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1、 干 线 公 路 桥 梁 设 计 干线公路桥梁设计 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望 干 线 公 路 桥 梁 设 计 桥址选择桥址选择 总体设计总体设计 桥型方案桥型方案 结构设计结构设计桥梁设计基本内容桥梁设计基本内容 干 线 公 路 桥 梁 设 计 特特大桥、大桥桥位一般服从路线大桥、大桥桥位一般服从路线基本基本走向，并作为路线走向，并作为路线走向的控制点。走向的控制点。桥址应离开航道弯道、汇流口或港区，在其上、下游桥址应离开航道弯道、汇流口或港
2、区，在其上、下游的距离应符合内河通航标准规定的距离应符合内河通航标准规定 大桥、特大桥应尽量正交，墩台沿水流方向的轴线应大桥、特大桥应尽量正交，墩台沿水流方向的轴线应与最高通航水位时的主流方向一致，当斜交不能避免时，交与最高通航水位时的主流方向一致，当斜交不能避免时，交角不宜大于角不宜大于55。条件限制时可采用小角度（小于条件限制时可采用小角度（小于4545度）跨越干线航道度）跨越干线航道或较大的行洪河道，当主跨长度超出正交时标准主跨长度或较大的行洪河道，当主跨长度超出正交时标准主跨长度（相同桥型结构）（相同桥型结构）60%60%以上，须对相关路线进行优化，调整以上，须对相关路线进行优化，调整
3、大型构造物的跨越角度。（大型构造物的跨越角度。（a a小于小于5353度时调整）度时调整）干 线 公 路 桥 梁 设 计 一般中小桥及构造物的位置，则服从路线走向。一般中小桥及构造物的位置，则服从路线走向。改扩建工程中，路线线型应以特大、大桥为控制点，改扩建工程中，路线线型应以特大、大桥为控制点，尽量兼顾中小桥，以减少桥梁改造难度。尽量兼顾中小桥，以减少桥梁改造难度。干 线 公 路 桥 梁 设 计 2.1 2.1 总体设计原则总体设计原则2.2 2.2 桥梁总体设计桥梁总体设计 2.2.1 2.2.1 平面平面设计设计 2.2.2 2.2.2 纵面纵面设计设计 2.2.3 2.2.3 断面断面
4、设计设计 2.2.4 2.2.4 总体与细部的关系总体与细部的关系 干 线 公 路 桥 梁 设 计 2 2.1.1 总体设计原则总体设计原则2.1.1 2.1.1 跨河桥梁跨河桥梁 不降低现有河流功能（通航、灌溉、泄洪）；不降低现有河流功能（通航、灌溉、泄洪）；应满足河流的规划功能；应满足河流的规划功能；尽可能不压缩河道；尽可能不压缩河道；并考虑沿线地方出行需要；并考虑沿线地方出行需要；干 线 公 路 桥 梁 设 计 2.1 2.1 设计原则设计原则2.1.2 2.1.2 跨线桥梁跨线桥梁 不降低现有道路功能；不降低现有道路功能；兼顾道路的发展规划和路网配套；兼顾道路的发展规划和路网配套；合理
5、的归并、合理的位置、合理的标准。合理的归并、合理的位置、合理的标准。干 线 公 路 桥 梁 设 计 2.2.1 2.2.1 平面设计平面设计 平曲线桥梁平曲线桥梁 现浇结构桥梁，无论位于何种半径平曲线上，墩台现浇结构桥梁，无论位于何种半径平曲线上，墩台均可采用径向布置，上部结构采用曲线布置。均可采用径向布置，上部结构采用曲线布置。预制结构桥梁，当位于大半径平曲线上时，墩台一般预制结构桥梁，当位于大半径平曲线上时，墩台一般采用径向布置，上部结构采用折线布置；对于位于小半径平采用径向布置，上部结构采用折线布置；对于位于小半径平曲线上的中、小桥梁，桥梁结构宜采用平分中矢法布置，都曲线上的中、小桥梁，
6、桥梁结构宜采用平分中矢法布置，都通过护栏的圆滑处理来满足平曲线的线形。通过护栏的圆滑处理来满足平曲线的线形。干 线 公 路 桥 梁 设 计 2.2.1 2.2.1 平面设计平面设计 直线桥梁直线桥梁 斜桥斜做：一般桥梁，特别是的跨河桥梁斜桥斜做：一般桥梁，特别是的跨河桥梁 斜桥正做：斜桥正做：交角小于交角小于55的大（特）大桥的大（特）大桥 交角大于交角大于55的跨河特殊结构大（特）桥的跨河特殊结构大（特）桥 特殊情况下的跨线桥特殊情况下的跨线桥 干 线 公 路 桥 梁 设 计 干 线 公 路 桥 梁 设 计 干 线 公 路 桥 梁 设 计 干 线 公 路 桥 梁 设 计 干 线 公 路 桥
