中小跨径公路桥梁设计总结

中小跨径公路桥梁设计2013年1月

主要内容介绍一、中小跨径桥梁选型

二、桥梁结构设计要点三、桥梁的震害

一、中小跨径桥梁选型

一、中小跨径桥梁选型（一）、桥梁设计总原则结构安全使用舒适经济合理施工方便易于养护维修造型优美、与自然环境相协调

（二）、桥位选择及布置

1、桥位选择的总原则

中小桥服从路线布设大桥、特大桥应多方案比选，路桥综合考虑，合理协调2、桥位选择主要考虑的因素

（1）地形、地物、地貌

（2）工程地质（不良地质）

我省具有地质构造多变、不良地质分布较广的特点，其表现一般为山体滑坡、崩塌、泥石流、岩溶、断层、破碎带、湿陷性黄土、膨胀土、采空区等不良地质理象。其中又以山体滑坡、湿陷性黄土最具有代表性。路线布设时，应尽可能绕避不稳定山体斜坡，更应该避免将桥梁置于滑坡体影响范围内。若无法完全避开山体滑坡，应采取工程措施，进行处治，确保桥基安全。（3）水文

3、桥位方案比较工程建设费用、维修养护费施工场地布置和材料运输条件桥头道路线型指标以及工程量调治构造物的工程量工程地质条件和水文条件保护耕地及水利设施，避免墩、台处大填大挖对环境、植被的破坏程度

（三）、桥梁总体布置

1、桥梁平面布置（1）线型（2）斜交角

一般，装配式梁板斜度不宜大于45°

整体现浇梁板，尤其箱梁，受力复杂，不宜大于30°

斜拱受力复杂，曲壳翘曲，平面锐角上翘，钝角反力大，受力复杂，一般不大于30°

（3）弯桥墩台平面布置

（a）各墩台平行布置（b）各墩台等角布置全桥梁长一致，梁端角度同一幅相同同一幅梁长不同，梁端角度一致，墩台长度和角度不同墩台长度和角度相同（4）特殊弯、斜桥的简化处理平行布置和等角度布置相结合2、桥梁纵面布置

结合桥梁总体布置进行纵坡、竖曲线及组合统一考虑

对于平原地区跨域公路或河流的桥梁，竖曲线应进入桥梁两跨的引道中如果在纵坡地段，桥梁应沿公路线形在坡度的最底最高处设竖曲线顺接桥上纵坡不宜大于4%，而对于一联长度较长的桥梁纵坡不宜大于3%

桥梁纵面关键要做到与两侧路线的顺适（四）、桥型选择（中小跨径桥梁）

1、上部结构形式

（1）装配式梁板分类截面型式：实体板、空心板、T梁、Ⅰ型组合梁、

矮箱梁等结构性能：钢筋砼结构、预应力混凝土结构受力体系：简支、桥面连续、结构连续（连续梁、刚构）1、上部结构形式（1）装配式梁板适用范围

一般情况不同预制构件的跨径适用范围：

预制板：6～20m

T型梁：20～50m

I型组合梁：20～40m（横向柔度大，易失稳）

矮箱梁：25～40m（20m也用，拆模难；大于40m吊装重、施工费高、危险）1、上部结构形式（1）装配式梁板选择考虑因素：桥梁总体布置、桥高、跨度桥位所处地形环境是否有利于预制场地布设运输条件施工队伍的能力

同一工程的统一（同一合同段）（2）支架现浇梁板分类截面类型：实心板、空心板、箱型梁结构性能：钢筋砼、预应力砼受力体系：简支、连续梁或刚构（2）支架现浇梁板跨径适用范围：

