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1、公路工程基本建设项目设计文件编制办法修订宣贯讲座第五讲 桥梁、涵洞,交通部公路管理司中交第一公路勘察设计研究院有限公司 王似舜2007年10月,第一部分 编制办法的内容 第二部分 设计方案比选 第三部分 结构安全与耐久性,1、总则 本办法适用于新建和改(扩)建的公路工程基本建设项目，公路养护的大、中修工程可参照执行。斜拉桥、悬索桥等特殊结构桥梁设计文件按有关办法要求编制。设计必须贯彻“安全、耐久、节约、和谐”的设计理念。应遵循因地制宜、就地取材的原则；结合我国经济、技术条件，吸取国内外先进经验，积极采用新技术、新材料、新设备、新工艺；节约用地，重视环境保护，注意与其他建设工程的协调，使设计的工
2、程建设项目取得经济、社会和环境的综合效益。设计必须充分进行方案比选。对难以取舍及投资有较大影响的方案，应进行同等深度的技术、经济等方面的比选，确定合理的设计方案。,一、编制办法的内容,一、编制办法的内容,2、设计阶段 公路工程基本建设项目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、方案明确的小型建设项目，可采用一阶段设计，即一阶段施工图设计；技术复杂、基础资料缺乏和不足的建设项目或建设项目中的特大桥、长隧道、大型地质灾害治理等，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。高速公路、一级公路必须采用两阶段设计。,一、编制办法的内容,3、目的与要求 初步设计阶段的目的是基
3、本确定设计方案。必须根据批复的可行性研究报告、测设合同的要求，拟定修建原则，选定设计方案、拟定施工方案，计算工程数量及主要材料数量，编制设计概算，提供文字说明及图表资料。初步设计在选定方案时，应对路线的走向、控制点和方案进行现场核查，征求沿线地方政府、建设单位及规划、土地、环保等相关部门的意见，基本落实路线布设方案。对建设条件复杂地段的路线、路基、路面、特大桥、大桥、特长及长隧道、互通式立体交叉、服务设施，一般应选择两个或两个以上的方案进行同深度、同精度的测设工作和方案比选，提出推荐方案。基本确定特大、大、中桥桥位，设计方案、结构类型及主要尺寸。基本确定小桥、涵洞等的位置、结构类型及主要尺寸。
4、,4、组成与内容第一篇 总体设计第二篇 路线 第三篇 路基、路面第四篇 桥梁、涵洞第五篇 隧道第六篇 路线交叉第七篇 交通工程及沿线设施第八篇 环境保护与景观设计第九篇 其他工程第十篇 筑路材料第十一篇 施工方案第十二篇 设计概算附 件 基础资料,一、编制办法的内容,5、说明书(1)设计原则。(2)技术标准采用情况。(3)沿线桥梁、涵洞的分布情况。(4)桥梁抗震设计情况。(5)桥梁耐久性设计及措施。(6)沿线水系及水文概况、特征，农田水利设施与桥涵设置位置及孔 径选择的关系。(7)沿线工程地质、筑路材料与桥涵结构类型选择的关系。,一、编制办法的内容,5、说明书(8)逐座说明桥梁跨越河流的流域情
5、况、河段特征、桥位处地质、水文、通航情况，桥位的比选情况，水文计算、桥梁孔径确定，岸坡防护工程设计、工程抗震措施、通航河流防撞设计、桥梁施工方案等。特大桥应提出两个以上桥型方案进行比选论证；对常规大、中桥应简述不同墩高、不同跨径、不同桥型综合比选论证情况，选定最合理的墩高、跨径及梁型组合后，全线桥梁统一按此组合合理布置，桥型布置不再作多方案比较；中、小桥、涵洞水文计算、孔径确定依据说明。(9)特大桥或重要桥梁的景观设计。(10)特大桥或重要桥梁的养护方案。(11)下阶段应注意的问题。,一、编制办法的内容,6、图表绘制 沿线水系分布示意图 特大、大、中桥桥梁表 特大、大、中桥主要工程数量表 特大
