桥梁总体规划与设计程序
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桥梁工程施工组织设计一、工程概况本项目为XX市某桥梁工程,桥梁全长约800米,宽30米,采用双向六车道。
桥梁上部结构为预应力混凝土连续梁,下部结构为桩基、承台、墩柱和盖梁。
工程地点位于市中心区域,施工环境复杂,交通繁忙。
为确保工程质量和进度,施工组织设计的编制至关重要。
二、施工部署及施工方案1. 施工部署(1)施工机构组成和任务分工:项目成立以项目经理为核心的管理团队,负责工程的整体管理和协调。
施工队伍分为土建、安装、装修、防护等小组,各小组按照任务分工负责相应部位的施工。
(2)施工分区:根据桥梁工程特点,将施工现场划分为桩基、承台、墩柱、盖梁、连续梁等施工区域,实行分区管理。
(3)总体施工顺序安排:先进行桩基施工,然后依次完成承台、墩柱、盖梁、连续梁的施工,最后进行桥面系施工。
2. 施工方案(1)桥梁桩基施工:采用旋挖钻机进行钻孔,泥浆护壁,钢筋笼现场制作,混凝土浇筑采用泵送。
(2)承台、墩柱施工:采用现浇混凝土,模板采用钢模板,混凝土浇筑采用泵送。
(3)盖梁施工:采用现浇混凝土,模板采用钢模板,混凝土浇筑采用泵送。
在盖梁施工过程中,注意预应力钢筋的张拉和锚固。
(4)连续梁施工:采用挂篮施工法,先进行边跨现浇,然后进行中跨悬浇。
挂篮施工过程中,严格控制梁体线形和应力。
(5)桥面系施工:包括桥面混凝土铺装、防水层施工、排水系统安装等。
桥面混凝土铺装采用摊铺机进行,防水层施工采用喷涂设备,排水系统采用预制构件安装。
三、施工总进度计划及单项工程1. 施工总进度计划:本桥梁工程计划工期为12个月,其中桩基施工阶段需2个月,承台、墩柱施工阶段需3个月,盖梁施工阶段需2个月,连续梁施工阶段需4个月,桥面系施工阶段需1个月。
2. 单项工程进度计划:各单项工程按照施工顺序合理安排,确保各阶段施工的顺利进行。
四、施工资源配置1. 人力资源:根据施工任务分解,合理配置施工人员,确保各施工环节有人负责。
2. 材料资源:合理规划材料供应,确保施工所需原材料的及时供应。
桥梁工程设计步骤与设计规范一、一般规定1、中小桥梁桥跨尽量采用标准跨径,主要有8m、10m、13m、16m和20m,除8m采用钢筋混凝土结构外,其余均采用先张法预应力空心板。
2、桥梁板梁应采用工厂化预制,因接线道路运输条件受限可采用整体现浇梁,但桥跨不宜超过10m,且一般优先考虑采用钢筋混凝土结构。
3、跨河桥跨布置一般采用单跨或者奇数跨,非特殊情况不允许在河道中心处布置基础。
4、桥长布置尽量以不压缩河道为基准,宜长不宜短。
但应注意与桥头交叉道路的衔接。
5、桥梁偏角应以跨越河道方向一致,最大偏角为45°,自然河道不宜采取裁弯改直、局部改线顺接等方案。
若无法满足与水流方向一致,应尽量加大桥跨减少水中桥墩数量。
6、单独改造桥梁不宜设置在曲线上。
曲线上桥梁应采取弯桥直做、平分失距、径向折线布置、帽梁预留T形湿接头、护栏调整曲线等方法进行曲线调整,极限情况下可采用加大桥宽方式,一般不宜采用现浇梁。
7、桥梁下部一般宜采用灌注桩基础。
8、单独改造桥梁桥面铺装应采用混凝土结构,厚度最小不宜小于12cm。
9、桥梁的建筑高度应按规范要求高出洪水位最小50cm控制,桥上纵坡不宜大于4%,引道不宜大于5%;位于城镇混合交通繁忙段均不得大于3%。
10、弱电和自来水管设施可以通过桥梁过河,严禁易燃、易爆、高压等管线设施利用或通过桥梁。
二、不允许出现的重大失误1、桥位坐标、细部构造尺寸、标高错误;2、工程量出现重大错误的(如双幅按单幅计量的、构件量成倍错误的);3、主要构件尺寸前后不一(如总体图与构造图前后不一致的;桩距、桩径、桩长、标高及盖梁尺寸等前后不一致的)。