6～13m:钢筋砼板

15～25m:钢筋砼箱梁

25～60m:预应力砼箱梁（3）拱桥

选择因素:稳固的地基（或桩基）材料（山区、高强度石料丰富）地形（沟谷地形）自然景观（山谷、峡口）

（3）拱桥分类按使用材料分：石拱桥、砼拱桥、钢筋砼拱桥按截面形式分：板拱、肋拱、箱型拱、双曲拱按立面布置分：上承式、中承式、下承式按受力体系分：简单体系：三铰、两铰、无铰组合体系：无推力、有推力、拱梁组合常规升桥梁呢上部概结构撇材料列经济虑指标阀表2、下下部结谣构型冤式选择讨下部触结构庆形式障考虑牢的因管素:上部结笑构型式桥下地港形（沟弱、谷、努河流）工程朽地质私条件材料环境施工条暑件（1）桥限墩：桥墩形稍式与适役用高度重力糠式桥惭墩：一般久不超随过10m柱式桥牵墩：30女m以下矩形羊实心含桥墩劈燕：30m范<H<俊60m矩形炸空心数薄壁赔桥墩场：超过60态m（2）桥铃台桥台设形式父选择俱主要馒地形宴、地埋质因犬素，松主要广受地卫形的娱限制牺较大涌。桥台扎主要延类型重力式刚（实体袄）桥台埋置目式桥补台（剂柱式迁、肋傻板式仙）轻型书桥台拼（薄爷壁）组合式狭桥台（卫加筋式册、拱桥彼组合台读）常用桥令台形式株与适用寺高度U型桥袄台：桥台高裁度一般匙不宜大色于10m柱式桥巷台：高度不宋宜大于4m肋板式晓桥台：合理高蛋度应为4～10渡m（3）常欺用基驰础明挖浅华基础(挖深不押超过4米）桩基础注阴意：①在一尘座桥梁挥中，尽屡量采用铃相同的出基础型柿式。②对熟于我吼省，剂黄土浆地区意、陡书坎地焰形较赵多，铅桩基鹅础有挪效桩霜长取2倍桩甩基直讽径厚封度土狐层以更下。③湿摄陷性吴黄土么地区乒，负约摩阻收影响剑。④摩福擦桩诵桩长裂不小隙于15米，端奏承桩桩番长不小章于12米，掩嵌入闲中风磨化或主微风锅化岩为层深爽度不趋小于2.巷5d感,单轴喜抗压堡强度涌不小姿于10兆帕。（五辛）特磁殊桥抖梁设约计坡桥设驱计1、桥上粗纵坡规范要粥求桥上待纵坡不携宜大于4%，如受倡地形条斤件和路默线线型揉的限制压，可以扫适度加谢大，但健必须采荒取一定糊的构造毕措施。2、梁宝（板遭）桥见墩水笛平力1）恒忘载作味用下决的桥烘墩受痕力桥梁上迅部恒载撒对于桥拔墩不产鸡生水平战力。2）制心动力以作用思下的跟桥墩脱受力由于页制动背力在垮桥墩恭上的分竖向绍分力慢很小脊，可展不对衰其分拦解3）温孟度变化边引起的舍墩顶水厚平力由于逐温度被变化议，上貌部结验构伸扯缩，柔导致利墩顶蒸产生富水平贿位移滋所产押生鉴的水丧平力辱与桥枝面纵帐坡大亿小无忽关综上碰所述问，桥丈墩墩冲顶所罗受的介水平株力与轧桥梁化纵坡绸关系小不大圾，一检般其锯下部殖构造够可按通平坡逐桥进谢行结陕构分避析。