7、梁 设 计 干 线 公 路 桥 梁 设 计 干 线 公 路 桥 梁 设 计 干 线 公 路 桥 梁 设 计 2.2.2 2.2.2 纵面设计纵面设计 1 1、孔径确定、孔径确定 2 2、梁底（涵顶）高程确定、梁底（涵顶）高程确定 3 3、布跨（桥长）确定、布跨（桥长）确定 4 4、桥梁中心、桥梁中心确定确定 干 线 公 路 桥 梁 设 计 2.2.2 2.2.2 纵面设计纵面设计 1.1.孔径确定孔径确定跨河桥涵孔径确定跨河桥涵孔径确定 首先满足通航、灌溉、泄洪要求（现状与规划）首先满足通航、灌溉、泄洪要求（现状与规划）基础资料收集：通航净空、设计灌排流量基础资料收集：通航净空、设计灌排流量
8、对四级以上（含四级）航道，执行江苏省干线航对四级以上（含四级）航道，执行江苏省干线航道网规划标准，五级以下（含五级）航道，执行地方航道道网规划标准，五级以下（含五级）航道，执行地方航道处标准处标准 ）；）；水文分析和防洪影响评价分析水文分析和防洪影响评价分析 干 线 公 路 桥 梁 设 计 2.2.2 2.2.2 纵面设计纵面设计 1.1.孔径确定孔径确定跨河桥涵孔径确定跨河桥涵孔径确定 参考上下游既有桥涵的孔径：设计流量等基础资料参考上下游既有桥涵的孔径：设计流量等基础资料不全时；不全时；结合水面宽度：对于水面较宽，而航道等级较低且结合水面宽度：对于水面较宽，而航道等级较低且不控制孔径时，需
9、结合水面宽度确定；不控制孔径时，需结合水面宽度确定；考虑有桥孔兼作通道的要求：综合兼顾，主或边跨考虑有桥孔兼作通道的要求：综合兼顾，主或边跨通过。通过。干 线 公 路 桥 梁 设 计 2.2.2 2.2.2 纵面设计纵面设计 1.1.孔径确定孔径确定跨线桥梁孔径确定跨线桥梁孔径确定 满足被交叉道路通行要求（现状与规划）满足被交叉道路通行要求（现状与规划）基础资料收集：被交叉道路通行净空基础资料收集：被交叉道路通行净空 对于国、省道应以正式函文取得省级公路对于国、省道应以正式函文取得省级公路 主管部门确认；对于地方道路应以地方主管部门主管部门确认；对于地方道路应以地方主管部门 批准规划为准批准规
10、划为准 。干 线 公 路 桥 梁 设 计 2.2.2 2.2.2 纵面设计纵面设计 1.1.孔径确定孔径确定跨线桥梁孔径确定跨线桥梁孔径确定 当采用大斜交角交叉时，桥跨布置应尽量减小跨越当采用大斜交角交叉时，桥跨布置应尽量减小跨越跨径，可采用错墩布置，尽量在被交道中分带设墩，并巧妙跨径，可采用错墩布置，尽量在被交道中分带设墩，并巧妙运用独柱墩布置。运用独柱墩布置。统筹考虑现状与规划的关系：被交道路规划为一级统筹考虑现状与规划的关系：被交道路规划为一级时，同步与不同步实施要采取不同考虑。时，同步与不同步实施要采取不同考虑。干 线 公 路 桥 梁 设 计 干 线 公 路 桥 梁 设 计 干 线 公
11、 路 桥 梁 设 计 干 线 公 路 桥 梁 设 计 2.2.2 2.2.2 纵面设计纵面设计 2.2.梁底（涵顶）高程确定梁底（涵顶）高程确定 首先满足通航（通行）、灌溉、泄洪；首先满足通航（通行）、灌溉、泄洪；基础资料收集：除了通航（行）净空、设计流量，基础资料收集：除了通航（行）净空、设计流量，还有设计（洪）水位、设计最高灌、排水位，设计最高还有设计（洪）水位、设计最高灌、排水位，设计最高（低）通航水位。（低）通航水位。确保在设计洪水位时水流的通畅，在桥梁通用规确保在设计洪水位时水流的通畅，在桥梁通用规范中有明确的规定，总结如下：范中有明确的规定，总结如下：干 线 公 路 桥 梁 设 计
12、 2.2.2 2.2.2 纵面设计纵面设计 2.2.梁底（涵顶）高程确定梁底（涵顶）高程确定 梁底梁底高程高程1=1=最高通航水位最高通航水位+通航净高通航净高 梁底高程梁底高程2=2=设计水位设计水位+安全高度（一般取安全高度（一般取0.5m0.5m）梁底梁底高程高程3=3=被交道路面高程被交道路面高程+通行净高通行净高 箱涵箱涵顶高程顶高程=设计水位设计水位+安全高度（安全高度（h/6;0.5m h/6;0.5m，分，分界界h=3m)h=3m)管涵管涵顶高程顶高程=设计水位设计水位+安全高度（安全高度（h/4;0.75m,h/4;0.75m,分分界界h=3m)h=3m)要注意涵顶高程，有时