三、前期应做的工作1、现场调查基础资料:业主需求明确、洪水位、通航情况、老桥情况、河道及道路相关规划、周边环境(有无建筑物:临近房屋建筑、水利设施、过桥管线等)、高压杆线、接线道路是否方便运梁、现场吊装板梁条件是否满足空间要求、老桥若为扩大基础或者附近高压线是否影响打桩等);1桥梁跨径的确定:a对于农村路上中小桥,考虑到运梁条件、吊装条件及水位较高时要慎用20m板梁。
桥梁总体规划的基本内容桥梁总体规划是指对桥梁建设项目进行全面、系统地规划和设计,以确保桥梁在满足交通运输需求的同时,兼顾经济、社会、环境等方面的可持续发展。
在桥梁总体规划中,需要考虑的内容非常丰富,包括但不限于以下几个方面:1. 交通需求分析。
首先,桥梁总体规划需要对交通需求进行充分的分析。
这包括对桥梁所在地区的交通流量、交通组织、交通运输方式等方面的调查研究,以确定桥梁建设的必要性和紧迫性。
同时,还需要考虑未来的交通需求,确保桥梁在未来的使用中仍然能够满足交通运输的需求。
2. 地质地形条件评价。
其次,桥梁总体规划需要对桥梁所在地的地质地形条件进行评价。
这包括对地质构造、地质构造、地下水情况等方面的调查研究,以确定桥梁建设的可行性和稳定性。
同时,还需要考虑地质地形条件对桥梁建设和使用的影响,确保桥梁能够安全可靠地运行。
3. 环境影响评价。
另外,桥梁总体规划还需要对桥梁建设和使用过程中可能产生的环境影响进行评价。
这包括对大气、水质、土壤等方面的环境影响进行评估,以确定桥梁建设和使用对环境的影响程度。
同时,还需要采取相应的环境保护措施,确保桥梁建设和使用过程中对环境的影响最小化。
4. 社会经济效益评估。
此外,桥梁总体规划还需要对桥梁建设和使用的社会经济效益进行评估。
这包括对桥梁建设和使用对当地经济、社会发展的影响进行评价,以确定桥梁建设和使用的社会经济效益。
同时,还需要采取相应的社会经济发展措施,确保桥梁建设和使用能够最大程度地促进当地经济、社会的发展。
5. 技术可行性论证。
最后,桥梁总体规划还需要对桥梁建设和使用的技术可行性进行论证。
这包括对桥梁建设和使用所需的技术手段、材料设备等方面进行论证,以确定桥梁建设和使用的技术可行性。
同时,还需要采取相应的技术措施,确保桥梁建设和使用能够按照规划和设计要求进行。
总之,桥梁总体规划的基本内容包括交通需求分析、地质地形条件评价、环境影响评价、社会经济效益评估和技术可行性论证等方面。
桥梁工程总体设计方案桥梁工程总体设计方案桥梁工程是一项长期的建设工作,需要在设计、施工、使用和维护等方面做好充分的准备和计划。
桥梁工程的总体设计方案是指在施工项目规划阶段,根据施工项目需求,经过综合考虑,制定出整个桥梁工程的方案,包括桥梁的类型、主体结构形式、技术性能、经济性能等方面的内容。
网络化社会的到来,跨江大桥、跨海大桥、跨山大桥等大型桥梁的设计与建设,不仅仅涉及到技术层面,也涉及到社会政治、环境保护、经济发展等多个因素。
桥梁工程总体设计方案需要充分考虑这些因素,以达到科学、合理、安全、经济、可持续发展的目标。
(一)桥型选择桥型是根据桥的跨径和水域宽度及其他因素决定的。
桥的跨度可能很长,要么通过铁路和公路,要么通过河流和海洋,要么是屋顶和停车位覆盖的城市景观。
从工程实践的角度来看,桥型有很多种,例如:悬索桥、斜拉桥、梁桥、拱桥等。
考虑到建设环境、构造投资和工程效率的角度,对桥型的选择至关重要。
(二)技术层面的考虑在设计方案中,技术层面的考虑包括桥桥跨度、桥上设备的配置、桥面形状、斜率和纵向坡度等方面。
这些因素可以影响桥的稳定性、耐久性、使用寿命和安全性。
此外,制定桥梁工程总体设计方案时还应考虑对生态环境和生物多样性的影响,包括桥下的水生生物、水流动态、土壤和植物等。