（五姜）特垃殊桥甩梁设诸计顺水亮桥设膏计1、适用绣范围局部路粉线与水商流平行岭或交角虾较小2、顺水输桥设计桥长猫确定;不宜压勺缩河道桥梁缸高度:考虑盖勉梁以下想净空要拿求桥墩形颗式：宜采趴用柱世式墩桥墩结范构受力壳分析：考虑去漂浮卧物滞蔽留在深桥墩钉产生特的作适用（六）牛特殊地骄质条件顶下的桥察梁设计湿陷性抬黄土地勾区1、湿棋陷性构黄土嚷的工哗程特庄性易溶蚀像、易冲青刷、各回向异性丸以及湿怎陷性2、设计永原则最大限小度的消出除和减戚少不均柿匀沉降运和地基名承载力拔不均匀饶对结构耍安全造狐成的不猛良影响3、桥位贯选择尽量避插开黄土烛陷穴地丈下岩溶析的发育再区和易恢崩解、饰潜蚀、艺顶冲和程发育不后稳定地曲段（六门）特看殊地怜质条闪件下失的桥迫梁设企计湿陷性嘱黄土地黎区4、设计歉重点墩台基短础5、重点堆注意的日问题采用狭明挖烛基础鸟时，宽尽量腊选择魂非湿陷性闪黄土层羽为基础摄持力层采用菜桩基脉础时观，桩穷尽量鸣穿透没湿陷雷性黄裹土层劝，适药度考强虑湿挺陷产嫂生的燃负摩识阻力角。必须挥充分糖注意组桥头级的防即护和抢排水态，设走置完快善的秧排水鞠系统（六杂）特厕殊地袜质条熄件下煌的桥仙梁设军计滑坡线体附朝近1、桥位奏选择避免扎将桥婆梁置志于滑盛坡体觉上，恐或将歌墩台炎设于贞有滑炼坡的卖堤岸避上2、设颗计原洽则当无法敢避免在回滑坡体禁边缘设羽置桥梁电时、必编须对滑贷坡体采昏取可靠军的整治涂措施，贪避免对侄桥梁稳惩定性构捉成潜在楼的威胁3、几势个注寒意的加问题当桥南梁设肝置于太相对欠稳定辨的滑要坡体脑上时惩，必斗须做堡好工言程的眨防排栏水设积施，眼避免咱开挖螺和冲逼刷过材多扰角动地拍形，昌引起旷古滑序坡复甜活布设候在滑枝坡体污边缘夜的桥迟梁，念当桥损梁高捡度不宵大时续，宜沿采用涨桩柱验式墩垫台。当采窑用扩扩大基户础以窜致基蓄坑开建挖多扎大易角诱发句新滑宗坡时斜，应鹅优先办采用真桩基泉础（六）丹特殊地恋质条件拉下的桥剪梁设计泥石流睛地区1、桥位废选择应选择善在沟床良稳定的罪流通区斥直线段巾内，尽旷可能与背主流正消交2、设计唉原则跨越泥蛇石流深剂沟的桥舱梁不宜向在沟中升设墩，芽跨越较仙宽泥石劣流沟槽卧，应选扰择较大屋的跨径英，避免毯桥墩过弄多压缩懂泥石流灵通道要保证劣足够的贡桥下净烦空，不竟宜采用行挖深河降床的办萄法增大拔桥下净眼空在泥石葱流沟内亩不得采糕用各类萌轻型桥丸墩，和卷锥坡突本出台前毫的埋置白式桥台（七）奸桩基础右的特殊响处置一、断刷桩或是验桩长不刃足加桩焦方案1、扁担切桩沿纵绿桥向米加同刻等直贸径的混桩，浓废桩涂用砂吩砾或皆粘土股填充总，分拢层压衰实，掘待填杂充压贤实后意再钻亦新孔周，注驳意新繁桩和蓬断桩析的桩跟间距卷离。2、菱携形加视桩（1）、施工己前，再应先置凿出炉原有姑桩顶1.5隶m范围攀内钢歇筋保挨护层熄，并姥将墩证底0.轧5m范围内虽凿除1c拜m厚钢筋墓保护层城。凿毛怨后一定灭要保持兰桩和柱屯子为圆带形，并饿形成绕要混凝土挣桩或柱嫁的环状骂坑槽，办以保证盈与钢套疗箍紧密酬接触及野胶与混芹凝土的颤粘结性础。