【精品课件】高速公路勘察设计.ppt

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1、 10 桥梁、通道及涵洞 一、设计要点编制背景一、设计要点编制背景二、设计要点第十章主要内容的讲解二、设计要点第十章主要内容的讲解一、设计要点编制背景 交通运输厅文件浙交 2009 100号关于进一步提高公路工程设计质量的若干意见的发布。中小跨径桥梁典型病害防治研究课题通过省交通运输厅鉴定。交通运输厅文件浙交200865号文关于对独柱式桥墩桥梁进行稳定性复核验算的通知的发布。由交通部专家委员会主办的山区高速公路、桥梁、隧道关键技术研讨会于2006年召开 10 桥梁、通道及涵洞 一、设计要点编制背景 交通运输厅文件浙交 2009 100号文关于进一步提高公路工程设计质量的若干意见的发布1.10

2、桥梁、通道及涵洞 一、设计要点编制背景中小跨径桥梁典型病害防治研究课题通过省交通运输厅鉴定 我国桥梁使用现状截至2009年年底，全国各类桥梁达62万座。2001年至2007年，我国交通系统在6年内就对1万余座桥梁进行了加固或改造。截至2004年底，全国普查出危桥13303座，长达46.9万延米。危桥数量预计大于以上数据，而且还呈发展态势。10 桥梁、通道及涵洞 在役桥梁结构的总体状况中国2004年危桥按数量分布图7%12%32%43%6%浙江省桥梁使用现状u截至2009年底，浙江省公路桥梁43195座，桥梁总长度达205.3万米，居全国第三位。u2001年至2007年间，浙江省已投入经费307

3、82万元，维修加固改造省内桥梁1144座，交通部补助浙江省危桥修复改造经费5891万元，修复改造桥梁134座。浙江省桥梁使用现状u浙江省现有的桥梁主要形式是梁式桥，约占九成多，大多数是钢筋混凝土及预应力混凝土梁桥。u2008年6月省交通厅组织的对省内多条高速公路、地方道路桥梁的调查结果显示，桥梁病害主要集中在上部结构与桥面铺装及支座、伸缩缝附属构造。u上部结构的梁板出现超限裂缝、腐蚀破坏、挠度过大、纵向铰缝破坏、单板受力，以及斜交桥梁的横向错位等诸多病害。而下部结构的病害主要是墩台盖梁的负弯矩区裂缝。浙江省中小跨径桥梁典型病害调查结果（共调查2750座）有典型病害的桥梁所占比例有典型病害的桥梁

4、所占比例典型病害比例典型病害比例1、预应力混凝土空心板底部有纵向裂缝；2、钢筋混凝土空心板底部有横向裂缝；3、互通匝道小半径钢筋混凝土现浇箱梁裂缝；4、空心板桥梁铰缝破碎，或已出现单板受力；5、桥台、桥墩盖梁负弯矩区有裂缝；6、连续桥面裂缝病害。6类病害11.71%5类病害15.99%4类病害15.24%3类病害0.37%2类病害33.27%1类病害23.42%一、设计要点编制背景独柱式桥墩桥梁进行稳定性复核验算1.交通运输厅文件浙交200865号文关于对独柱式桥墩桥梁进行稳定性复核验算的通知2.浙江省交通运输厅办公室200922号专题会议纪要及浙江省公路管理局文件浙交路2009102号文关于

5、桥梁上部结构抗倾覆验算汽车荷载（工况1、工况2或工况3）的规定的发布 10 桥梁、通道及涵洞 一、设计要点编制背景由交通部专家委员会主办的山区高速公路、桥梁、隧道关键技术研讨会于2006年召开 与会专家对以下的山区高速公路桥梁设计与施工的主要问题进行了探讨：超高墩连续刚构桥设计中的关键技术超高墩的设计与施工采用先简支后连续（刚构）或连续-刚构混合体系。10 桥梁、通道及涵洞 二、设计要点第十章主要内容的讲解10.1 一般规定10.2 桥梁、通道及涵洞布置10.3 桥梁、通道及涵洞的型式选择10.4 主体结构设计10.5 附属结构设计10.6 其 它 10 桥梁、通道及涵洞 10.1 10.1

6、一般规定一般规定10.1.1 桥位应尽量避开断层、滑坡、泥石流、强岩溶以及其他不良地质的地段，选在两岸有山嘴或高地的河岸稳固和基岩、坚硬土层外露或埋藏较浅、地质条件良好的稳定河段。10.1.2 对水文、工程地质条件复杂的特大桥桥位，应在已定路线走向的前提下，根据河流的形态特征、水文、工程地质、通航要求和施工条件以及城镇发展规划等，在较大范围内作全面的技术、经济比较确定。10.1.3 当桥涵上游汇水面积小于100平方公里时，桥涵设计流量可按推理公式计算，具体见附录B；当桥涵上游汇水面积大于100平方公里时，桥涵水文勘测设计可采用公路工程水文勘测设计规范（JTG C30-2002）的有关方法和公式