(三)安全考虑从安全角度考虑,桥梁工程总体设计方案必须考虑到桥梁的承载力、抗风能力、地震能力、极端气候的影响等。
进行安全评估和风险分析能够帮助设计方从在桥梁工程设计方案和施工方式中充分考虑安全因素,保证桥梁结构的牢固性和耐久性。
(四)经济性能和可持续发展考虑桥梁工程总体设计方案还应考虑到其经济性能和可持续发展。
从经济角度考虑,桥梁的建设成本、运营成本和维护成本应该得到合理控制。
从可持续发展角度考虑,桥梁工程是否符合节能环保要求和实际情况也是一个重要的因素。
总的来说,桥梁工程总体设计方案是一项全面且务实的工程规划,要在设计、施工、使用和维护四个环节中考虑各种因素,通过切实的工程措施,确保工程顺利、平稳、高效的进行。
1-3桥梁设计的程序和一般原则•1-3-1、桥梁总体规划原则、基本设计资料•桥梁总体规划原则、基本设计资料•设计的基本要求•设计资料调查•设计程序桥梁纵、横断面设计、平面布置桥梁方案比选•拟定桥梁方案•编制方案•技术经济、最优方案推荐设计的基本要求•按安全、适用、经济、美观的原则总体规划和设计,并综合考虑其他因素;•1、使用上要求—安全畅通,使用年限、耐久性、保养;•2、经济合理—总造价、材料最少,综合考虑养护、维修、施工期等;•3、结构构造要求—桥梁结构在制造、运输、安装、使用过程具有足够的刚度、强度、稳定性、耐久性;•4、施工工艺—施工设备、安全、技术;•5、美观—桥梁美学,与周围环境协调,尤其城市桥梁,挺拔、宏伟等。
1-3-1、桥梁总体规划原则、基本设计资料(2)•桥梁总体规划原则、基本设计资料设计资料调查选择合理的桥位—国家、地方社会经济发展规划决定•1、桥梁的使用任务—交通量、荷载等级、战备情况•2、勘探桥位附近的地形—地形图;•3、工程地质剖面图—地质分层、力学性能、地质构造;是设计、施工必备资料与依据;•4、水文情况;河床断面、通航水位、历史洪水资料、通航净空、冲刷、淤积情况、河床变迁等;•5、气象资料,年平均温差、年最高温差、桥位处设计风速、台风、雨量情况;•6、施工单位技术水平,施工设备;•7、施工建筑材料1-3-1、桥梁总体规划原则、基本设计资料(3)•桥梁总体规划原则、基本设计资料设计过程1、工程可行性研究(工可)—前期规划、关键技术研究、从经济、技术、社会发展论证可行性;2、初步设计—从不同设计方案中选出推荐方案及最优方案;主要解决总体规划问题,包括桥位选定、桥型、分孔、纵横断面布置、结构的主要尺寸、工程额概算、主要材料用量;初步设计的概算是控制建设项目投资及编制施工预算的依据;3、施工图—对初步设计核定的修建原则、技术方案、技术决定、总投资额进一步细化、具体化的技术文件;必须对桥梁各构件进行详实的分析计算、绘制施工图、编制施工方法、施工材料明细表及预算;4、我国具体情况1-3-2 桥梁纵、横断面设计、平面布置(1)桥梁纵断面设计包括桥梁的总跨径、分孔、桥面标高、路线、路面纵坡、基础埋置深度及采用的方法;1、桥梁总跨径—根据水文资料、河床冲刷、基础形式、、航道安排、造价综合考虑;2、分孔原则是上、下部结构的总造价最经济;综合考虑跨径、孔数、结构体系、战备等因素的影响;三跨连续梁1:0.8,五跨连续梁1:0.9:0.65;3、桥面标高的确定—先满足通航要求(通航净空),有航务部门决定,有设计洪水位决定;支座底面高出设计洪水为25厘米,拱顶底面高出1米;跨线桥具体分析;桥上纵坡不大于4%,城市不大于3%;引桥纵坡不大于5%,变化处均需设竖曲线;1-3-2 桥梁纵、横断面设计、平面布置(2)•桥梁横断面设计. 决定于桥面宽度、结构类型、横截面布置;. 行车道(7、9)+人行道(1+NX0.5)+自行车道(n*1). 人行道、安全带应高出路面至少20~25cm,一般大于30厘米.桥面横坡1.5%~3%,利于排水;. 栏杆、护栏、灯柱位置、过桥管线等•桥梁平面布置. 桥梁线形尽可能与河流、桥下路线垂直,避免斜交;. 受到限制斜交时,斜交角通常不大于15度,通航河流上不大于5度;斜交角较大时应作专门结构分析计算;. 线形与桥头引道衔接平顺,符合规范规定;1-3-3 桥梁美学原则•1.在满足功能要求的前提下,要选用最佳的结构型式——纯正、清爽、稳定。