（2）、A、C和B、D采用q3境45歉-D钢板，级采用Ⅰ级双面眼熔透角唱焊，套抽箍钢板老应避开轰承台上括、下层昂钢筋布长置。（3）、安装套禁箍钢板充前，应萌在钢板支内侧、邻桩、柱忙涂桥梁芽加固专讲用结构孝胶使钢激板与原没桩基黏域贴牢固赢，并用10级高乳强螺里栓拧届紧。屯在桩袍或墩蛇的粘坚合处歉在涂厌胶以吃前必绩须将徒残渣进和浮述尘清超洗干急净，脏以保欣证结改构胶涛与混率凝土非的粘竞结质木量。3、整仙幅加问桩（1）、施工美前，第应先净凿除远原有速承台跪侧面40厘米范它围内的犹砼，凿断除后保燃证原承寒台横向批钢筋。二、溶材洞位置解桩基础另的处置1、桩基脱设计为缩慧摩擦桩柏。如果低桩侧有掩溶洞，孙可以先拿对溶洞驾采用M7站.5浆砌侍片石渴进行具砌筑姜，砌猾筑厚畜度为振桩侧0.房诚75蜻d。溶的洞处云置完窗毕后觉，继剑续下仔挖至浩设计旧标高均，按替照摩宿擦桩失重新梳进行巴设计王，溶陆洞范拒围内处不考燃虑摩叛阻力金的影献响；趟如果兼桩底蛙发现瞎有溶呈洞，冷根据闭溶洞冻距桩努底的允距离愈分别咱对待盗，根鸣据现扣场情股况分势别对预待。2、桩物基设呜计为佛嵌岩浪桩。盒如果以桩侧乎有溶君洞，组可以厉先对演溶洞桂采用M7.吐5浆砌司片石上进行请砌筑盏，砌寇筑厚并度为灿桩侧0.资75意d。溶洞惑处置完桨毕后，霞继续下毯挖至设麦计标高批，即可塔终孔；晶如果桩荐底发现暂有溶洞叠，则须轿判定稳厘定中风毅化灰岩做厚度，慎溶洞顶脚有5米厚颤中风柔化灰滤岩，肾桩长蓄保持烧不变品，只炸对溶泊洞进桐行处颠理。册小于5米，京则要受求桩稀基穿局越溶筑洞，草挖至劣稳定胁中风欧化灰贯岩并仪嵌入2.5倍桩小径或肆按摩暑擦桩飞设计组，空巨洞范围围内凉不考芽虑摩查阻力壮的影谜响。3、对爸于有跌溶洞救的桩射基，膜施工渐方一著定要乌探明释其规稠模大携小，肯并给应出文展字性涂说明棋。在压设计说方没抖有给讯出处仰理意酷见之东前，依有发丑现溶幼洞的俱桩均叮不可敞灌注论。对档于需做要变枣更为姑摩擦核桩设哑计的毁，施赔工单宰位须拘提供绝挖孔犯记录丧，以呆便合税理确锤定桩冻长。二、云桥梁同结构届设计累要点二、桥斗梁结构邪设计要控点1、不同谎上部结族构的工边作原理（1）装袜配式嘴梁板铰接粥板铰接搏梁刚接浮梁铰接板通过板可与板之壁间的铰缝感或似秋铰的艘结构传递竖奥向力，条几乎不传递塑弯矩。板的相炼互作用铰接板昨桥计算贪图式铰接梁梁之间母较弱的结翼板连彻接近似蕉于铰岭接实际搬上由帅于翼门板的弯曲列，剪巩力也茧不能完全艰传递铰接T形梁桥慌计算图落式刚接梁横梁桌与翼亚板共肾同形弊成刚性连泥接使得拉竖向力和弯标矩得尤以在欠梁与兵梁之间传猫递各梁枝的整筐体受腿力性分能得到加企强刚接T形梁购桥计窃算图伴式（2）整泻体现荣浇梁崭板整体现率浇板：双向弯裁曲受力册的弹性已薄板整体把现浇蝇箱梁守：纵向弯役曲横向恒弯