13、要结合孔径、淤泥深度、涵底标要注意涵顶高程，有时要结合孔径、淤泥深度、涵底标高等与原地面的相对高差确定高等与原地面的相对高差确定.干 线 公 路 桥 梁 设 计 2.2.2 2.2.2 纵面设计纵面设计 2.2.梁底（涵顶）高程确定梁底（涵顶）高程确定 梁底标高，不低于现有（规划）河堤堤顶；梁底标高，不低于现有（规划）河堤堤顶；对于设置防汛通道的桥梁，应根据堤防的重要性，对于设置防汛通道的桥梁，应根据堤防的重要性，与主管部门协商确定防汛通道的位置及通行净空，堤顶防洪与主管部门协商确定防汛通道的位置及通行净空，堤顶防洪道路尽量改移至道路尽量改移至堤下堤下桥梁边孔通过桥梁边孔通过；对于桥孔兼作通道
14、桥梁，当条件许可时，可适当考对于桥孔兼作通道桥梁，当条件许可时，可适当考虑原道路的下挖或改移。虑原道路的下挖或改移。对于跨线桥梁，要注意考虑被交道下挖可能性或以对于跨线桥梁，要注意考虑被交道下挖可能性或以后的加铺。后的加铺。干 线 公 路 桥 梁 设 计 2.2.2 2.2.2 纵面设计纵面设计 3.3.布跨（桥长）确定布跨（桥长）确定 跨河桥梁为减小桥墩侵占过水断面及对流态的破跨河桥梁为减小桥墩侵占过水断面及对流态的破坏，一般采用斜桥斜做（坏，一般采用斜桥斜做（4545），并尽量避免压缩河道。），并尽量避免压缩河道。跨越小型沟渠的桥梁，尽可能一跨跨越，跨越较跨越小型沟渠的桥梁，尽可能一跨跨越
15、，跨越较宽河流沟渠的桥梁，宜布设三孔以上的多孔桥。宽河流沟渠的桥梁，宜布设三孔以上的多孔桥。干 线 公 路 桥 梁 设 计 2.2.2 2.2.2 纵面设计纵面设计 3.3.布跨（桥长）确定布跨（桥长）确定 路桥分界高度应合理控制，结合桥头地质情况，根路桥分界高度应合理控制，结合桥头地质情况，根据工后沉降值要求确定桥头台后填土高度；据工后沉降值要求确定桥头台后填土高度；通过技术、经济分析比较，合理地确定桥梁跨径及通过技术、经济分析比较，合理地确定桥梁跨径及长度。长度。考虑环保、美观要求；考虑环保、美观要求；4.4.桥梁中心确定桥梁中心确定 对于没有规划中线坐标的桥梁，要通过实地测量确定，对于没
16、有规划中线坐标的桥梁，要通过实地测量确定，一般采用河口与水面中线的平均值，对于河岸不顺直的情况，一般采用河口与水面中线的平均值，对于河岸不顺直的情况，要根据河岸的总体变化趋势调整。要根据河岸的总体变化趋势调整。干 线 公 路 桥 梁 设 计 2.2.3 2.2.3 断面设计断面设计 原则上每一种结构变化处（包括上部和下部结构）均原则上每一种结构变化处（包括上部和下部结构）均要有一个断面布置。要有一个断面布置。2.2.4 2.2.4 总体与细部的关系总体与细部的关系 相辅相成的关系，要经历从总体相辅相成的关系，要经历从总体细部，细部细部，细部总体总体的过程，这一过程有时随着设计、复（审）核反复进
17、行，不的过程，这一过程有时随着设计、复（审）核反复进行，不断优化。断优化。干 线 公 路 桥 梁 设 计 3.13.1常用桥梁结构形式常用桥梁结构形式 简支预应力混凝土空心板（预应力混凝土简支预应力混凝土空心板（预应力混凝土T T（I I）梁）梁）先简支后结构连续预应力混凝土宽幅空心板先简支后结构连续预应力混凝土宽幅空心板 先简支后结构连续部分预应力混凝土连续箱梁先简支后结构连续部分预应力混凝土连续箱梁 现浇钢筋混凝土连续箱梁、预应力混凝土连续箱梁现浇钢筋混凝土连续箱梁、预应力混凝土连续箱梁 变高度预应力混凝土连续箱梁变高度预应力混凝土连续箱梁 中（下）承式系杆拱中（下）承式系杆拱 干 线 公
18、 路 桥 梁 设 计 3.2 3.2 桥型方案比较原则桥型方案比较原则 1 1、特大桥、大桥、复杂中桥和特殊立交桥应做桥型方、特大桥、大桥、复杂中桥和特殊立交桥应做桥型方案比较。特大桥比较方案一般不应少于案比较。特大桥比较方案一般不应少于3 3个，大桥一般不应个，大桥一般不应少于少于2 2个。个。2 2、对于一般大桥（跨径在、对于一般大桥（跨径在30m30m左右），可从桥型和跨径左右），可从桥型和跨径方面，采取多桥一次比较或逐个比较的方式方面，采取多桥一次比较或逐个比较的方式 3 3、综合从工程量、结构合理、技术成熟、施工难度、综合从工程量、结构合理、技术成熟、施工难度、工期、工程造价、景观效
19、果等方面比选后，提出推荐方案。工期、工程造价、景观效果等方面比选后，提出推荐方案。干 线 公 路 桥 梁 设 计 3.3 3.3 桥型方案拟定桥型方案拟定 1 1、跨径、跨径L L100m100m的桥梁，应结合桥址处具体情况采的桥梁，应结合桥址处具体情况采用不同类型的桥型。用不同类型的桥型。2 2、跨径、跨径50L100m50L100m的桥梁，一般宜采用变高度预应的桥梁，一般宜采用变高度预应力砼连续梁，变高度预应力砼连续刚构，中、下承式拱桥，力砼连续梁，变高度预应力砼连续刚构，中、下承式拱桥，需要时亦可采用钢混组合连续梁、预应力砼斜拉桥等。需要时亦可采用钢混组合连续梁、预应力砼斜拉桥等。干 线