桥梁设计方案1. 简介桥梁是一项关键性的基础设施项目,它不仅能够满足人们出行需求,还能够推动区域经济发展。
因此,桥梁设计方案的优劣直接影响到生活和经济发展。
本文将介绍桥梁设计方案的一些基本要素,包括设计目的、设计原则、设计流程、材料选择、施工经验等,以期对有需要的读者提供参考和帮助。
2. 设计目的桥梁的设计目的主要是为了满足人们的出行需求,包括公路、铁路、行人通道等。
此外,桥梁还要能够承受自身重量、交通荷载、风荷载、地震荷载等各种力的作用,并保证桥梁结构安全、经济、美观。
另外,桥梁设计方案还应根据具体的地理、气候、交通等情况,考虑挑选合适的桥梁类型和材料,以最大化满足设计目的和需求。
3. 设计原则桥梁设计的原则是保证结构的安全、经济、美观,其中又以安全性最为重要。
设计时需注意以下几点:3.1 结构合理性桥梁设计的结构要符合技术规范和强度要求,确保桥梁在服役期内不发生结构破坏和危险事故。
在结构设计过程中,应合理选取材料、截面尺寸、桥墩高度等,确保结构强度和刚度的平衡。
3.2 经济性桥梁设计要在结构安全的条件下尽可能简便、经济、高效。
在结构设计时,应评估桥梁的总体投资、施工周期、维护保养费用等,尽量减少不必要的设计和施工成本。
3.3 美观性桥梁的美观性也是设计要考虑的因素之一。
设计师应根据桥梁的形式、位置、环境等因素,选择合适的桥梁类型和外观。
在保证结构安全和经济的同时,还应考虑桥梁的建筑艺术价值,使桥梁成为城市建筑景观的一部分。
4. 设计流程桥梁设计流程是一个复杂的系统性工程,它包括桥梁设计需求分析、方案设计、初步设计、施工图设计等阶段。
以下是一般桥梁设计流程的步骤:4.1 设计需求分析在了解工程范围和固定参数的基础上,对桥梁的实际需求进行详细的分析,并确定建造此桥的优点及不足。
4.2 方案设计在分析需求基础上,设计师应在多种桥梁类型中寻找最适合的设计方案,同时与客户沟通协商,确定中期设计方案和返工方案。
桥梁建设的具体步骤是什么?桥梁设计程序:包括:前期工作、初步设计、技术设计、施工设计。
•桥梁的规划设计:包括:野外勘测与调查研究、纵断面设计、横断面设计、平面布置、桥梁的设计原则。
•桥梁体系、造型与美学:桥梁的体系主要有梁式体系、拱式体系、架刚桥、组合体系;桥梁的设计一定要满足美学要求。
桥梁设计程序•前期工作:预可行性研究报告与可行性研究报告的编制;包括:工程必要性论证、工程可行性论证、经济可行性论证.•初步设计:进一步开展水文、勘测工作;桥式方案比选;科研项目立项;施工组织设计、概算.•技术设计:进一少深化初步设计:充分勘探、确定细部尺寸、截面配筋、确定施工方法、调整概算。
•施工设计:编制施工图、编制工程预算.注:中小桥可以简化程序;国外施工设计由施工承包商进行;国内所有设计由设计单位进行.前期工作•工程必要性论证:评估桥梁建设在国民经济中的作用.•工程可行性论证:本阶段工作重点首先是选择好桥位,其次是确定桥梁的建设规模,同时还要解决好桥梁与河道、航运、城市规划以及已有设施(通称“外部条件”)的关系。
•经济可行性论证:包括造价及回报问题、资金来源及偿还问题.工程必要性论证必要性论证是评估桥梁建设在国民经济中的作用。
桥梁是交通工程中的一部分,交通工程有铁路、公路、城市交通之分,评估方法也有所不同.铁路桥梁一般从属于路网规划。
