桥梁平、纵、横断而设计

一、桥梁的平面设计

   桥梁设计首先要确定桥位.按服《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)的规定，小桥和涵洞的位置与线性一般应符合路线的总走向，为满足水文、线路弯道等要求，可设计斜桥和弯桥对于公路上的特大桥、大、中桥桥位，原则上应服从路线走向，桥、路综合考虑，尽量选择在河道顺直、水流稳定、地质良好的河段上。

   桥梁的平曲线半径、平曲线超高和加宽、缓和曲线、变速车道设置等，均应满足相应等级线路的规定。

   二、桥梁纵断面设计

   桥梁纵断面设计包括确定桥梁的总跨径、桥梁的分孔、桥道的高程、桥上和桥头引道的纵坡以及基础的埋置深度等。

   I.桥梁总跨径

   桥梁总跨径一般根据水文计算来确定.其基本原则是:应使桥梁在整个使用年限内，保证设计洪水能顺利宜泄;河流中可能出现的流冰和船只、排筏等能顺利通过;避免因过分压缩河床引起河道和河岸的不利变迁;避免因桥前奎水而淹没农田、房屋、村镇和其他公共设施等。对于桥梁结构本身来说，不能因总跨径缩短而引起的河床过度重刷对浅埋基础带来不利的影响。

   在某些悄况下，为了降低工程造价，可以在不超过允许的桥前奎水和规范规定的允许最大冲刷系数的条件下，适当增大桥下冲刷，，以缩短总跨长。例如，对于深埋基础，一般允许稍大一点的冲刷，使总跨径能适当减小;对于平原区稳定的宽滩河段，流速较小，漂流物也少，主河槽较大，这时，可以对河滩的浅水流区段作较大的压缩，但必须慎重校核，压缩后的桥梁奎水不得危及河滩路提以及附近农田和建筑物。

2.桥梁的分孔

对于一座较长的桥梁，应当分成若干孔，但孔径划分的大小，不仅影响到使用效果和施工难易等.而且在很大程度上影响到桥梁的总造价.例如，采用的跨径愈大，孔数就少，固然可以降低墩台的造价，但却使上部结构的造价大大增高;反之，则上部结构的造价虽然降低了，但墩台的造价却义有所增高。因此，在满足下述使用和技术要求的前提下，通常采用最经济的分孔方式，也即是使上、下部结构的总造价趋于最低。这些要求是:

(1)对于通航河流，在分孔时首先应满足桥下的通航要求。桥梁的通航孔应布置在航行最方便的河域.对于变迁性河流，根据具体条件，应多设几个通航孔。

(2)对于平原区宽阔河流上的桥梁，通常在主河槽部分按需要布置较大的通航孔，而在两侧浅滩部分按经济跨径进行分孔。

(3)对于在山区深谷上、水深流急的江河上，或需在水库上修桥时，为了减少中间桥墩，应加大跨径。如果条件允许的话，甚至可以采用特大跨径的单孔跨越。

(4)对于采用连续体系的多孔桥梁，应从结构的受力特性考虑，使边孔与中孔的跨中弯矩接近相等，合理地确定相邻跨之间的比例。

(5)对于河流中存在不利的地质段，例如岩石破碎带、裂隙、溶洞等，在布孔时，为了使桥基

避开这些区段，可以适当加大跨径。

总之，大、中桥梁的分孔是一个相当复杂的问题，必须根据使用要求、桥位处的地形和环境、

河床地质、水文等具体情况，通过技术经济等方面的分析比较，才能做出比较完美的设计方案.

   3.桥道高程的确定

   合理的桥道高程必须根据设计水位、桥下通航(通车)净空的需要，并结合桥型、跨径等

起考虑。下面介绍确定桥道高程有关的问题。

(1)流水净空要求

   ①按设计水位计算桥面最低高程时(图1-2-1、图1-2-2)，应按下式计算

                            Hmin=Hj+△hj+△h0

式中:Hmin—桥面最低高程(m);

   H;—计算水位(m)设计水位计人奎水、浪高等);

   Ah;—桥下净空安全值(m)，应符合表1-2-1的规定;

   oho—桥梁上部构造建筑高度，包括桥面铺装高度(m)o

 ②按设计最高流冰水位计算桥面最低高程时，应按下式计算

                             Hmin=Hsb+△hj+△h0                         (1-2-2)

式中:Hsj—设计最高流冰水位，应考虑床面淤高(m) ;

 其余符号意义同前。

(2〕通航净空要求

为了保证桥下安全通航，通航孔桥跨结构下缓的高程应高出自设计通航水位算起的净空高度《内河通航标准》(GB 50139-2004)规定了水上过河建筑物的通航净空尺度，表1-2-2列出了天然和渠化河流的通航净空尺寸，对于限制性航道、黑龙江水系和珠江三角洲至港澳内河航道的通航净空另有相关规定.

(3)跨线桥桥下的交通要求

在设计跨线路(铁道或公路)的立体交叉时，桥跨结构底缘的高程应高出规定的车辆净空高度.对于公路所需的净空限界，见下一节的桥梁横断面设计部分，铁路的净空限界可查阅铁路桥涵设计规范。

  综上所述，全桥位于河中各跨的桥道高程均应首先满足流水净空的要求;对于通航或桥下

通车的桥孔，还应满足通航净空或建筑净空限界的要求;另外，还应考虑桥的两端能够与公路或城市道路顺利衔接等。因此，全桥各跨的桥道高程是不相同的，必须综合考虑和规划，一般将桥梁的纵断面设计成具有单向或双向坡度的桥梁，既利于交通，美观效果好，又便于桥面排水(对于不太长的小桥，可以做成平坡桥)。但桥上纵坡不宜大于4%;桥头引道纵坡不宜大于5%.对于位于市镇混合交通繁忙处的桥梁，桥上纵坡和桥头引道纵坡均不得大于3%，并应在纵坡变更的地方按规定设置竖曲线。