高速公路施工图设计指导书桥梁部分.docx

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高速公路施工图设计指导书桥梁部分

高速公路施工图设计

技术指导意见

（桥梁部分）

一、技术标准及规范

1、技术标准

1）道路等级：

四车道高速公路。

2）设计速度：

80公里/小时。

3）路基宽度：

整体式路基24.50米;分离式路基12.25米。

4）桥梁桥面宽度与路基同宽。

5）汽车荷载等级：

公路—I级。

6）地震动峰值加速度：

0.05g。

7）设计洪水频率：

特大桥1/300；大、中、小桥、涵洞：

1/100。

8）设计安全等级：

一级

9）环境类别：

I类

10）环境的年平均相对湿度：

80%

11）考虑远景可能实施维修罩面和部分特种超高车辆的通行安全，同时考虑施工净空的要求，建议上跨高速公路及主干道的桥梁净空高度尽可能提高到5.5m。

2、技术规范

1）《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》2007版

2）《公路工程技术标准》JTGB01－2003

3）《公路路线设计规范》JTGD20－2006

4）《公路勘测规范》JTGC10-2007

5）《公路勘测细则》JTG/TC10-2007

6）《公路工程水文勘测设计规范》JTGC30-2007

7）《公路桥涵设计通用规范》JTGD60－2004

8）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62－2004

9）《公路圬工桥涵设计规范》JTGD61－2004

10）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025－86

11）《公路斜拉桥设计细则》JTG/TD65-01-2007

12）《公路桥梁抗震设计细则》JTG/TB02-01-2008

13）《公路桥梁抗风设计规范》JTG/TD60-01－2004

14）《公路桥涵地基与基础设计规范》JTGD63－2007

15）《公路涵洞设计细则》JTG/TD65-04-2007

16）《公路排水设计规范》JTJ018-97

17）《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》JTG/TB07-1-2006

二、桥梁设计的一般原则

1）桥梁设计应符合技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理的要求，同时还应满足美观和环保的需要，重视与环境的协调，并考虑因地制宜、就地取材、便于施工和养护等因素。

2）常规桥梁一般宜釆用技术成熟、标准化程度高、对现场养护要求相对要低的装配式结构，以适用于标准化、系列化和工厂化施工。

桥梁应选用形式简单、受力明确、刚度适中、质量分布均勻的桥型。

3）方案选择及孔跨布设除考虑结构本身的合理性外，还应注重高跨比的协调，尽量采用经济跨径，同时注重景观协调，布孔时注意跨径的一致性或变化的协调性。

4）合理布孔和桥孔分联，充分考虑桥梁下部构造的刚度协调一致，达到最佳受力效果。

5）桥梁方案选择时，应充分考虑施工场地、施工工艺及施工工期等因素，避免设计与施工脱节。

6）避免因桥梁修建引起的对山体大填大挖，从而导致植被的破坏和自然环境平衡的破坏；从桥型总体布设到施工方案的制定，要充分贯彻“不破坏就是最大的保护”的理念，把对当地环境的影响降至最低。

7）上跨高速公路和一级公路的桥梁应注意结构的造型设计，同时考虑与自然环境和周围景观相协调。

8）桥涵设计中除严格执行有关的技术标准和要求外，还应对涉及工程质量的构造设计、材料性能和结构耐久性、必须特别指明的制作或施工、检测工艺、桥涵运行条件等提出相应的技术要求。

9）桥涵布置时，对斜交桥涵应尽可能按实际斜交角度布设。

当与跨越的道路和河沟交角较大时（>45°），可根据实际情况考虑对道路和沟渠适当改移。

10）桥梁跨越河道，灌渠，桥墩轴线应与河道和灌渠基本平行，不宜侵占河道，当交角大于45°而改移比较困难时，可考虑如适当减少墩柱数量，加大柱距、错孔布置、适当加大跨径等措施。

对桥宽较小的跨线天桥和匝道桥也可采用单柱墩正桥的设计方案。

11）大中桥应采用桥面连续的简支结构或采用整体连续结构。

12）小桥涵应在进出口和桥涵所在范围内将河床整治和加固，并根据需要适当增加桥长，必要时在进、出口处设置相应的减冲、防冲、防撞设施.