后者是以沿线工农业生产的需要在近期、远期可能的运量为研究对象。
铁路桥梁一般本身不作单独的研究。
公路桥梁有的从属于国家规划干线,该不该修建,则是时机问题,有的是属于区域内的桥梁,两者都是以车辆流量为研究对象。
为此要对距准备建桥地点最近及附近的渡口车辆流量,包括通过的车数、车型、流向进行调查.在此基础上,从发展的观点以及桥梁修通以后可能引入的车流,进行科学地分析,得出每日车流量,作为立论的依据。
超过一定的日流量修建桥梁才是必要的。
根据车辆流向研究,桥梁应该修在有利于解决流向最大的地区。
第二节桥梁设计程序及设计方案比选一、桥梁设计程序我国桥梁的设计程序一般采用两阶段设计,即初步设计和施工图设计。
对于技术简单、方案明确的小桥可采用一阶段设计,即一阶段施工图设计。
以扩大的初步设计来包含两阶段设计的主要内容。
对于技术复杂、而又缺乏经验的建设项目或特大桥、互通式立体交叉、隧道等,必要时采用三阶段设计,即初步设计、技术设计和施工图设计。
两阶段设计时桥梁设计的第一阶段是编制设计文件。
在这一阶段设计中,主要是选择桥位,拟定桥梁结构形式和初步尺寸,进行方案比较,编制最佳方案的材料用量和造价,然后报请上级单位审批。
在初步设计的技术文件中,应提供必要的文字说明、图表资料、设计和施工方案、工程数量、主要建筑材料指标以及设计概算。
这些资料作为控制建设项目投资和以后编制施工预算的依据。
桥梁设计的第二阶段是编制施工图。
主要是根据已批准的初步设计中所规定的修建原则、技术方案、总投资额等进一步进行具体的技术设计。
在施工图设计中应提出必要的说明和适应施工需要的图表,并编制施工组织设计文件和施工预算。
在施王图的设计中,必须对桥梁各部分构件进行强度、刚度和稳定性等方面的必要计算,并绘出详细的结构构造图纸。
三阶段设计时,技术设计应根据批准的初步设计和补充初测资料(或定测资料)编制;施工图设计应根据批准的技术设计和定测(或补充定测)资料编制。
采用三阶段设计的,初步设计编制设计概算;技术设计编制修正概算;施工图设计编制施工图概算。
一座桥梁的规划设计所涉及的因素很多,特别是对于工程比较复杂的大、中桥梁,是一个综合性的系统工程。
设计合理与否,将直接影响到区域的政治、经济、文化以及人民的生活,因此必须建立一套严格的管理体制和有序的工作程序。
在我过,基本建设程序分为前期工作和正式设计两个大步骤,他们的关系如图1-2-1所示。
图1-2-1基本建设程序前者又分为:工程预可行性研究(简称“预可”)阶段和过程可行性研究(简称“工可”)阶段。
景观桥工程方案一、总体规划1.1 项目概述本项目为了解决城市交通和人民出行问题,以及美化城市环境,提升城市形象,打造一座景观桥。
该桥横跨城市主干道,将大大缓解交通压力,改善市民出行环境。
同时,桥梁的设计将结合城市风貌、自然环境和功能布局,使之成为城市的新地标。
1.2 建设背景随着城市的发展,交通拥堵和环境污染成为城市面临的严峻问题。
大量的机动车和行人交通对城市道路的承载能力造成了不小的挑战。
为了改善城市交通,提升城市形象,建设一座景观桥成为了当务之急。
1.3 项目地点本项目选址于城市主要干道上,连接了城市的东西两大区域。
桥梁的选址经过科学测算,将最大限度地缓解交通压力,并方便市民出行。
同时,该地点的自然环境和城市风貌也将成为桥梁设计的重要依据。
1.4 总体目标本项目的总体目标是建设一座结构稳固、功能齐全、美观大方的景观桥,为城市的发展提供长久的交通保障,并成为城市的风景线。
二、设计方案2.1 结构设计桥梁的结构设计将采用悬索桥结构,这种结构具有结构稳固、跨度大、空间占地小等特点,非常适合城市主干道的场所。
同时,悬索桥的特殊结构也将成为城市的新地标,并且能够提升城市形象。
