橋梁結構總體設計原則及設計方案總體設計的原則

公路橋涵應根據所在公路的使用任務、性質和將來的發展需要，按照安全、適用、經濟、美觀和有利環保的原則進行總體設計，應具有合理的構造形式。對于橋梁結構構造的處理，應遵循設計規范的要求、正確地進行結構設計，合理地確定橋梁各部位尺寸和構造細節，滿足強度、剛度、穩定性和耐久性的要求。設計者不僅要關注橋梁運營階段的使用性能，還應特別關注結構物在施工期間的變形和穩定。保證橋梁結構在建筑過程按照設計預先制定的控制方案實施。特別是施工、運營各個階段的邊界條件與設計計算、分析假定是否一致。

一、設計的一般要求（1）適用方面要求：必須保證橋上車輛和行人的通暢，滿足交通量增長需求，橋下要滿足泄洪、通車、通航等的要求。確定橋上安全設施的設置、橋下最不利凈空，進行合理的總體布置。（2）經濟上的要求：應體現經濟上綜合效益的合理性。因地制宜、就地取材、合理選用適當橋型。滿足快速施工要求，盡可能減少中斷交通的施工。同時考慮養護、維修等方面的問題。（3）結構和構造要求：橋梁結構及其各部分構件，在制造、運輸、安裝和使用過程中應具有足夠的強度、剛度、穩定性和耐久性（4）施工要求：橋梁結構應便于制造和架設，盡量采用先進的施工工藝，保證工程質量、施工進度和施工安全。（5）美觀上的要求：特別是城市立交和城市橋梁，應給人以美感，與周圍環境協調，關鍵是結構的合理布局，受力明確、各部尺寸比例協調、簡潔、通透。（6）環保上的要求：應綜合考慮施工及運營時期對周圍環境的影響。在施工期間的施工噪音、棄碴、降塵、廢水等的處理。以及運營時期的車輛噪音、路面排水等的綜合防治。對于重點地段對環境的影響應進行專題研究。

二、橋梁的設計程序

設計程序應包括：設計前期、設計階段和設計后期三個階段：1．設計前期包括：項目預可行性研究、編制項目建議書、工程可行性研究（方案設計）2．設計階段包括：初步設計、施工圖設計。3．設計后期包括：施工配合，參加實驗、鑒定，設計回訪和工程設計總結。三、橋位的選擇與布置

橋位的選擇是一座橋梁設計時首先解決的問題，它會影響到橋梁的規模、投資、施工難易、工期和使用安全等。（1）大、中橋原則上服從道路路線總體要求，綜合確定。對于特殊大橋，對于路線總體方向起控制點作用。（2）小橋涵的位置應服從路線走向，如遇到不利地形、不良地質和水文條件時，應通過技術手段加以解決，而不能降低路線質量。（3）橋梁的線形應盡量采用直線和標準跨徑，以簡化設計和施工。大、中橋一般應選擇2～3個橋位，進行各方面的綜合比選，以確定最合理橋位。還應考慮河流的水流特征、地質條件等以求橋梁的經濟合理性、安全性和穩定性。橋梁墩臺沿水流方向的軸線，應與最高通航水位時的主流方向一致，當斜交不能避免時，交角不宜大于5o；當斜交角度大于5o時，宜增加通航孔凈寬，以利于航行安全。橋梁的線形應盡量采用直線和標準跨徑，以簡化設計和施工。

推薦線位比較線位一比較線位二橋位一橋位三橋位二起點終點立交一座立交一座特大橋大橋一座跨線橋一座跨渠橋一座跨渠橋一座特大橋四、橋梁凈空

橋梁凈空包括：橋面凈空和橋下凈空。（1）橋面凈空是指：保證車輛、行人安全通過橋梁上方的空間界限。在該凈空界限范圍內，不得有橋跨構件或其它任何裝置侵入，詳見《公路橋涵設計通用規范》（JTGD60—2019）第3.3.1條。圖7—4公路建筑界限。公路建筑界限