曲扭转扭转澡变形节（畸迷变）（3）斜吹弯结琴构①斜板桥影响北斜板盲受力缩慧性能假的主吗要因溉素斜交例角宽跨比支承方盛式斜板盈桥的税工作递特性每：简支组斜板毛的纵责向主昆弯矩性比同赔跨径启和桥偏宽的况正交表板弯崭矩要烈小，皂且弯坏矩随碌斜交索角增汤大而乏减小纵向最泉大弯矩街向钝角方骑向偏转移均布荷字载作用卸下最大歪弯矩位着置的变贵动斜板桥己的工作亮特性：荷载有贡向两支盆承边之腥间的最宵短距离穿方向传拳递的趋乒势，对惩于较宽令的斜桥验，其最围大主弯志矩方向毫几乎接续近与支鸦承边正告交。斜板桥辟的工作云特性：斜板除伟斜跨径骆方向的谅主弯矩必外，在果钝角部剩位的角蔑分线垂直方稿向上，广将产生接近付跨中槐弯矩止值的负产弯矩毒，该唐弯矩分布之范围较州小；斜大板在支或承边上虎的反力狭分布很不均族匀，钝角桶处可出猾现比夜同情返况正交反板大匹数倍肝的反力，周而锐角养处反力很首小，甚绢至出现计负反驻力，以至于锐恨角有上绒翘的趋势肝，斜板钢以上特性狭可以用饥比拟连续钢梁来描破述ABCD比拟细连驱续梁斜板泽桥的坛工作沈特性泥：斜板的程最大纵孔向弯矩励，虽比山同等跨裤、宽的议正桥小蝇，但横向绣弯矩缓却比卷同等弹跨宽鼓的正颠桥要弦大的面多，桐跨中幼部分蓬的横冻向弯前矩增判加量用，相棚当于仔纵向杰弯矩鹿减小输的量斜板哲在工雪作过稍程中抬，在鞠平面径内有向锐恢角方惕向转讲动的嚷趋势斜板叔桥的忙工作碑特性倍：斜板届的扭懂矩变未化非常奸复杂偶，与旨板的抗搬扭刚订度有施关《桥规》规定:斜交角基不大于15°时，才可以州按正桥访计算。一般仁斜交棕角不句宜大伯于45°斜板扭嚷矩图(45却°)②斜梁桥多梁并式叨单加梁式弯扭霉耦合扣效应于除受辫斜度心影响该外，林还受响弯扭卖刚度躲比（K＝EI/胞EJ）的影鬼响（反炸比关系努）单箱香斜箱充梁:K=乱0.身5～5扭矩幸作用肢大多梁且式肋摩梁桥K=10～10沾0弯扭耦衬合效应慕小③平面弯充桥1>弯桥的乖主要泰受力你特点腹：由于弯拘扭耦合,变形大扭矩存垮在于各扛处反力凳不均累匀横梁怀作用临突出2>弯桥菊受力捧图式弯梁剪受力裤图显弯樱梁截逃面位聪移和纤分解M:弯矩T:扭矩V:剪力④拱桥竖向结反力竖向眼荷载水平推厕力(减小弯肃矩）弯雹矩1>受力婶图式爸：三铰花拱两铰愤拱无铰拱2>拱轴士线常用匀的拱遥轴线假型式孙有圆弧线遍、抛物永线和悬录链线圆弧盖线抛物线悬链线理想铸的拱稳轴线是与老拱圈仗承受的压趁力线痛相吻信合3>连拱作艺用桥墩冲抗推档刚度茧是拱扒圈抗封推刚铸度的40倍以偷上时米，近驱似按早单孔路固定马拱计千算2、桥慎梁常碍见结尚构性炭病害兴及原蜻因（售设计翼原因倾）（1）装配缝式板桥①铰给缝砼倦开裂酿、破缠碎，代造成钻单板深受力②板底闲的纵缝③板底霉横缝及仆板侧竖血向裂缝④板泄在靠杰近支型座处浩断裂（2）整鸦体式候板桥①板挺底纵住缝②板魄底横告缝（3）装配商式梁桥①下缘唐受拉区逗裂缝②腹膜板中冬间的手竖向伍裂缝③腹板掩水平纵傍向裂缝④腹浇板斜扬裂缝⑤梁间稀翼板湿共接缝纵复向裂缝⑥横技隔板筑与主麦梁连卵接处侮砼损寺坏（4）整街体现佣浇箱臣梁主要透出现困的病哗害有躁：纵向揭弯曲且开裂召，支稳点附蒙近梁腹化板斜仰裂缝中，箱骆梁顶压板纵警向裂乱缝，剥支点附酷近底酬板放旬射性幻玉裂缝暮等。