城市道路與交通規(guī)劃第九章

第9章城市橋梁城市道路與交通規(guī)劃（1）第9章城市橋梁9.1概述我國城市眾多，城市化進(jìn)程發(fā)展迅速，在城市規(guī)劃建設(shè)中，必然會有大量橋梁技術(shù)和藝術(shù)方面的問題需要規(guī)劃工作者去處理。拓寬專業(yè)始業(yè)，優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)，是做好今后規(guī)劃工作的基礎(chǔ)。在城市道路、城市鐵路及軌道交通建設(shè)中，為了跨越各種障礙物(如河流、線路等)必須修建各種類型的橋梁。橋梁是城市交通中的重要組成部分，在日常運(yùn)營及災(zāi)害破壞情況下的緊急救援中，都起著關(guān)鍵性的作用。第9章城市橋梁9.2橋梁的組成和分類橋梁

----路線遇到河流或其他線路等障礙物時(shí)，為了保持道路的連續(xù)性,充分發(fā)揮其正常的運(yùn)輸能力,就需要建造專門的人工構(gòu)造物來跨越各種障礙、建筑物。橋梁在工程上——占公路總造價(jià)的10~20%。作用：保證橋上的交通運(yùn)行、橋下水流的宣泄、船只的通航或車輛、行人等的通行。橋梁在經(jīng)濟(jì)、戰(zhàn)爭中具有非常重要的地位;橋梁是一種空間藝術(shù)——立交、高架。。。第9章城市橋梁9.2.1橋梁的基本組成1.橋跨結(jié)構(gòu)(梁)2.支座系統(tǒng)bearing3.橋墩pier4.橋臺abutment5.墩臺基礎(chǔ)foundation6.根據(jù)需要可修筑護(hù)岸、導(dǎo)流結(jié)構(gòu)物等附屬工程。下部結(jié)構(gòu)substructure上部結(jié)構(gòu)superstructure橋面構(gòu)造(五個小部件)第9章城市橋梁9.2.1橋梁的基本組成主要尺寸和術(shù)語名稱凈跨徑(l0)\總跨徑(∑l0)\計(jì)算跨徑(l)橋梁全長\橋梁高度橋下凈空高度H\建筑高度\容許建筑高度凈矢高f0\計(jì)算矢高\(yùn)矢跨比涵洞設(shè)計(jì)水位第9章城市橋梁第9章城市橋梁9.2.2橋梁的主要類型按橋梁基本體系、用途、大小規(guī)模和建橋材料等進(jìn)行分類。按用途分：城市橋梁、公路橋、鐵路橋、公路鐵路兩用橋、農(nóng)橋、人行橋、運(yùn)水橋(渡槽)及其他專用橋梁(如通過管路、電纜等。按材料分：圬工橋、鋼筋混凝土橋、預(yù)應(yīng)力混凝土橋、鋼橋和木橋。按跨越障礙性質(zhì)分：跨河橋、跨線橋、高架橋和棧橋。按行車道位置分：上承式、下承式和中承式橋。第9章城市橋梁9.2.2橋梁的主要類型按橋梁全長和跨徑不同，分為特殊大橋、大橋、中橋和小橋?？倢挾却笥诨虻扔?0m的城市橋梁，可在原分類基礎(chǔ)上提高一類來考慮。國際標(biāo)準(zhǔn)：單跨跨徑小于150m屬于中、小橋梁；大于150m為大橋。橋梁分類公路橋橋梁總長/m單孔跨徑/m特殊大橋L1≥500L≥100大橋100≤L1≤50040≤l≤100中橋30＜L1＜10020≤l＜40小橋8≤L1≤305≤l＜20涵洞8＜L1l＜5第9章城市橋梁9.2.2橋梁的主要類型特大橋只與橋型有關(guān)。混凝土橋案施工方法可分為整體式和裝配式。除固定橋外，還可以按特殊的條件，修建開合橋、浮橋、漫水橋等等。9.3城市橋梁的總體規(guī)劃和設(shè)計(jì)要點(diǎn)9.3.1城市橋梁的總體規(guī)劃原則和基本設(shè)計(jì)資料橋梁應(yīng)根據(jù)所設(shè)計(jì)橋梁的使用任務(wù)、性質(zhì)和所在線路的遠(yuǎn)景發(fā)展需要，按照適用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀的原則設(shè)計(jì)。橋梁類型懸索橋斜拉橋鋼拱橋混凝土拱橋跨徑l(m)＞1000＞500＞500＞300第9章城市橋梁9.3.1.1城市橋梁設(shè)計(jì)的基本要求1.使用上的要求：橋上要保證車輛和行人的安全暢通，還要有足夠的承載、安全通航或通車以及泄洪能力；既滿足當(dāng)前的要求，又照顧今后的發(fā)展，既滿足交通運(yùn)輸本身的需要，也要兼顧其它方面的要求。2.經(jīng)濟(jì)上的要求：一切橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)上的合理性。必須經(jīng)過詳細(xì)周密的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，應(yīng)充分考慮橋梁在使用期間的運(yùn)營條件以及養(yǎng)護(hù)、維修等方面的問題。第9章城市橋梁9.3.1.1城市橋梁設(shè)計(jì)的基本要求