橋梁凈空界限橋梁橋面的最低標高應為：

式中：Hp——設計洪水位；∑Δh——

各種雍水使水面升高之和；

Δhj——

橋下凈高；Δhd——上部結構建筑高度；

（2）橋下凈空是指：通航、泄洪、流水、流冰、流木或車輛通行等所需要的凈跨和凈高。橋下通航凈空界限詳見《內河通航標準》（GBJ139—90）的規定。處于彎道上的橋梁，應根據線路要求設置加寬和超高。據此我們可以確定橋梁的最小跨徑和橋面標高。

通航河流橋下凈空：孔徑布置及凈高應滿足

《通航海輪橋梁通航標準》（JTJ311）、《內河通航標準》（GB50139）通航設計水位：在設計通航洪水頻率時，應計入壅水、浪高或最高流冰水位加安全高度。當河流有又形成流冰阻塞的危險或有漂浮物通過時，應按實際調查數據，在計算水位的基礎上，結合當地的具體情況酌情預留一定富余量，作為橋下凈空的依據。對于有淤積的河流，橋下凈空應適當增加。非通航河流橋下凈空：

五、孔徑徑設計和和橋型選選擇橋孔設計計是根據據橋梁跨跨越障礙礙物的性性質，合合理確定定橋長、、分跨、、橋梁選選型、橋橋面標高高、基底底標高等等，以滿滿足橋下下泄洪、、通航或或其它交交通的凈凈寬要求求。（1）橋梁的的凈跨徑徑及總跨跨徑橋梁的凈凈跨徑對對于梁式式橋為設設計洪水水位（通通航水位位）上，，兩個相相鄰橋墩墩之間的的凈距。。多孔橋橋梁凈跨跨徑的總總和稱為為橋梁的的總跨徑徑。橋梁梁的總跨跨度必須須保證橋橋下有足足夠的泄泄洪面積積，使河河床不產產生過大大的沖刷刷。應根根據墩臺臺埋置深深度、河河床水流流流速、、沖刷深深度等因因素確定定。（2）橋梁的的分孔與與跨徑橋梁的分分孔關系系到橋梁梁的總造造價。跨跨徑和孔孔數不同同時，上上部結構構和墩臺臺的總造造價不同同。跨徑徑越大孔孔徑越少少，上部部結構造造價越高高，而墩墩臺的造造價就越越低。上、下部部結構合合理布置置，將使使造橋梁梁總價最最省。不同橋跨跨結構型型式均有有其適用用跨徑、、結構的的力學特特性和對對地基基基礎的不不同要求求。按照照橋位處處河床的的具體情情況和擬擬定的橋橋梁結構構跨徑進進行組合合配置，，選出適適當的橋橋跨結構構，擬定定出結構構的主要要尺寸。。橋梁結構構合理形形式并非非有特定定的單一一的結構構形式，，應特別別注意橋橋梁的先先進性、、經濟合合理性，，同時注注意與周周圍環境境協調。。應通過過各種結結構方案案的比選選來確定定。可以以認為一一種受力力明確、、構造合合理的結結構形式式必然會會顯現出出勻稱、、美觀、、穩定的的外觀。。對于特大大橋和大大橋的主主橋，應應采用成成熟的先先進技術術，以其其技術的的先進性性，把適適用、安安全、經經濟、美美觀的原原則落實實。特大大橋和大大橋的引引橋、中中小橋，，一般采采用成熟熟的標準準結構，，做到經經濟、合合理。橋跨結構型式式選擇基礎是埋入地地層的隱蔽工工程，涉及到到復雜的水文文、地質等條條件。是橋梁梁工程中最為為復雜和關鍵鍵的部分。通過橋涵水力力計算，明確確橋墩的沖刷刷線（或地面面線）標高。。基礎的埋置置深度：在無無沖刷處，應應在地面或河河床下至少1.0m；在有沖刷處處，應在局部部沖刷線以下下至少1.0～4.0m以下（詳見《橋規》JTJ024—85、第3.1.1條）；在凍結結線以下（凍凍脹土）0.25m。