20、 公 路 桥 梁 设 计 3.3 3.3 桥型方案拟定桥型方案拟定 3 3、跨径、跨径2525L L50m50m的桥梁，一般宜采用装配式预应力的桥梁，一般宜采用装配式预应力砼连续箱梁、装配式预应力砼连续砼连续箱梁、装配式预应力砼连续T T（I I）梁、现浇预应力砼）梁、现浇预应力砼连续箱梁、简支钢混组合梁等。连续箱梁、简支钢混组合梁等。4 4、跨径、跨径20L25 m20L25 m的桥梁，一般宜采用装配式预应的桥梁，一般宜采用装配式预应力砼连续箱梁、装配式预应力砼后张连续空心板、现浇砼连力砼连续箱梁、装配式预应力砼后张连续空心板、现浇砼连续箱梁、装配式预应力砼简支空心板等。续箱梁、装配式预应力
21、砼简支空心板等。干 线 公 路 桥 梁 设 计 3.3 3.3 桥型方案拟定桥型方案拟定 5 5、现浇箱梁设计时，跨径、现浇箱梁设计时，跨径22m22m时可采用钢筋砼连续时可采用钢筋砼连续箱梁，跨径箱梁，跨径22m22m宜采用预应力砼连续箱梁。宜采用预应力砼连续箱梁。6 6、跨径、跨径10L10L20m20m的桥梁，一般宜根据情况选用装的桥梁，一般宜根据情况选用装配式预应力砼简支空心板或现浇钢筋砼连续箱梁（板）。配式预应力砼简支空心板或现浇钢筋砼连续箱梁（板）。7 7、跨径、跨径L L10m10m时，宜采用钢筋砼简支空心板时，宜采用钢筋砼简支空心板。干 线 公 路 桥 梁 设 计 3.4 3.
22、4 桥型方案比选桥型方案比选 适用、经济、安全和美观；适用、经济、安全和美观；选用技术先进、受力明确、结构成熟、施工简便、养选用技术先进、受力明确、结构成熟、施工简便、养护费用低的桥型方案；护费用低的桥型方案；尽量选择标准化、系列化和施工工业化的桥梁结构。尽量选择标准化、系列化和施工工业化的桥梁结构。尽可能采用较小的跨径，以便降低建筑高度，减少工尽可能采用较小的跨径，以便降低建筑高度，减少工程造价。程造价。干 线 公 路 桥 梁 设 计 3.4 3.4 桥型方案比选桥型方案比选 在地震高烈度区，为提高结构抗震性能；以及对在地震高烈度区，为提高结构抗震性能；以及对于特大桥、长大桥，为改善行车条件
23、，原则上采用连续结于特大桥、长大桥，为改善行车条件，原则上采用连续结构或先简支后结构连续形式；构或先简支后结构连续形式；200m200m左右的一般大桥应尽量采用连续结构，条件限左右的一般大桥应尽量采用连续结构，条件限制时可采用简支结构桥面连续，中小桥一般采用简支结构，制时可采用简支结构桥面连续，中小桥一般采用简支结构，桥面连续。桥面连续。对于对于40m40m以下跨径的跨河桥梁，一般选用便于施工以下跨径的跨河桥梁，一般选用便于施工的预制装配式连续结构；的预制装配式连续结构；干 线 公 路 桥 梁 设 计 干 线 公 路 桥 梁 设 计 3.4 桥型方案比选桥型方案比选 对于对于40m40m以下跨
24、径的跨线桥梁、互通式立交桥梁可综以下跨径的跨线桥梁、互通式立交桥梁可综合施工组织、美观协调等选用预制装配或现浇的连续结构；合施工组织、美观协调等选用预制装配或现浇的连续结构；对于对于40m40m以上中等跨径的长大桥常选用逐跨支架和逐以上中等跨径的长大桥常选用逐跨支架和逐跨移动模架法施工的现浇连续结构。跨移动模架法施工的现浇连续结构。对于长大桥应尽量避免采用多种结构形式，对设计、对于长大桥应尽量避免采用多种结构形式，对设计、施工的组织和桥梁的整体美观协调都有利。施工的组织和桥梁的整体美观协调都有利。干 线 公 路 桥 梁 设 计 4.1 4.1 结构的受力状态结构的受力状态4.2 4.2 设计基
25、本思路设计基本思路4.3 4.3 设计与施工的关系设计与施工的关系4.4 4.4 空心板设计施工要点空心板设计施工要点4.5 4.5 宽幅空心板设计施工要点宽幅空心板设计施工要点4.6 4.6 组合箱梁设计施工要点组合箱梁设计施工要点4.7 4.7 现浇连续箱梁设计施工要点现浇连续箱梁设计施工要点4.8 4.8 其它设计施工要点其它设计施工要点 干 线 公 路 桥 梁 设 计 4.1 4.1 结构的受力状态结构的受力状态 构件受力的三种状态：构件受力的三种状态：1 1、承载能力极限状态、承载能力极限状态 2 2、正常使用极限状态、正常使用极限状态 3 3、施工阶段、施工阶段 干 线 公 路 桥