7、进行分析计算。10 桥梁、通道及涵洞 10.1.4 根据不同墩台高度选择桥梁跨径，高跨比、边中跨比选定应满足经济合理原则。10.1.5 通道设置应以“并、连、移、兼”为原则，合理设置、控制投资。10.1.6 立交孔的布置，应综合考虑被交路的宽度、交角，桥址地形、地质条件和交通量。10.1.7 涵洞应根据排水系统和农田灌溉的需要合理选定位置。10.1.8 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。10.1.9 护栏防撞等级应与桥梁重要性系数和桥梁高度相适应。10.1 10.1 一般规定一般规定10.2 10.2 桥梁、通道及涵

8、洞布置桥梁、通道及涵洞布置10.2.1 跨河桥梁1 桥梁孔径、配跨应满足泄洪、通航的要求，并应征询水利、农林部门及航道管理部门的意见。2 桥梁墩台轴线宜与水流方向平行，桥墩不宜设在河道中心。3 当河流的通航条件复杂时，宜适当加大通航孔的桥梁跨径。4 在水深流急的山区峡谷河段及上游有水库的桥梁，应充分考虑上游滚石、漂浮物及水库泄洪等对桥梁墩台的影响及水流对墩台冲刷的影响，采用合适桥跨，避免将桥墩设在流速较大区域。l10.2.1 跨河桥梁5 跨越堤坝及库区时，桥墩距离堤坝坡脚应有足够的施工空间，并注意避让水库泄洪道。6 当桥位上、下游处于弯曲江道上时，应调查研究两岸冲淤规律，为桥台位置的合理确定提

9、供依据。10.2 10.2 桥梁、通道及涵洞布置桥梁、通道及涵洞布置l10.2.2 高架桥梁1 桥梁跨径应与墩台高度协调，应避免在陡坡上设置高度大于5m的桥台。2 桥梁墩台轴线宜正交布置。3 桥梁承台、底系梁或桩顶标高的确定以不开挖或少开挖山体边坡为宜。4 跨越沟谷的桥梁长度的确定以桥台伸进山体23m为宜。10.2 10.2 桥梁、通道及涵洞布置桥梁、通道及涵洞布置l10.2.3立交桥梁1 当被交路与主线的交角过小或线形指标过低时，跨线桥宜采用错孔布置或特殊墩台结构，或采用被交路改线。2 被交公路的等级、路基宽度、桥梁净宽、净高及车辆荷载等级等技术指标应按被交路现状或已批准的公路规划等级设计。

10、3 当主线上跨时，主线桥不得侵占桥下公路、铁路的建筑限界，墩、台布置应避免与光缆等管线干扰。当被交公路为双车道或无中央分隔带的多车道公路时，应避免在行车道上设置桥墩。10.2 10.2 桥梁、通道及涵洞布置桥梁、通道及涵洞布置l10.2.3立交桥梁4 当主线下穿时，跨线桥不宜在主线中央分隔带上设置桥墩。当在中央分隔带设置桥墩时，桥墩两侧必须设置刚性防撞护栏，不得在局部范围内改变中间带宽度而使行车道扭曲。5 位于路堑上的跨线桥，宜将桥台置于坡顶附近。6 当桥下道路处于曲线段时，上跨桥梁的孔径和桥跨布置应考虑桥下道路的视距要求。10.2 10.2 桥梁、通道及涵洞布置桥梁、通道及涵洞布置10.2.

11、4 通道、涵洞1 宜充分利用桥梁边孔作通道，合理确定通道的位置、数量及标准。2 一般情况下，山坳低洼处地质条件较差，宜将涵洞位置设在山坡坡脚附近。3 当为了降低路基填土高度而采取降低被交路的标高时，下挖的通道宜适当加大跨径，设置高出路面的人行道，并应做好被交路的排水设计。4 位于地面横坡较大的涵洞(通道)，进出口可设置跌水井(踏步)进行导引；设置在岩石基础上的涵洞(通道)，可考虑设计成台阶形基础，并注意错台时洞身排水处理，涵洞出口应加强铺砌、引导，防止水流冲刷路基。10.2 10.2 桥梁、通道及涵洞布置桥梁、通道及涵洞布置10.3 桥梁、通道及涵洞的型式选择10.3.1 上部结构1 中小跨径