2.2 桥面设计桥面设计将结合城市的风貌和自然环境,采用现代设计手法,使得桥面成为城市的新风景线。
同时,桥面的功能布局将满足市民的需求,包括行人道、自行车道、机动车道等功能区域的设置,以方便市民的出行。
2.3 艺术装饰桥梁的艺术装饰将汲取城市的文化元素,结合当地的历史和人文特色,打造一座富有艺术氛围的桥梁。
艺术装饰将融入桥梁的各个部分,使得桥梁成为城市的一道亮丽的风景。
2.4 照明设计桥梁的照明设计将采用现代节能照明技术,实现智能控制和多彩变换。
夜晚的桥梁将成为城市的一道璀璨的风景线,为城市增添一份靓丽的色彩。
2.5 绿化设计桥梁的绿化设计将结合城市的环境特点,科学选取植物,打造一座景观绿化带。
通过绿植的种植、花坛的布置等设计手法,使得桥梁的两侧成为了一片绿色的风景带,提升了城市的生态环境。
1.2 桥梁总体规划与设计程序1.2.1 桥梁的总体规划(master plan of bridge)1.桥梁设计基本原则桥梁设计中应遵循下列基本原则。
⑴安全所设计的桥梁结构,在制造、运输、安装和使用过程中应有足够的强度、刚度、稳定和耐久性,并有安全储备。
根据桥上交通和行人情况,桥面应考虑设置人行道(或安全带)、缘石、护栏、栏杆等设备,以保证行人和行车安全。
桥上还应设有照明设施,引桥纵坡不宜过陡,地震区桥梁,应按抗震要求采取防震措施。
⑵适用桥梁宽度应能满足车辆和人群的交通流量要求,并应满足今后规划年限内交通量增长的需要。
桥下应满足泄洪、通航(跨河桥)或通车(旱桥)等要求。
桥梁两端方便车辆进出,以防止出现交通堵塞。
此外,还要便于今后检查和维修。
⑶经济在桥梁设计中,经济性一般是首要考虑的因素。
桥梁设计应遵循因地制宜、就地取材和方便施工的原则,综合考虑发展远景和将来的养护维修,使其造价和养护费用综合最省。
⑷美观一座桥梁,尤其是城市桥梁和游览地区的桥梁,应具有优美的外形,结构布置精炼,空间比例和谐,与周围环境相协调。
合理的结构布局和轮廓是美观的主要因素,此外,施工质量也会影响桥梁美观性。
此外,桥梁设计应积极采用新结构、新材料、新工艺和新设备,学习和利用国际上最新科学技术成就,以利于提高我国桥梁建设水平,赶上和超过世界先进水平。
2.野外勘测与调查研究一座桥梁的规划设计涉及的因素很多,必须充分的调查研究,收集以下的资料,从客观实际出发,提出合理的设计建议及计划任务书。
⑴调查研究桥梁交通要求对于公路或城市桥梁,需要调查研究桥上交通种类及其要求,如汽车荷载等级、实际交通量和增长率,需要的车道数目或行车道宽度,以及人行道的要求等等。
⑵选择桥位各级公路上的小桥及其与公路的衔接,一般应符合路线布设的要求,桥中线与洪水流向应尽量正交。
各级公路上的特大、大、中桥的桥位,原则上应服从路线上的总方向,路桥综合考虑。
对于特大、大、中桥一般选择2~5个可能的桥位,对每个可能桥位进行相应的调查、勘测工作,包括搜集洪水、地形和地质资料;实地调查历史洪水位;作必要的地形、地貌和地质等测绘工作。
经综合分析比较,选择出最合理的桥位。
⑶桥位的详细勘测和调查对确定的桥位要进一步搜集资料,为设计和施工提供可靠依据。
这时的勘测和调查工作包括绘制桥位附近大比例地形图、桥位地质钻探并绘制地质剖面图、实地水文勘测调查等。
为使地质资料更接近实际,宜将钻孔布置在拟定的桥孔方案墩台附近。
⑷调查其他有关情况调查了解地震资料、当地建筑材料来源及供应情况、运输条件、是否需要拆迁建筑物或占用农田、桥上是否需要铺设电缆或各种管线等。
3.桥梁纵、横断面设计和平面布置⑴桥梁纵断面设计(vertical-sectional design of bridge)桥梁纵断面设计包括桥梁总跨径的确定、桥梁分孔、确定桥面标高和桥下净空、桥梁纵坡及基础埋置深度等。
1)桥梁总跨径的确定。