3.安全上的要求：保證整個橋梁結(jié)構(gòu)及其各部分構(gòu)件在制造、運(yùn)輸、安裝和使用過程中應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性。在地震地區(qū)還要考慮抵御地震破壞力的要求。此外，還需注意在使用過程中，對航運(yùn)、車輛、行人的安全。對橋墩的布置、照明、排水、蕎面線形、縱橫坡、易燃管線過橋等都要注意結(jié)構(gòu)安全和使用安全。第9章城市橋梁9.3.1.1城市橋梁設(shè)計(jì)的基本要求

4.設(shè)計(jì)上的要求：橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)因地制宜、就地取材、方便施工的原則，合理選用適當(dāng)?shù)臉蛐?。?yīng)積極采用新結(jié)構(gòu)、新設(shè)備、新材料、新工藝和新的設(shè)計(jì)思想。5.施工上的要求：橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)便于制造和安裝，盡量采用先進(jìn)的工藝技術(shù)和施工機(jī)械，滿足快速施工的要求。6.美觀上的要求：在滿足上述要求的前提下，橋梁應(yīng)具有優(yōu)美的外型，并與周圍的景致相協(xié)調(diào)。通達(dá)之美、凌空之美、流暢之美及剛?cè)嶂馈?/p>

第9章城市橋梁9.3.1.2橋位選擇與布置橋位選擇特大橋、大、中橋的橋位原則上應(yīng)服從路線總的走向，路與橋需要綜合考慮。應(yīng)盡量選擇在河道順直、水流穩(wěn)定、河面較窄、地質(zhì)良好、沖刷較少的河段上，避免橋梁與河流斜交。小橋的位置應(yīng)完全服從線路走向。大方向上，應(yīng)服從橋梁所在線路的走向；大范圍內(nèi)，應(yīng)服從路網(wǎng)規(guī)劃的要求；小范圍內(nèi)，橋位可作適當(dāng)挪動以便比較；第9章城市橋梁9.3.1.2橋位選擇與布置橋位選擇城市橋梁應(yīng)滿足城市總體規(guī)劃的要求。橋位選擇要注意線與橋的辯證關(guān)系，重要橋梁應(yīng)通過路橋綜合比較后確定橋位。應(yīng)從國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國防需要出發(fā)，考慮鐵路、水利、航運(yùn)和市政等方面的規(guī)劃，盡可能協(xié)調(diào)配合；一般應(yīng)服從線路的總方向，并滿足橋頭接線的要求；盡量少占用農(nóng)田；要考慮施工場地、材料運(yùn)輸?shù)纫蟆５?章城市橋梁9.3.2城市橋梁縱、橫斷面設(shè)計(jì)和平面布置9.3.2.1橋梁縱斷面設(shè)計(jì)橋梁縱斷面設(shè)計(jì)主要的任務(wù)是確定①橋梁的總跨徑；②橋梁的分孔；③橋道標(biāo)高與橋下凈空(流水凈空和通航凈空)；④橋道縱坡的確定(橋上及橋頭引道的縱坡等)。⑴橋梁總跨徑的確定橋梁的總跨徑一般根據(jù)水文計(jì)算確定。要求橋梁總跨徑必須保證橋下有足夠的排洪面積，使河床不致遭受過大的沖刷。第9章城市橋梁9.3.2.1橋梁縱斷面設(shè)計(jì)⑵橋梁分孔：根據(jù)通航要求、地形和地質(zhì)情況、水文情況以及技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和美觀的條件加以確定。