26、 梁 设 计 4 4.1.1 结构的受力状态结构的受力状态 1.1.承载能力极限状态承载能力极限状态 承载能力极限状态承载能力极限状态关系到桥梁的安全问题，是指达到最关系到桥梁的安全问题，是指达到最大承载能力或出现不适合继续承载的变形或变位的状态，包大承载能力或出现不适合继续承载的变形或变位的状态，包括结构构件及其连接的强度、结构整体或局部构件的稳定等。括结构构件及其连接的强度、结构整体或局部构件的稳定等。结构的极限承载力结构的极限承载力是在结构设计完成且建成通车后，结是在结构设计完成且建成通车后，结构所固有的能力，只与截面的形式、尺寸、混凝土和钢筋构所固有的能力，只与截面的形式、尺寸、混凝土
27、和钢筋（包括预应力筋）的总面积和强度以及布置形式有关，不为（包括预应力筋）的总面积和强度以及布置形式有关，不为外力等条件变化而不同。这种能力外力等条件变化而不同。这种能力必须要有必须要有可靠度所需的安可靠度所需的安全系数。全系数。干 线 公 路 桥 梁 设 计 4 4.1.1 结构的受力状态结构的受力状态 2.2.正常使用极限状态正常使用极限状态 正常使用极限状态正常使用极限状态涉及桥梁的使用条件和耐久性问题，涉及桥梁的使用条件和耐久性问题，是指正常使用或耐久性达到某一限值的状态，包括结构的变是指正常使用或耐久性达到某一限值的状态，包括结构的变形、振动以及构件的裂缝等。形、振动以及构件的裂缝等
28、。当结构出现一些较大的变形、振动或裂缝时，虽并不会当结构出现一些较大的变形、振动或裂缝时，虽并不会引起结构破坏，但也应有一定的可靠度，避免使用者产生不引起结构破坏，但也应有一定的可靠度，避免使用者产生不安全感。安全感。干 线 公 路 桥 梁 设 计 4 4.2.2 设计基本思路设计基本思路 以现浇预应力砼连续箱梁设计为例：以现浇预应力砼连续箱梁设计为例：首先根据总体设计确定的跨径，结合具体情况选择施首先根据总体设计确定的跨径，结合具体情况选择施工方案（不同的施工方案计算图式和内力也不同）；工方案（不同的施工方案计算图式和内力也不同）；其次要确定设计所采用的预应力度，即全预应力砼构其次要确定设计
29、所采用的预应力度，即全预应力砼构件或部分预应力砼构件（分件或部分预应力砼构件（分A A类构件和类构件和B B类构件），类构件），然后参考有关资料，初步拟定箱梁的构造尺寸，运用然后参考有关资料，初步拟定箱梁的构造尺寸，运用桥梁计算程序或手工进行纵向预应力钢筋面积的估算。桥梁计算程序或手工进行纵向预应力钢筋面积的估算。干 线 公 路 桥 梁 设 计 4.2 4.2 设计基本思路设计基本思路 根据估算的预应力钢筋面积，进行纵向预应力钢筋纵根据估算的预应力钢筋面积，进行纵向预应力钢筋纵横断面的布置，并参考有关图纸进行顶底板横向钢筋、箍筋等横断面的布置，并参考有关图纸进行顶底板横向钢筋、箍筋等其他钢筋的
30、配置。其他钢筋的配置。然后进行三种状态的验算，应考虑各个施工阶段和最终然后进行三种状态的验算，应考虑各个施工阶段和最终运营阶段的最不利组合，计入预应力二次矩、体系转换及徐变运营阶段的最不利组合，计入预应力二次矩、体系转换及徐变产生的内力重分布，并考虑温度升降、箱梁顶底板局部温差以产生的内力重分布，并考虑温度升降、箱梁顶底板局部温差以及支座不均匀沉降（可取及支座不均匀沉降（可取L/3000L/3000左右）等影响。左右）等影响。干 线 公 路 桥 梁 设 计 4.3 4.3 设计与施工的关系设计与施工的关系 1 1.静态内力与动态内力静态内力与动态内力 桥梁内力计算分为静态内力和动态内力。桥梁内
31、力计算分为静态内力和动态内力。以四跨连续梁为例，以四跨连续梁为例，静态内力就静态内力就是连续梁标准的恒载受是连续梁标准的恒载受力模式；力模式；干 线 公 路 桥 梁 设 计 4.3 4.3 设计与施工的关系设计与施工的关系 1.1.静态内力与动态内力静态内力与动态内力 动态内力动态内力是随施工方案的不同而有不同的计算图式和是随施工方案的不同而有不同的计算图式和内力。对于同一种施工方案，在施加一期恒载的过程中，内力。对于同一种施工方案，在施加一期恒载的过程中，外部边界条件每更换一次，体系就转换一次，因此一期恒外部边界条件每更换一次，体系就转换一次，因此一期恒载加载的过程就是动态的，它的内力图式在