6、、大、中桥设计图 桥位平面图 桥位工程地质平面图 桥位工程地质纵断面图 桥型总体布置图 桥梁一般构造图 主要结构构造图 小桥表 典型小桥布置图 涵洞表 典型涵洞设计图 附属工程设计图表,一、编制办法的内容,1、目前初步设计中存在的问题 缺乏科学的设计理念，与实际相脱节 比较流于形式，不系统 对常规结构比较不细致 细部尺寸拟定过于粗糙 下部结构型式论证不足 桥梁长度控制不科学，随意性较大 对高地震烈度区上部结构选型不重视 施工方案设计欠缺 总体设计欠缺,二、桥型方案比选,2、常规桥梁方案的比选 上部结构型式选择 上部主要经济指标比较 上部结构性能比较 施工工艺比较 下部结构型式选择 桥墩型式选择
7、 桥台型式选择,二、设计方案比选,二、设计方案比选,2、常规桥梁方案的比选 桥型方案主要经济比较（基价）平均墩高20米以内 平均墩高20米30米 平均墩高30米40米 平均墩高40米以上 桥孔布置 根据以上比较结果，对每座桥梁进行相应的桥孔布置。,二、设计方案比选,3、特殊桥梁方案的比选 设计原则 主跨跨径适宜 如 不同结构类型比选 如 经济性原则 有利环保的原则 美观原则 方便施工的原则,3、特殊桥梁方案的比选 结构型式选择 制约条件 如 施工可行性 安全、经济 方案拟定 上部结构尺寸拟定 下部结构尺寸拟定 如 附属结构设计,二、设计方案比选,3、特殊桥梁方案的比选 方案比选 结构特性 施工
8、难易程度 与周围景观的协调性 养护维修 施工周期 经济性 推荐意见,二、设计方案比选,1、结构安全 结构本身安全性 符合规范规定的各种作用下结构的极限承载能力、抗裂性、应力范围等。结构的稳定性 钢结构的稳定 桥墩的稳定 拱的稳定 偶然外力作用下的安全性 地震力作用 船舶撞击作用 风荷载作用,三、结构安全与耐久性,1、结构安全 附助安全设施的设置 护栏 防撞设施 锥坡 导流设施.平纵面线形设计 平曲线半径 纵坡,三、结构安全与耐久性,2、结构耐久性（1）混凝土结构的耐久性 混凝土耐久性问题,是指结构在所使用的环境下,由于内部原因或外部原因引起结构的长期演变,最终使混凝土丧失使用能力.即所为的耐久
9、性失效。耐久性失效的原因 混凝土的冻融破坏 混凝土的碱-集料反应 化学侵蚀 钢筋的锈蚀,三、结构安全与耐久性,2、结构耐久性 提高混凝土耐久性的措施 原材料的选择:水泥、集料与掺合料 混凝土设计应考虑耐久性 混凝土的配合比设计 结构的节点构造设计 混凝土的裂缝的开裂宽度 混凝土施工应考虑结构耐久性 结构的日常养护.,三、结构安全与耐久性,2、结构耐久性（2）钢结构的防腐 物理防腐 耐候钢 热喷涂 油漆 钢箱抽湿 化学防腐 阴极保护.,三、结构安全与耐久性,2、结构耐久性（3）索结构的防护 原材料 镀锌钢丝（钢绞线）环氧涂层钢丝（钢绞线）保护套 HDPE保护层 环氧砂浆 其他.,三、结构安全与耐久性,谢谢！,魁北克桥在修建过程中曾发生过两次重大事故。第一次是1907年8月29日晨，当主跨悬臂已悬拼至接近完成时，南侧一下弦杆由于缀条薄弱等原因而突然压溃，导致悬臂坠入河中，当时桥上工作的86人中只有11人幸免于难。事故后曾进行了一系列钢结构基本构件试验，为重新设计取得依据。经将主桁架中距加宽到26.83米，主要杆件用镍钢，桥位南移20米，仍用气压沉箱重建基础。第二次是1916年9月11日，当新的锚固孔及悬臂均已建成，用千斤顶提升悬挂孔（重5000吨的钢梁）时，悬挂孔下面的支承铸件突然破裂，导致悬挂孔倾斜，滑落水中,神户高架桥（独柱墩）,