13）桥上及桥头引道的线形应与路线布设相协调。

桥上纵坡不宜大于4%。

14）分离式立交或上跨主线桥梁桥下净空及布孔应在满足规范所规定的净空外，还应满足桥下公路的视距和前方信息识别的要求。

15）跨越国省干道可以考虑预留发展的需要，当被交叉公路的规划已获批准时，应采用规划公路等级的技术指标。

16）分离式立交一般宜正交，必须斜交时，交角不宜大于45度，否则应适当加大桥孔或考虑地方道路的改移。

17）跨铁路的分离式立交应满足铁路净空限界的要求，并保证列车的通视与安全。

桥梁与铁路最好正交，必须斜交者，交角不宜超过45°，涉及的有关事宜，应与铁路部门协商，取得协议。

18）桥下河道改移可与河流护岸统一考虑。

在桥孔范围及上下游可考虑做护岸石砌挡墙或河边护坡。

19）对连续结构的箱形梁桥，箱梁应设置必要的通风、排水和防护设施。

20）互通立交中匝道桥当横坡大于等于5%、合成坡大于等于6%或曲线半径小于等于250m时可考虑采用现浇连续结构。

三、桥位及桥型

1）常规桥梁的桥位应服从路线总体走向，原则上，上、下部结构采用左右分幅设计。

2）桥型方案一般应采用通用图体系，应综合考虑桥位处地形、地物、水文、地质、施工工艺、场地、施工条件、拆迁等其他制约因素综合考虑后拟定，尽量选择受力明确、外形简捷的结构，实现标准化、系列化和工厂化施工。

应满足安全可靠、适用经济、施工方便、耐久环保等要求。

2）注重桥梁高跨比的选择，在无特殊要求时尽量采用经济跨径。

3）全线一般采用构造简单、施工方便、造价较省的简支桥面连续结构，但对于桥高大于65米的桥位，宜综合考虑采用连续刚构形式。

4）斜交桥梁布置：

一般情况下应尽量少布设斜交桥梁（特别是斜45度桥梁），但当桥梁与河流斜交时，为利于泄洪、减少桥墩阻水，桥梁可采用斜桥斜做，顺弯设置。

5）桥梁跨越V形沟谷时，应尽量避免在沟谷中心设置桥墩；为较好的适应地形，降低桥台高度，可选择采用组合跨径布孔方案。

6）斜坡上桥梁基础施工困难，且施工对坡面植被及边坡稳定影响大，宜采用稍大的跨径。

7）立交范围内匝道桥、主线变宽段桥梁根据地形、地质、平曲线半径、施工条件等因素，本着经济合理的原则，可选择采用预制小箱梁、T梁和现浇连续梁结构。

四、桥梁及涵洞

1、桥梁上部结构

（1）桥梁上部结构形式及跨径选取宜根据地形、地质、水文、桥墩高度等选取，主要以装配式小箱梁、T梁为主，一般应采用通用图体系范围内的预应力混凝土T梁、预应力混凝土带翼小箱梁。

同一座桥梁的跨径不宜多于两种，同一施工标段不宜多于三种。

为保证桥梁整体协调性，除特殊和复杂桥梁外，一般桥梁跨径建议按下述范围选取：

墩高小于10.0m时，根据预制条件可采用10.0～20.0m跨径；

墩高为10.0～15.0m时，选用16.0m～20.0m跨径；

墩高15.0～30.0m时，选用20.0m～30.0m跨径；

墩高30.0～65.0m时，选用30.0m～40.0m跨径；

当墩高大于65m时，原则上宜采用悬臂浇筑的预应力混凝土连续刚构形式。

原则上常规桥梁L＞25米采用简支T梁，L＝13～25米采用简支小箱梁，L=6～10米采用钢筋砼空心板。

对于半径较小的匝道桥应根据实际情况可采用跨径不大于20m的钢筋混凝土连续箱梁。

非标准设计的结构应进行详细的力学分析,对于特殊结构和复杂的细部结构，应采用两种或两种以上的可靠软件进行复核验算。

（2）跨越较宽、较深山谷时，可采用预应力混凝土连续刚构或连续梁桥，但跨径不宜大于200m；跨越山区典型的V形沟谷且两岸地质条件较好的桥位可采用拱桥、斜腿刚构等结构一跨跨越，但采用拱桥方案时还应考虑施工场地及施工方案的实施可能性；指导性施工组织设计中应计入必要的施工临时设施数量，如临时基础、支架、临时防护工程等