32、不断地变化，载加载的过程就是动态的，它的内力图式在不断地变化，内力也在不断地变化。内力也在不断地变化。干 线 公 路 桥 梁 设 计 4.3 4.3 设计与施工的关系设计与施工的关系 1.1.静态内力与动态内力静态内力与动态内力逐孔浇筑方案的内力图式逐孔浇筑方案的内力图式 单跨单悬臂单跨单悬臂 干 线 公 路 桥 梁 设 计 4.3 4.3 设计与施工的关系设计与施工的关系 1.1.静态内力与动态内力静态内力与动态内力 逐孔浇筑方案的内力图式逐孔浇筑方案的内力图式 双跨单悬臂双跨单悬臂 干 线 公 路 桥 梁 设 计 4.3 4.3 设计与施工的关系设计与施工的关系 1.1.静态内力与动态内力
33、静态内力与动态内力 孔浇筑方案的内力图式孔浇筑方案的内力图式 四跨连续梁（体系转换时状态）四跨连续梁（体系转换时状态）干 线 公 路 桥 梁 设 计 4.3 4.3 设计与施工的关系设计与施工的关系 1.1.静态内力与动态内力静态内力与动态内力 逐孔浇筑方案的内力图式逐孔浇筑方案的内力图式 四跨连续梁（体系转换后状态）四跨连续梁（体系转换后状态）逐孔浇筑从单孔单悬臂转换成双孔单悬臂，再转换成三逐孔浇筑从单孔单悬臂转换成双孔单悬臂，再转换成三孔单悬臂，体系转换的次数与跨数相同，最终的内力图叠加孔单悬臂，体系转换的次数与跨数相同，最终的内力图叠加后与静态的内力图相同。一般地说，动态内力计算是对一期
34、后与静态的内力图相同。一般地说，动态内力计算是对一期恒载而言，对于二期恒载与活载都是三跨连续梁的标准静态恒载而言，对于二期恒载与活载都是三跨连续梁的标准静态内力计算图式。内力计算图式。干 线 公 路 桥 梁 设 计 4.3 4.3 设计与施工的关系设计与施工的关系 2.2.有支架现浇方案的动态内力有支架现浇方案的动态内力 满堂支架现浇满堂支架现浇 三跨连续梁（体系转换后状态）三跨连续梁（体系转换后状态）干 线 公 路 桥 梁 设 计 4.3 4.3 设计与施工的关系设计与施工的关系 3.3.简支后连续施工方案的动态内力简支后连续施工方案的动态内力 简支状态简支状态 简支简支+现浇连续段（体系转
35、换前状态）现浇连续段（体系转换前状态）干 线 公 路 桥 梁 设 计 4.3 4.3 设计与施工的关系设计与施工的关系 3.3.先简支后连续施工方案的动态内力先简支后连续施工方案的动态内力 四跨连续梁（体系转换后状态）四跨连续梁（体系转换后状态）从上图可知当临时支座（二个）转换为一个永久支座从上图可知当临时支座（二个）转换为一个永久支座时，不管是一期恒载还是二期恒载，其最终的内力计算图时，不管是一期恒载还是二期恒载，其最终的内力计算图式和内力图均同于静态时的模式和内力。式和内力图均同于静态时的模式和内力。0.107q1L20.077q1L20.036q1L2 干 线 公 路 桥 梁 设 计 4
36、.3 4.3 设计与施工的关系设计与施工的关系 也就是说，设计与施工是密切相关的，有不同的施工也就是说，设计与施工是密切相关的，有不同的施工方案，结构就有不同的内力。一旦设计完成，就必须按该方案，结构就有不同的内力。一旦设计完成，就必须按该施工方案进行施工。如果变更了施工方案则必须重新设计，施工方案进行施工。如果变更了施工方案则必须重新设计，重新计算。重新计算。目前我省常用的一期恒载的施工方案有：有支架现浇目前我省常用的一期恒载的施工方案有：有支架现浇混凝土梁方案，先预制混凝土梁方案，先预制 、安装成简支梁后结构连续成桥方、安装成简支梁后结构连续成桥方案、逐孔现浇混凝土梁方案施工方案。案、逐孔
37、现浇混凝土梁方案施工方案。干 线 公 路 桥 梁 设 计 4.4 4.4 空心板设计施工要点空心板设计施工要点 空心板组成：空心板组成：预制板、铰缝及整体化现浇混凝土。预制板、铰缝及整体化现浇混凝土。空心板计算：空心板计算：跨中弯矩以简支正板为设计依据，支点剪力以简支斜板跨中弯矩以简支正板为设计依据，支点剪力以简支斜板为设计依据。横向分布系数按铰结板法。为设计依据。横向分布系数按铰结板法。干 线 公 路 桥 梁 设 计 4.4 4.4 空心板设计施工要点空心板设计施工要点 计算特点：计算特点：采用组合梁的计算特点采用组合梁的计算特点 ，运营状态下主梁应力按预，运营状态下主梁应力按预制板、铰缝及
