量以工程量中中适当偏高高、技术先先进并且可可行的方案案作为一个个桥位的桥桥式参选方方案。4、调查工作作桥梁前期调调查工作包包括：1）地形测量量：“草测测”2）地质勘探探：以收集集资料为主主，辅以适适当布置钻钻孔进行验验证，对各各桥位从地地质角度做做出初步评评价；3）水文资料料：调查设设计流量，，历史最高高、最低水水位，百年年一遇洪水水位，常水水位及流速速等资料。。考虑上游游是否有水水库或拟建建水库。论论证河道是是否稳定以以及建桥后后对河段上上下游的影影响。4）外部条件件：其他有有关建桥情情况，如砂砂石料、水水、电、运运输、人力力等。桥梁工程三、初步设设计在桥梁可行行性研究报报告的基础础上，经建建设主管部部门审查通通过，确定定一座桥梁梁工程的建建设项目并并编制设计计任务书。。建设单位可可采用招标标或委托设设计的方式式进行桥梁梁的初步设设计。设计任务书书是初步设设计的依据据。初步设计目目的：在设设计任务书书的技术范范围内提交交一份供比比选的建桥桥项目文件件，达到：：1、说明本桥桥梁工程的的特点和要要求；2、提出若干干可行的比比较方案；；3、推荐准本本采用的较较好方案；；4、估算实现现推荐方案案所需的费费用、工期期、技术措措施等目的的。桥梁工程三、初步设设计初步设计内内容包括：：1、设计任务务的来源和和要求；2、桥址处自自然条件的的基本资料料；3、技术条件件的选定；；4、桥位方案案的必选，，上下部结结构方案的的研究、比比较和确定定；5、推荐方案案及其理由由；6、推荐方案案的指导性性施工组织织，包括施施工方法、、进度安排排、场地布布置、主要要机具、材材料和劳动动力配置等等；7、工程概算算。初步设计的的重点在桥桥式方案和和结构总体体构思方面面。桥梁工程三、初步设设计在确定桥式式方案时，，需对桥梁梁平面、立立面和断面面的具体布布置以及它它们之间的的关系进行行反复、交交互的研究究和调整。。1、平面布置置试定正桥的的桥轴线位位置。在轴轴线上研究究河岸及堤堤防情况，，拟定两岸岸边墩（台台）位置并并布置其他他桥墩。结结合线路方方向、两岸岸地形和立立面布置，，可以试选选引桥轴线线的走向、、弯道和坡坡度。2、立面布置置从平面轴线线布置，结结合地形图图、地质剖剖面图、水水位高程、、计算冲刷刷线和以确确定的上下下部结构，，可以绘成成沿轴线的的桥梁立面面图。3、断面布置置沿桥轴线各各关键处，，结合选定定的结构类类型、地形形、地质横横断面、水水位高程和和冲淤计算算等，可以以做出桥梁梁的断面布布置图。当三个面的的布置都能能互相配合合，满足技技术要求时时，桥式方方案就能成成立。桥梁工程三、初步设设计桥式布置中中首先要慎慎重确定桥桥梁跨度，，特别是主主跨的跨度度。大跨度对通通航有利，，且能减少少基础工程程量。但在在桥长相同同时大跨度度比小跨度度造价高、、工期长。。通航跨要与与航道相适适应。桥梁工程三、初步设设计在初步设计计阶段还要要进一步开开展水文和和勘测工作作。通过水水文工作，，提供基础础设计、施施工所需要要的水文资资料等。初步设计阶阶段进行的的勘测工作作成为“初勘”。在初勘中中要求建立立以桥位中中心线为轴轴线的控制制三角网，，提供桥址址范围内1/2000地形图。勘勘测工作一一般在桥轴轴线上的陆陆地及水上上布置必要要的钻孔。。必要时在在桥轴线的的上下游也也适当布置置一些钻孔孔，以便能能控制岩层层构造情况况及其变化化。根据钻钻探取得的的资料，确确定岩性、、强度及基基岩风化程程度，覆盖盖层的物理理、化学指指标以及地地下水位情情况等。桥梁工程三、初步设设计根据工程量量、施工组组织设计以以及标准定定额编列工工程概算。。