（3）对特殊困难施工条件下的桥梁，场地狭窄无法设置预制场，便道无法满足运梁需求，工期上又不能待接线贯通后再进行预制梁的运输和安装时，应考虑现浇梁体方案。

（4）桥跨分联长度一般控制在100～160m左右为宜；一联孔数不宜超过6孔，一般3~5孔为宜。

（5）一般不采用斜交桥梁布置形式；需要时可采用左右幅错孔布置的方式解决，或特殊设计桥墩。

2、桥梁下部结构

（1）一座桥梁上的桥墩高矮悬殊较大时，下部构造可采用不同形式，但当某种形式数量较少时，应按照少数服从多数原则归并、统一，尽可能减少桩柱类型，方便施工。

（2）一联桥梁各墩刚度应相互协调,相差不宜太大；

（3）在设计计算时，山谷中的高墩应充分考虑风力的影响；弯桥桥墩应考虑偏心荷载、离心力对横桥向强度的影响；

（4）当横桥向左右两柱高差超过1/4柱高时，应按框构作纵横向受力分析。

（5）本项目地质条件相对较好，各桥位墩台基础根据地质条件可采用明挖扩大基础、钻（挖）孔桩基础。

明挖扩大基础底面宜置于岩层上，基础的埋置深度应满足河流冲刷及承载力的要求。

当墩台基础嵌于岩石山坡的新鲜基岩内时，基础底面前缘靠近山坡的安全位置可根据右图所示基础底面前缘至山坡岩面的水平距离a确定：

当山坡为软质岩时，a值不得小于2~3.5m;当山坡为硬质岩时,a值不得小于1~2m。

a值随岩石节理发育程度、岩石饱和单轴抗压极限强度、岩层走向而定。

基础底面不宜置于岩石层理倾向与山坡向一致的山坡上,不得巳时宜采用桩基础。

基础底面不应置于滑坡、坍塌等不稳定的山坡体上；不得已时应综合考虑边坡处理和桥梁设计方案，并提高设计安全度。

柱基础一般多为端承桩，地质情况较差时采用摩擦桩。

桩基施工一般多为挖孔桩，对软弱夹层、卵石、漂石等容易造成塌孔的地质情况或地下水位较高、地层含有煤气、瓦斯等有害气体时,不宜采用挖孔桩。

桩基位于山坡上时,为了减少幵挖，宜适当提高承台、系梁或桩顶高程。

考虑斜坡的影响,增加桩基础的嵌岩深度（见右图）。

当斜坡较陡,则应通过验算，合理增加山坡内侧基桩的嵌岩深度，相邻桩基的桩底高程差值不大于相邻桩基的净间距。

（6）墩高与跨径的比例一般宜控制在1.6以内。

（7）柱式墩墩高＞7m宜设置底系梁，墩高大于15.0m时，可每间隔8~10m加设一道墩间系梁，以增加整体刚度。

（8）桥墩尽可能采用开挖量小的基础形式，每个桥墩的承台、底系梁或桩顶顶面髙程的确定在满足结构安全的情况下，要求开挖量控制在尽可能小的范围内，以不开挖或少开挖山体边坡为宜，以减少废弃土的数量。

（9）山区河流、沟谷，季节流量差异大，应考虑泥沙石等携带物对桥墩的强度和稳定造成的威胁，桥墩一般不宜设置在谷底。

（10）对于桩柱式墩应按照有利于左右柱受力协调、施工对坡面影响小的原则合理选用结构形式（半幅双柱、整幅双柱、半幅小间距、半幅独柱），小于或等于0.05g地震峰值加速度条件下三种形式的下部结构参考尺寸见表1—表4。