38、整体化现浇混凝土共同受力计算。由于预制制板、铰缝及整体化现浇混凝土共同受力计算。由于预制板施工时存在反拱值，故板施工时存在反拱值，故10cm10cm整体化现浇砼按整体化现浇砼按8cm8cm参与共同参与共同受力计算。受力计算。干 线 公 路 桥 梁 设 计 4.4 4.4 空心板设计施工要点空心板设计施工要点 预应力度的控制：预应力度的控制：为降低预制钢材用量及减少预应力引起的反拱度为降低预制钢材用量及减少预应力引起的反拱度,(,(老的老的设计）在荷载组合设计）在荷载组合下按全预应力混凝土构件设计；在其它下按全预应力混凝土构件设计；在其它荷载组合下按部分预应力混凝土荷载组合下按部分预应力混凝土A
39、 A类构件进行设计。类构件进行设计。新规范新规范A A类构件的正截面边缘拉应力要求：荷载短期效类构件的正截面边缘拉应力要求：荷载短期效应组合下应组合下0.7ftk0.7ftk、长期效应组合下、长期效应组合下00。干 线 公 路 桥 梁 设 计 4.4 4.4 空心板设计施工要点空心板设计施工要点 预应力筋的间距：预应力筋的间距：4.44cm 4.44cm（5cm5cm）的倍数，使张拉锚固板标准化、规格化。）的倍数，使张拉锚固板标准化、规格化。预制板存梁时间：预制板存梁时间：不宜大于不宜大于6060天，否则可能产生过大的反拱度。天，否则可能产生过大的反拱度。干 线 公 路 桥 梁 设 计 4.4
40、 4.4 空心板设计施工要点空心板设计施工要点 支座设置：支座设置：a.a.采用采用GYZGYZ、GYZ F4GYZ F4型板式橡胶支座，一联桥端支座一型板式橡胶支座，一联桥端支座一般设滑动支座，其它各中墩支座形式的选用，按气温变幅大般设滑动支座，其它各中墩支座形式的选用，按气温变幅大小，每联孔数多少，桥墩高低等具体情况，既要使水平力均小，每联孔数多少，桥墩高低等具体情况，既要使水平力均匀分配到各墩，又要满足最大位移量需要。匀分配到各墩，又要满足最大位移量需要。b.b.对于单跨一联桥梁，一般可在两侧墩（台）均设置固对于单跨一联桥梁，一般可在两侧墩（台）均设置固定支座，当单跨跨径较大时，宜在一侧
41、桥台设置固定支座，定支座，当单跨跨径较大时，宜在一侧桥台设置固定支座，另一侧设置滑动支座。另一侧设置滑动支座。干 线 公 路 桥 梁 设 计 4.4 4.4 空心板设计施工要点空心板设计施工要点 支座放置：支座放置：桥面横坡一般由桥梁墩、台帽顶面形成坡度调节，墩、台桥面横坡一般由桥梁墩、台帽顶面形成坡度调节，墩、台帽采用等厚设计。帽采用等厚设计。要保证支座与上下部结构之间的紧密接触，并处于水平状要保证支座与上下部结构之间的紧密接触，并处于水平状态，应在梁底设置调平预埋楔形钢板，同时在墩台帽顶面支座态，应在梁底设置调平预埋楔形钢板，同时在墩台帽顶面支座位置局部整平形成台阶，具体采用阶梯状位置局部
42、整平形成台阶，具体采用阶梯状40#40#小石子混凝土调平小石子混凝土调平层（中心厚度层（中心厚度1.51.52cm2cm）。）。干 线 公 路 桥 梁 设 计 4.4 4.4 空心板设计施工要点空心板设计施工要点 锚栓设置：锚栓设置：一般有固定锚栓、活动锚栓两种，应根据桥梁总体布一般有固定锚栓、活动锚栓两种，应根据桥梁总体布置、地震烈度而定。置、地震烈度而定。预制板架设：预制板架设：可用吊车或架桥机（导梁）架设。可用吊车或架桥机（导梁）架设。干 线 公 路 桥 梁 设 计 4.5 4.5 宽幅空心板设计施工要点宽幅空心板设计施工要点 宽幅空心板的组成：宽幅空心板的组成：由后张法预制宽幅空心板、
43、由后张法预制宽幅空心板、铰缝混凝土铰缝混凝土、现浇连续段和、现浇连续段和10cm10cm现浇桥面板组合而成。现浇桥面板组合而成。结构特点：结构特点：桥梁纵向采用先简支后结构连续体系。宽幅空心板按部桥梁纵向采用先简支后结构连续体系。宽幅空心板按部分预应力混凝土分预应力混凝土A A类构件设计；跨与跨之间的现浇连续段为类构件设计；跨与跨之间的现浇连续段为钢筋混凝土构件钢筋混凝土构件；墩顶负弯距由现浇桥面板主钢筋承担，；墩顶负弯距由现浇桥面板主钢筋承担，也也为钢筋混凝土构件为钢筋混凝土构件。干 线 公 路 桥 梁 设 计 4.5 4.5 宽幅空心板设计施工要点宽幅空心板设计施工要点 结构计算：结构计算
44、：荷载横向分配系数按铰接板法正板计算，考虑斜板效应。荷载横向分配系数按铰接板法正板计算，考虑斜板效应。支座放置：支座放置：与简支空心板不同的是在墩台帽顶面设置阶梯状支座垫石，与简支空心板不同的是在墩台帽顶面设置阶梯状支座垫石，厚度要适宜临时支承的撤除。厚度要适宜临时支承的撤除。干 线 公 路 桥 梁 设 计 4.5 4.5 宽幅空心板设计施工要点宽幅空心板设计施工要点 支座设置：支座设置：永久支座的选择与简支空心板相同，中墩永久支座位永久支座的选择与简支空心板相同，中墩永久支座位于墩顶连续现浇段处。临时支座要易于解除，一般采用砂于墩顶连续现浇段处。临时支座要易于解除，一般采用砂筒或硫磺砂浆形式