各个桥式式方案都要要编列相应应的概算，，以便进行行不同工程程费用的比比较。初步步设计概算算不宜大于于前期工作作已批准的的“估算”的10%。对概算适当当调整作为为“标底”。如果主管管部门对初初步设计提提出修改意意见，则需需另外编制制“修改初步设设计”报送上级审审批。第二章桥桥梁工程的的规划与设设计桥梁工程四、技术设设计常规桥梁一一般不需要要进行技术术设计。对于新型、、复杂、重重要、大型型桥梁结构构，往往需需要对初步步设计进行行细化，以以便发现可可能存在的的问题，进进一步优化化设计。技术设计阶阶段主要内内容：对选选定的桥式式方案中的的各个结构构总体的、、西部的技技术问题作作进一步研研究解决，，对结构各各部分设计计详尽的设设计图纸，，包括结构构断面、配配筋、构造造细节处理理、材料清清单及工程程量等。技术设计阶阶段要进行行补充勘探探（简称“技勘”）。技术设计的的最后工作作是调整概概算（修正正概算）。。桥梁梁工工程程五、、施施工工设设计计施工工设设计计需需按按照照已已批批准准的的技技术术设设计计（（或或初初步步设设计计））进进行行。。施工工设设计计一一般般由由原原编编制制技技术术设设计计（（或或初初步步设设计计））的的单单位位继继续续进进行行，，也也可可由由中中标标的的施施工工单单位位进进行行。。施工工设设计计内内容容：：结结构构设设计计计计算算，，绘绘制制施施工工详详图图等等。。施工工设设计计阶阶段段还还需需进进一一步步根根据据施施工工需需要要进进行行补补充充钻钻探探（（称称“施工工钻钻探探”）。。根据据施施工工设设计计资资料料，，施施工工单单位位编编制制施施工工组组织织设设计计和和工工程程概概算算。。所有有设设计计文文件件经经主主管管部部门门审审批批后后即即可可实实施施桥桥梁梁施施工工各各项项工工作作。。桥梁梁建建成成后后，，通通常常需需进进行行成成桥桥荷荷载载试试验验、、质质量量检检查查验验收收及及办办理理交交接接手手续续，，由由接接收收部部门门负负责责今今后后的的桥桥梁梁通通车车运运营营和和养养护护维维修修。。桥梁梁工工程程第二二节节桥桥梁梁纵纵、、断断横横面面设设计计和和平平面面布布置置一、、桥桥梁梁纵纵断断面面设设计计桥梁梁纵纵断断面面（（elevation）包包括括确定定桥桥梁梁总总长长、桥梁梁孔孔径径布布置置、桥梁梁高高程程与与桥桥下下净净空空、桥上上及及桥桥头头的的纵纵坡坡设设置置等。。桥梁梁总总长长：：根根据据水水文文计计算算确确定定。。既既要要保保证证过过水水空空间间又又要要保保证证经经济济孔径径布布置置：：与与经经济济、、技技术术、、结结构构体体系系、、桥桥式式、、通通航航要要求求、、地地形形地地质以以及及水水文文情情况况有有关关。。经济济跨跨径径桥梁梁工工程程桥面面高高程程的的确确定定：1）由由线线路路纵纵断断面面确确定定；；2）由由设设计计洪洪水水水水位位、、通通航航净净空空、、建建筑筑高高度度确确定定。。坡道道设设置置：：节节省省路路基基填填方方，，将将桥桥梁梁抬抬高高，，设设置置坡坡道道公路路桥桥：：桥桥面面纵纵坡坡≤4%，桥桥头头引引道道纵纵坡坡≤5%市镇镇交交通通繁繁忙忙桥桥梁梁：：均均≤3%铁路路桥桥：：明明桥桥面面和和无无碴碴桥桥面面一一般般应应设设平平坡坡，，跨跨度度大大于于40m或桥长长大大于于100m，纵纵坡坡≤4‰‰，不不设设竖竖曲曲线线道碴碴桥桥面面可可设设于于坡坡道道上上，，一一般般≤≤30‰‰桥梁梁工工程程二、、桥桥梁梁断断面面布布置置桥梁梁断断面面布