当桥墩高度小于30米时，下部采用圆柱式桥墩；桥墩高度在30～40之间时则结合桥梁高度、桥墩个数灵活选用圆柱墩或方墩，以便全桥结构形式尽量统一、美观，施工简便；当桥墩高度大于40米时对于整体式路基桥梁宜采用钢筋砼变截面空心（实心）方墩配配预应力盖梁，以减少下部结构数量。

分幅双柱式桥墩桩柱尺寸参考表

跨径

墩高

小箱梁

T梁

L=13

L=16

L=20

L=25

L=30

L=40

H=0～10

D1

100

100

120

120

140

160

D2

120

120

130

130

150

180

H=10～15

D1

120

120

120

120

140

160

D2

130

130

130

130

150

180

H=15～20

D1

140

140

140

160

D2

150

150

150

180

H=20～25

D1

140

160

160

160

D2

150

180

180

180

H=25～30

D1

160

180

D2

180

200

H=30～35

D1

180

180

D2

200

200

注：

D1—墩柱直径，D2—桩直径

小间距桥墩尺寸参考表

　　跨径

项目

25m

30m

40m

设计荷载

公路－Ⅰ级，地震作用（地震动峰值加速度为0.05g时不计算）

桥墩设计适用高度

柱径1.2m对应20m

柱径1.4m对应25m

柱径1.8m对应30m

柱径1.4m对应25m

柱径1.6m对应30m

盖梁高度（m）

2.2

2.5

2.7

盖梁宽度（m）

1.8

2

2.2

梁与盖梁交角

90°

钢筋砼变截面高墩尺寸参考表

上部跨径（m）

40

墩高（m）

50≤H≤75

30≤H≤60

20≤H≤40

50≤H≤75

30≤H≤60

20≤H≤40

桥面宽度（m）

整体式24.5

分离式12.25

墩柱类型

空心方墩

实心方墩

空心方墩

实心方墩

纵向尺寸（cm）

墩顶

260

220

180

260

210

170

墩底

260+2.5H

220+2.5H

180+2.5H

260+2.5H

210+2.5H

170+2.5H

横向尺寸（cm）

墩顶

260

220

180

260

210

170

墩底

260

220

180

260

210

170

壁厚（cm）

50

40

50

40

钢筋砼变截面高墩尺寸参考表

上部跨径（m）

30

墩高（m）

30≤H≤60

20≤H≤40

30≤H≤60

20≤H≤40

桥面宽度（m）

整体式24.5

分离式12.25

墩柱类型

空心方墩

实心方墩

空心方墩

实心方墩

纵向尺寸（cm）

墩顶

200

160

190

150

墩底

200+2.5H

160+2.5H

190+2.5H

150+2.5H

横向尺寸（cm）

墩顶

200

160

190

150

墩底

200

160

190

150

壁厚（cm）

40

40

（11）对于半幅桥的独柱式薄壁空心墩，桥墩高度较高时，应尽量避免错孔布置，并采取措施进行两幅桥之间的有效连接。

（12）桥台结合地形、地质条件和填土高度，可选择桩柱式、肋板式、薄壁式桥台和重力式U形桥台等形式。

U形桥台和埋置式肋板桥台高度不宜超过12米，桩柱式桥台高度不宜超过6米。

（13）应尽量避免在陡斜边坡上设置高度大于5m的桥台，桥梁长度宜适当增加，以使桥台伸入山体2～3m为宜；当梁体伸入山体，地质条件较好时，可直接开挖基岩浇筑台帽。

（14）重力式U型台适合于持力层埋深小于5m的情况,位于陡坡上的U形台的侧墙应伸进山体。

对于多孔桥梁，当持力层埋深大于5m时，宜采用埋置式轻型桥台。

3、桥梁附属设施

（1）护栏