桥梁总跨径一般根据水文计算确定。
桥梁墩台和桥头路堤压缩河床,使桥下过水断面减少,流速增大,引起河床冲刷和桥上游壅水,因此,桥梁总跨径必须保证桥下有足够的排洪面积,河床不产生过大的冲刷,并注意壅水可能淹没耕地和建筑物等危害。
此外,尚应注意河床地形,不宜过分压缩河道、改变水流的天然状态。
2)桥梁分孔。
桥梁总跨径确定后,下一步是分孔布置,解决一座桥分成几孔和各孔的跨径多大的问题。
桥梁分孔是一个较复杂的问题,需因时因地制宜,综合比较后确定。
对于通航河流,首先根据通航净空要求,确定通航孔跨径,并布置在稳定的主河槽位置,对于变迁性河流,还需加设通航孔;桥基位置尽量避开复杂的地质和地形区段;分孔布置还要考虑上部结构采用的结构体系类型,有些结构体系各桥孔的跨径应有合宜的比例,以保证结构受力合理;要考虑基础施工因素,若基础施工困难,航运繁忙,则宜加大孔径;从经济上考虑,一般来说,采用大跨度时上部结构造价大,而下部结构造价则比小跨度时小。
在满足通航前提下,通过经济技术比较,最后确定分孔布置。
跨径选择还与施工能力有关,有时选用较大跨径虽然在技术上和经济上是合理的,但由于缺乏足够的施工技术能力和机械设备,也不得不改用较小跨径。
此外,要注意确定桥梁孔径时应考虑桥位上下游已建或拟建桥涵和水工建筑物的状况及其对河床演变的影响。
3)桥面标高的确定。
桥面标高的确定主要考虑三个因素:路线纵断面设计要求、排洪要求和通航要求。
对于中、小桥梁,桥面标高一般由路线纵断面设计确定;对于跨河桥,为保证结构不受毁坏,桥梁主体结构必须比计算水位(设计水位计入壅水、浪高等)或最高流冰水位高出一定距离,满足«公路桥涵设计通用规范»(JTG D60—2004) (以下简称«桥规»(JTG D60))对非通航河流桥下净空的要求(见表 1.6);对于通航河流,通航孔还必须满足通航净空要求,通航净空尺寸按«内河通航标准»(GBJ139-90)确定;对于跨越铁路或公路的桥梁,应满足相应的铁路或公路的建筑界限规定。
表1.6 非通航河流桥下净空桥梁的部位 高出计算水位(m) 高出最高流冰面(m)梁 底 0.5 0.75支座垫石顶面 0.25 0.5拱 脚 0.25 0.25 注:无铰拱的拱脚可被设计洪水淹没,但不宜超过拱圈高度的 2/3,且拱顶底面至计算水位的净高不得小于1.0 m。
4)桥梁纵坡布置。
桥梁标高确定后,就可根据两端桥头的地形和线路要求来设计桥梁的纵断面线形。
按照«公路工程技术标准»(JTG B01-2003)规定,公路桥梁的桥上纵坡不宜大于4%,桥头引道纵坡不宜大于5%;位于市镇混合交通繁忙处,桥上纵坡和桥头引道纵坡均不得大于3%,桥头两端引道线型应与桥上线形相配合。
⑵桥梁横断面设计(cross-sectional design of bridge)桥梁横断面的设计,主要是决定桥面的宽度和桥跨结构横截面的布置。
桥面宽度由行车和行人的交通需要决定。
桥面净空应符合«桥规»(JTG D60)第3.3.1条公路建筑限界的规定,在规定的限界内,不得有任何结构部件等侵入。
在选择车道宽度、中间带宽度和路肩宽度及其一般值和最小值时,应首先考虑与桥梁相连的公路路段的路基宽度,保持桥面净宽与路肩同宽,使桥梁与公路更好地衔接,公路上的车辆可维持原速通过桥梁,满足车辆在公路上无障碍地行驶的现代交通最基本的要求。
行车道宽度为车道数乘以车道宽度,车道宽度与设计车速有关,车速越高,车道宽度越大,其值在3.75m~3m之间,应满足前述规范的要求。
自行车道和人行道的设置,应根据需要而定,与前后路线布置协调。
一个自行车道的宽度为 1.0m,单独设置自行车道时,一般不宜小于两个自行车道的宽度。
人行道的宽度一般为0.75m或1.0m,大于1.0m时,按0.5m 的级差增加。