45、，顶面标高应与永久支座顶面标高相齐筒或硫磺砂浆形式，顶面标高应与永久支座顶面标高相齐平。永久支座顶面直接与接头混凝土底部浇在一起，此时平。永久支座顶面直接与接头混凝土底部浇在一起，此时要保证支座与上部结构之间的紧密接触并水平（调平钢板要保证支座与上部结构之间的紧密接触并水平（调平钢板中心露出梁底中心露出梁底1cm1cm），施工比较容易做到。），施工比较容易做到。干 线 公 路 桥 梁 设 计 4.5 4.5 宽幅空心板设计施工要点宽幅空心板设计施工要点 锚栓设置：锚栓设置：虽然是连续结构，但因为横向铰接，所以一般还是根据虽然是连续结构，但因为横向铰接，所以一般还是根据桥梁总体布置、地震烈度设置
46、。桥梁总体布置、地震烈度设置。预制板架设：预制板架设：可用落地龙门架或其他可靠方法吊装，若使用架桥机架可用落地龙门架或其他可靠方法吊装，若使用架桥机架设，前后支点、中支点必须落于必须临时支座上，或经过验设，前后支点、中支点必须落于必须临时支座上，或经过验算方可进行。算方可进行。干 线 公 路 桥 梁 设 计 4.5 4.5 宽幅空心板设计施工要点宽幅空心板设计施工要点 预制板存梁时间：预制板存梁时间：存梁期控制在二个月内为宜；预制板与现浇桥面板混存梁期控制在二个月内为宜；预制板与现浇桥面板混凝土的时间差，控制在三个月内（收缩龄期），同时预制凝土的时间差，控制在三个月内（收缩龄期），同时预制板梁
47、时跨中向下设一定的预拱度，控制跨中现浇层最终厚板梁时跨中向下设一定的预拱度，控制跨中现浇层最终厚度不小于度不小于8cm8cm，可采用圆曲线或抛物线。，可采用圆曲线或抛物线。干 线 公 路 桥 梁 设 计 4.5 4.5 宽幅空心板设计施工要点宽幅空心板设计施工要点 连接部混凝土浇筑：连接部混凝土浇筑：采用采用4040号号UEAUEA补偿收缩混凝土，以保证桥梁在施工运营补偿收缩混凝土，以保证桥梁在施工运营状态下结合面不出现裂缝。状态下结合面不出现裂缝。梁体浇筑：梁体浇筑：可按先浇筑底板混凝土，然后浇筑腹板、顶板混凝土可按先浇筑底板混凝土，然后浇筑腹板、顶板混凝土的次序进行，但必须保证底板、腹板不
48、出现接缝（施工缝），的次序进行，但必须保证底板、腹板不出现接缝（施工缝），即在底板混凝土初凝前浇筑腹板、顶板混凝土。即在底板混凝土初凝前浇筑腹板、顶板混凝土。设计的不断完善：设计的不断完善：扁波纹管、构造钢筋问题扁波纹管、构造钢筋问题 干 线 公 路 桥 梁 设 计 （1 1）先预制空心板，混凝土达到设计强度的）先预制空心板，混凝土达到设计强度的8080后，张拉后，张拉正弯矩区预应力钢束，压注水泥浆。正弯矩区预应力钢束，压注水泥浆。4.5 4.5 宽幅空心板设计施工要点宽幅空心板设计施工要点 施工流程施工流程：干 线 公 路 桥 梁 设 计 （2 2）设置临时支座并安装好永久支座（联端无需设临
49、时支）设置临时支座并安装好永久支座（联端无需设临时支座），采用落地跨墩龙门架，逐孔安装主梁，置于临时支座），采用落地跨墩龙门架，逐孔安装主梁，置于临时支座上成为简支状态。座上成为简支状态。干 线 公 路 桥 梁 设 计 （3 3）绑扎、焊接现浇连续段及桥面板内的纵横钢筋，浇筑）绑扎、焊接现浇连续段及桥面板内的纵横钢筋，浇筑连续段、铰缝及桥面板混凝土。连续段、铰缝及桥面板混凝土。干 线 公 路 桥 梁 设 计 （4 4）在连续段及）在连续段及10cm10cm桥面板混凝土达到设计强度的桥面板混凝土达到设计强度的80%80%后，后，拆除一联内临时支座，完成体系转换。解除临时支座时，拆除一联内临时支座
50、，完成体系转换。解除临时支座时，应按逐孔、均衡，横桥向对称的原则拆除。应按逐孔、均衡，横桥向对称的原则拆除。干 线 公 路 桥 梁 设 计 4.6 4.6 组合箱梁设计施工要点组合箱梁设计施工要点 组合箱梁的组成：组合箱梁的组成：由后张法预制箱梁，由后张法预制箱梁，横向湿接缝混凝土横向湿接缝混凝土、纵向现浇连、纵向现浇连续接头段组合而成，为了使桥面平整，预制箱梁顶面设置续接头段组合而成，为了使桥面平整，预制箱梁顶面设置6cm6cm厚水泥混凝土调平层（厚度与板梁的不同）。厚水泥混凝土调平层（厚度与板梁的不同）。结构特点：结构特点：纵向采用先简支后结构连续的体系。在连续接头段的顶纵向采用先简支后结