12、桥梁上部结构宜优先选用预应力混凝土先简支后连续(或刚构)结构。桥梁截面形式宜选用T梁或小箱梁，当净空高度受限、孔径较小时，可考虑采用空心板；小箱梁的跨径不宜大于30m，空心板的跨径不宜大于20m。2 多孔桥梁的跨径不宜小于10m，当桥梁位于溶岩区域或因其他原因不能采用先简支后连续结构时，可采用简支结构。3 墩高在60m以下的，可考虑采用不大于40m的先简支后连续(或刚构)的梁式结构；50m及以上跨径的预制梁原则上不宜采用。4 当墩高大于60m时，宜采用悬臂浇筑的预应力混凝土连续刚构或拱桥。5 跨越V型沟谷且桥墩较高、地质条件较好时，可采用拱式结构，一孔跨越。6 深路堑、地质条件较好的跨线桥，宜

13、采用预应力混凝土斜腿刚构。7 受建筑高度控制的跨线桥，宜选用预应力混凝土连续刚构、预应力混凝土等截面连续梁。8 对于分幅路基，当两幅路基间距适当时，跨线桥可选用V型框架连续梁。10.3 桥梁、通道及涵洞的型式选择9 互通式立交中的桥型应与周围地形、环境相协调：等宽或宽度变化不大的主线桥、半径较大的匝道桥的桥型选择与中小跨径桥梁相同。宽度变化较大的主线桥宜采用预应力混凝土连续箱梁，半径较小的匝道桥宜采用跨径不大于20 m的钢筋混凝土连续箱梁。当匝道半径较小，要求的跨径较大时，宜采用钢结构或钢混组合结构，并作专项设计。10 对于特大桥、大桥的桥型，应做多方案比选。11 涵洞类型及孔径的选择主要依据

14、设计流量。流量较小时，宜选用圆管涵；流量较大时，可选用盖板涵或拱涵。拱涵对地基的承载力要求较高且是超静定结构，对于非岩石地基，不宜采用。12 山坳低洼处所设置的涵洞宜采用盖板涵，可兼作通道使用。10.3 桥梁、通道及涵洞的型式选择10.3.2 下部结构1 墩高30 m以下宜优先采用圆柱式墩；当墩高大于30 m、圆柱式墩刚度不能满足设计要求时，可选用矩形墩、Y形墩；当墩高大于45 m时，宜考虑采用空心薄壁墩或变截面空心薄壁墩。2 对于跨线桥，当受被交叉公路净宽、交角限制时，左、右幅桥可错孔布置，并采用占空间较小的特殊桥墩型式。3 当桥台高度小于12m、持力层埋深小于5m时，宜采用重力式U型台，位

15、于陡坡上U型台的侧墙应伸进山体。4 对于多孔桥梁，当持力层埋深大于5m时，宜采用埋置式桥台(肋板台或柱式台)。5 单孔桥梁、通道、盖板涵及拱涵一般采用重力式U型台或轻型桥台。10.3 桥梁、通道及涵洞的型式选择10.3.3 基础1 当持力层埋深小于5m时宜采用明挖基础，当持力层埋深大于5m或横桥向地形变化较大的地段和冲刷强烈的沟(谷)底，宜采用钻(挖)孔桩基础。2 当桥墩高度大于30m时，宜优先采用桩基础。3 当桥梁基础位于溶岩区域时，应根据溶岩的实际分布、发育程度、桥型、跨径等情况，合理选用基础型式。4 单孔桥梁、通道、盖板涵及拱涵一般采用明挖基础。10.3 桥梁、通道及涵洞的型式选择10.

16、4 10.4 主体结构设计主体结构设计10.4.1 上部结构1 先简支后连续的板梁顶部锚端齿块，不宜高出板梁顶部，若构造需要必须略有高出，则高出部分宜小于其上部水泥混凝土铺装(调平)层厚度的一半。2 空心板沿底板中心线每隔5m应设一个直径为5cm的通气(兼排水)孔，其箍筋应选用带肋钢筋。3 空心板的铰缝应从以下几个方面予以加强：空心板的板宽不小于1.25m，铰槽的深度不小于预制板高的2/3，铰的上口宽度应满足施工时使用插入式振捣器的需要，上口宽度宜大于8cm；铰缝应采用与预制板强度同等级的混凝土振捣密实，预制板内应预埋钢筋伸入铰内，相邻板间铰缝钢筋应要求焊接，铰缝混凝土宜与桥面水泥混凝土调平层同时浇筑；桥面水泥混凝土调平层的构造应予加强，板顶剪力筋及桥面水泥混凝土调平层构造的加强要求详见10.5.2。10.4 10.4 主体结构设计主体结构设计 在施工工艺方面，设计图纸中应严格要求：铰缝作凿毛处理，凿毛要求以露出粗骨料粒径的1/3为宜；铰缝底部应悬挂并固定模板，模板上先浇筑一层厚度约5cm的砂浆，在砂浆强度达到5MPa后方可浇筑铰缝混凝土；浇筑铰缝混凝土时用插入式振捣棒，振捣时间要充分