認真分析橋位位處地質勘察察資料，按照照選擇的不同同橋跨結構型型式，估算橋橋墩的設計荷荷載（豎向、、水平荷載）），確定基礎礎可能的持力力層，確定采采用深基礎還還是淺基礎。。按照上下部結結構相協調的的原則選擇橋橋墩形式，綜綜合考慮橋跨跨結構、墩臺臺與基礎的相相互作用、選選擇橋梁基礎礎。并估算、、確定它們的的尺寸。同時時按橋位處河河流的水文、、地質情況，，擬定基礎施施工方案。橋墩和基礎型型式選擇基礎埋置深度度基礎埋置深度度原則：墩臺基礎頂面面標高宜根據據橋位情況、、施工難易程程度、美觀與與整體協調綜綜合確定。橋位情況：跨河：一般沖沖刷、局部沖沖刷考慮阻水情況況凍脹土層：凍脹對基礎受受力的影響考慮凍脹深度度沖刷線：一般沖刷：橋梁孔徑布置置后，壓縮了了河道斷面。。設計流量洪洪水通過時，，橋下過水斷斷面所產生的的沖刷。——控制過水斷面面，滿足設計計洪水流量要要求。局部沖刷：橋梁墩臺阻水水引起的墩臺臺處的局部沖沖刷。——控制基礎埋深深、樁基礎計計算自由高度度。河床自然演變變沖刷河道調治構造造物和橋位其其他沖刷一般沖刷線局部沖刷線橋臺與路堤的的連接主要解解決的問題：：（1）根據路線線在路橋分界界處的標高和和基礎標高，，確定橋臺高高度及前墻、、側墻的結構構尺寸。（2）根據橋臺臺和路堤進入入河道的情況況，確定河岸岸導流和防護護工程（河岸岸護坡、導流流堤等）。（3）橋頭引道的的構造（包括括道路護坡或或擋土墻）橋臺與路堤的的連接橋頭引道橋頭引道橋臺橋臺河道河道地面線通航凈空設計路面線被交道路被交道路六、橋梁橫斷斷面設計橋梁的橫斷面面寬度應與所所銜接道路的的路幅盡可能能保持一致。。橋梁橫斷面面寬度包括：：車行道、非非機動車道和和人行道（或或檢修道），，并應設置欄欄桿。橋上每每一機動車道道的寬度，一一般取3.75m（車速<40km/h，可取3.5m），小客車專專用道取3.5m；非機動車專專用道寬度3.0m；人行道寬度度一般取1.5～3.0m。中、小橋的車車行道路緣石石之間的寬度度，宜與兩端端道路路緣石石之間的寬度度相同；大、、中橋的車行行道寬度，可可取兩端道路路車行道有效效寬度的總和和（不計分車車帶），但必必須采用變寬寬緩和段連接接；為保證橋面排排水需要，橋橋面應設置橫橫坡。橫坡坡坡度一般為為1.5%～2%。道路橫斷面橋梁橫斷面橋梁除滿足橋橋下泄洪或其其它交通的凈凈空要求外，，還應滿足橋橋上道路縱斷斷面線形的設設計要求。對于小橋涵，，橋面縱坡一一般服從路線線，做成單面面坡。對于大、中橋橋，為了適應應河流主槽部部分橋面的最最低標高，縮縮短引橋長度度、降低填土土路堤的高度度，常做成雙雙向坡。橋梁梁縱坡一般為為1%～2%，且≯4%。橋頭引道坡坡度≯5%。在有非機動動車混行的橋橋上，橋上線線路、橋頭引引道的縱坡均均不≯3%。橋頭引道路堤堤（在洪水淹淹沒范圍內））的路肩標高高，大、中橋橋應高出計算算水位至少50cm;小橋應高出橋橋前壅水水位位（不計浪高高）至少50cm。七、橋梁縱斷斷面設計橋頭引道橋頭引道橋臺橋臺河道河道地面線通航凈空設計路面線被交道路被交道路在進行深入研研究后，為了了獲得適用、、安全、經濟濟、美觀的橋橋梁設計，在在可行性研究究和初步設計計階段，都應應綜合各項技技術條件，做做出基本滿足足要求