桥梁外侧均设防撞墙式护栏，内侧均设波形护栏。

（2）支座

支座底部应设置支座垫石，支座垫石的高度以使梁底与墩台顶的净空不小于25cm为宜。

简支梁、板桥采用板式橡胶支座，连续梁桥采用盆式橡胶支座，弯、斜、宽桥梁宜选用圆形板式橡胶支座。

（3）桥面铺装

桥面铺装采用10cm水泥混凝土调平层加10cm沥青混凝土的桥面铺装结构。

调平层内设置D9焊接钢筋网。

水泥混凝土调平层最小控制厚度不宜小于8cm，顶部的沥青混凝土层厚度与桥头路面（上面层+中面层）的厚度相协调。

（4）桥面防排水

桥面水泥混凝土调平层顶面应设置防水层。

位于凹型曲线上的桥梁，桥面泄水管应根据需要适当加密并在凹型曲线最低点设置泄水孔。

跨越水库或敏感性水源保护区、公路、铁路的桥梁，桥面排水必须采用集中排放，跨线桥桥面雨水应通过排水管引入边沟，不得直接排入公路上，以免污染路面、墩台及影响行车安全；对跨越水库或敏感性水源保护区，必须经隔油沉淀达到相关标准后才能排入沟渠。

（5）伸缩装置

根据伸缩量，桥梁结构的特点等，选用合理、经济、性能可靠的伸缩装置。

对于一般大、中桥，伸缩缝的宽度应根据分联长度、路线纵坡、桥墩刚度等因素计算确定，但以不超过160mm为宜，必要时调整分联长度；一般来说，联长100米以下的墩上设80型缝，联长100～160米的墩上设160型缝，桥台处减半设置（即采用50型和80型缝）。

对于高墩,考虑由墩台水平位移而产生的伸缩量增大的影响，应根据计算适当增加伸缩装置的伸缩量。

伸缩装置的预留槽应有足够的空间。

预留槽内混凝土强度等级不应低于主梁，宜采用钢纤维混凝土。

（6）桥头锥坡

桥头锥坡与路基边坡衔接处，应设急流槽，槽内设人行踏步。

（7）桥台搭板

搭板的长度根据预期的沉降大小、桥台高度及顺适要求而定。

从技术、经济综合考虑，本项目规定桥台搭板的长度按下表采用。

桥台搭板设置表

桥梁类型

路堤高度（m）

搭板长（m）

大、中、小桥及一、二级公路上跨桥

≥6

8

＜6

6

（8）其他

有机动车通行的立交桥、通道，当净高小于5.Om时，应设置限高标志，有条件时通道两侧应设限高门架。

当在通航水域或车道旁设有桥墩时，应设置助航标志和必要的桥墩防撞保护设施。

必要时尚应设置航标维护管理和安全监督管理设施。

跨越通航河流、铁路、高速公路、一级公路及交通量较大的其他公路的桥梁，应在桥梁两侧设置桥梁防抛网。

4、通道、涵洞设计

（1）根据涵位处地形、地质、水文条件及填土高度，可分别采用钢筋混凝土圆管涵、盖板涵、箱涵及拱涵。

对于主线圆管涵，为方便清淤，孔径应不宜小于150cm。

在满足涵洞功能的情况下，涵位尽量避开软基和高填方。

涵位尽量选择在沟谷边缘地质良好的地段。

（2）各涵洞孔径大小选取需根据汇水面积、降雨量等因素计算后确定。

（3）为贯彻环保设计理念，对土质沟渠、排洪涵洞进出水口及排水坡度较陡处，可考虑设置沉砂池或铺砌，以避免冲毁农田或使农田沙化、泥化。

沉砂池大小应根据排洪流量合理设置。

（4）位于斜坡路段半填半挖断面上的涵洞，则以护坡，跌水井、竖井、急流槽等型式与路基填挖边坡和边沟相衔接。

（5）部分汇水面积较小的排水涵和流量较小的灌溉涵可与人行通道合并设置，人行通道进出口跨越边沟时，则盖以人行道板连通人行路。

（6）通道涵的设置应尽量考虑远期乡村规划的情况，可适当加大净空、净宽尺寸，以方便百姓生产、生活。

五、文件编制基本要求

1、设计文件编制及组成内容执行交通部2007年10月“交公路发[2007]358号”通知颁布实施的《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》（简称“文件编制办法”），图表格式参照《公路工程基本建设项目设计文件图表示例》。

2、设计文件中常用的符号按“交公路发[2007]358号”《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》中“附录A”规定的汉语拼音符号，使用时应统一。

3、其他要求请参考纳总单位提供的相关图表。