上述病富害多属肥设计不躺周引起拔，主要订原因有轻：箱梁张尺寸尖拟定征不合呈理对次内罢力影响励考虑不嫩足忽视境温度锄应力（5）砼弟桥面雾铺装袜损坏梁板酬桥砼吵桥面摊铺装松纵向法开裂桥面网巩裂、剥纤落建议：只将桥被面参与您共同受谈力考虑耻为富余登量（6）支座泰损坏橡胶绵支座近主要艇病害逗有：橡胶冠老化支座肿外鼓钢板曾外露剪切变细形过大梁开裂支座奖脱空………桶…支座聚损坏奏设计醋方面载原因针有：①支座稳选用不闪当反力打计算合错误(斜弯屿桥)未考脏虑纵辟向变盈形过厦大引冒起的骄剪切款变形②支匹座未圾设计壶为水肃平放轰置坡桥，脑支座偏番压③支缘瑞座脱愈空设计巧说明砌未注保明预祖防和古补救佩措施（7）拱稀桥①圬胀工拱惩桥拱虑圈纵尚向开砌裂设计旗的拱遭顶填习料厚秧度偏倒小②拱奇顶底吼面横大向开紫裂设计时戴基础沉劲降计算赖不准确③装配圾结构施测工缝处捎开裂接头芹、节疯点处卸设计趴薄弱仰施工锹质量烧不易星保证拼接办构造浇耐久练性差低局啊部应广力未墨进行宇详细姥计算（8）结构灶耐久性万考虑不责足产生议的病害现象谦：钢筋锈域蚀混凝档土冻飞融损肤伤结构哪受化满学侵己蚀损注坏等原因篮：耐久淹性设浩计概及念不卧足，馅采用蔬过小岛的构闲件截咐面，杨钢筋郑保护艇层过似小，营忽略绒环境写对结休构的中影响腥，保咱护性隶措施械设计愧未引羡起重催视（通如排预水系枯统、勾防水珍层）（9）由药于设缎计不甜完善导可能愧导致钞的施域工缺区陷①锚央下砼令不密沉实；②梁腹仙板蜂窝章、麻面弓；③先干简支艺后连躁续结那构中个负弯董矩预榴应力撤束普遍存微在伸叼长量勉不足太，管征道压仓浆难腐以保驼证；④过件薄的惭桥面丢砼铺坚装；⑤钢生筋位养置的兴较大著偏差播，无翻法避祥让。3、中症小跨悠径桥企梁设筐计中只应注终意的爬问题结构承绘载力是沉核心请具体应絮注意的亡一些问劳题：（1）装雾配式恭板的臭铰缝叶设计（2）装错配式献板截宵面设侦计（3）注途意桥太梁的益横向睁受力柔和横恒向配养筋（4）加须强装携配式悦梁的风横向锋连接（5）对否于先辟简支闻后连仗续结午构①在负窜弯矩区讽设置足庭够的普只通受力与钢筋②完垃善湿屋接缝签预留设的伸气出钢张筋（6）各湖类结构剧均应加扰强分布抢钢筋的趴配置3、中加小跨范径桥沸梁设额计中谜应注接意的锐问题（7）睛砼桥湿面铺瞎装厚吹度、席连接奸筋，挤且不乳应计啦入结构受力（8）如合理暑选用吐支座（9）故拱桥亭及超裤静定漂梁板江桥基其础的灾沉降投量计浆算（10）加欠