高速公路上的桥梁,不宜设人行道。
漫水桥和过水路面可不设人行道。
高速公路、一级公路上的桥梁必须设置护栏。
二、三、四级公路上特大、大、中桥应设护栏或栏杆和安全带,小桥和涵洞可仅设缘石或栏杆。
不设人行道的漫水桥和过水路面应设护栏或栏杆。
在弯道上的桥梁应按路线要求予以加宽。
⑶桥梁平面布置(plane arrangement of bridge)桥梁及桥头引道的线形应与路线布设相互协调,各项技术指标应符合路线布设的规定。
高速公路和一级公路上行车速度快,桥梁与道路衔接必须舒顺才能满足行车要求,因此,高速公路、一级公路上的各类桥梁除特殊大桥外,其布设应满足路线总体布设的要求。
高速公路、一级公路上的特殊大桥,以及二、三、四级公路上的大、中桥线形,一般为直线。
从桥下泄洪要求及桥梁安全角度考虑,桥梁纵轴线应尽可能与洪水主流流向正交。
对通航河流上的桥梁,为保证航行安全,通航河道的主流应与桥梁纵轴线正交。
当斜交不能避免时,交角不宜大于5º;当交角大于5º时,应增大通航孔跨径。
对于一般小桥,为了改善路线线形,或城市桥梁受原有街道的制约时,也允许修建斜交桥,但从桥梁本身的经济性和施工方便来说,斜交角通常不宜大于45º。
1.2.2 桥梁设计程序(design procedure of bridge)简介桥梁设计是一个分阶段、循序渐进的工作过程。
根据国家基本建设程序要求,我国大型桥梁的桥梁设计程序分为前期工作和设计阶段(见图1.21)。
前期工作包括编制预可行性研究报告和可行性研究报告;设计阶段按“三阶段设计”进行,即初步设计(preliminary design)、技术设计(technical design)与施工图设计(Constructional drawing design/execution design)。
各阶段的设计目的、内容、要求和深度均不同,分述如下。
1.预可行性研究报告的编制此阶段简称为“预可”阶段。
预可行性研究报告是在工程可行的基础上,着重研究建设上的必要性和经济上的合理性,解决要不要修建桥梁的问题。
对于区域性桥梁,应通过对准备建桥地点附近的渡口车辆流量调查,并从发展的观点以及桥梁修建后可能引入的车流,科学分析和确定通过桥梁的可能车流量,论证工程的必要性。
在预可行性研究报告中,应编制几个可能的桥型方案,对工程造价、投资回报、社会效益、政治意义和国防意义等进行分析,论述经济上的合理性,并对资金来源有所设想。
设计方将预可行性研究报告交业主后,由业主据此编制“项目建议书”报主管上级审批。
2.可行性研究报告的编制此阶段简称为“工可”阶段。
“工可”阶段与“预可”阶段的内容和目的基本一致,只是研究的深度不同,可行性研究报告是在预可行性研究报告审批后,着重研究工程上和投资上的可行性。
在本阶段,要研究和制定桥梁的技术标准,包括设计荷载、允许车速、桥梁坡度和曲线半径等,同时,还应与河道、航运、城市规划等部门共同研究和协商来确定相关技术标准。
在“工可”阶段,应提出多个桥型方案,并按交通部«公路建设工程投资估算编制办法»估算造价,对资金来源和投资回报等问题应基本落实。
设计阶段 建设程序图1.21 设计阶段与建设程序关系图3.初步设计可行性研究报告批复后,即可进行初步设计。
在本阶段要进一步开展水文、勘测工作,以获取更详细的水文资料、地形图和工程地质资料。
在初步设计阶段,应拟定桥梁结构的主要尺寸、估算工程数量和主要材料的用量、提出施工方案的意见和编制设计概算。
初步设计的概算成为控制建设项目投资的依据。
初步设计的目的是确定设计方案,应拟定几个桥式方案,综合分析每个方案的优缺点,通过对每个方案的主要材料用量、总造价、劳动力数量、工期、施工难易程度、养护费用等各种技术经济指标以及美观性进行比较,选定一个最佳的推荐方案,报建设单位审批。