通航：通航孔按通航凈寬來確定，其余的則選用經(jīng)濟(jì)跨徑；但對于變遷性河流，則需多設(shè)幾個通航孔；地形地質(zhì)：為避免過多水下施工和不良地質(zhì)，可以特別加大跨徑；技術(shù)：施工技術(shù)和機(jī)械設(shè)備有時(shí)極大地限制了經(jīng)濟(jì)上合理的較大跨徑；第9章城市橋梁9.3.2.1橋梁縱斷面設(shè)計(jì)⑵橋梁分孔：經(jīng)濟(jì)：一般說來當(dāng)上部結(jié)構(gòu)造價(jià)與下部結(jié)構(gòu)造價(jià)基本一樣時(shí)，總的造價(jià)最低；其他：受力的需要美觀的需要戰(zhàn)備的需要。第9章城市橋梁9.3.2.1橋梁縱斷面設(shè)計(jì)(3)橋梁各標(biāo)高第9章城市橋梁9.3.2.1橋梁縱斷面設(shè)計(jì)(4)橋上及橋頭引道的縱坡橋上縱坡<4%，橋頭引道縱坡<5%，城市中心的橋梁引道縱坡<3%；當(dāng)橋梁受到兩岸地形限制時(shí)，允許修建坡橋。9.3.2.2橋梁橫斷面設(shè)計(jì)橋梁橫斷面設(shè)計(jì)，主要是確定橋面凈空和與此相適應(yīng)的橋跨結(jié)構(gòu)橫斷面的布置?！豆窐蚝O(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTJ021-89)(以下簡稱《橋規(guī)》)規(guī)定了公路橋面凈空限界及橋面布置的尺寸規(guī)定。第9章城市橋梁9.3.2.2橋梁橫斷面設(shè)計(jì)橋面構(gòu)造包括行車道鋪裝、排水防水系統(tǒng)、人行道(或安全帶)、緣石、欄桿、照明燈具和伸縮縫等。橋面構(gòu)造直接與車輛、行人接觸，它對橋梁結(jié)構(gòu)起保護(hù)作用，使橋梁能正常使用。同時(shí)，橋面構(gòu)造多屬外露部位，其選擇是否合理，布置是否恰當(dāng)，直接影響橋梁的使用功能、布局和美觀。第9章城市橋梁9.3.2.2橋梁橫斷面設(shè)計(jì)橋上人行道和自行車道的設(shè)置，應(yīng)根據(jù)需要而定，并與路線前后布置配合,必要時(shí)自行車道和行車道宜設(shè)置適當(dāng)?shù)姆指粼O(shè)施。不設(shè)自行車道和人行道時(shí)，可設(shè)置欄桿和安全帶。為了橋面上排水的需要,橋面應(yīng)根據(jù)不同類型的橋面鋪裝,設(shè)置從橋面中央傾向兩側(cè)的1.5%～3.0%的橫坡,人行道宜設(shè)置向行車道傾斜1%的橫坡。第9章城市橋梁9.3.2.2橋梁橫斷面設(shè)計(jì)橋梁橫斷面布置橋梁斷面布置包括橋面凈空、橋面寬度、行車道寬度、機(jī)動車道布置和人行道、自行車道布置等。橋梁橫斷面布置的一般要求流水凈空的確定橋面橫坡橋面布置第9章城市橋梁9.3.2.2橋梁橫斷面設(shè)計(jì)橋梁橫斷面布置-公路橋?qū)捫枰紤]行車道寬度、路緣帶寬度、分隔帶寬度、路肩（或緊急停車帶）寬度、非機(jī)動車道寬度等。-一般與線路等級有關(guān)，根據(jù)規(guī)范確定。-公路橋行車道寬度等于車道寬度與車道數(shù)的乘積。-高速公路橋梁不設(shè)人行道，設(shè)置檢修道。-一般公路橋梁人行道寬度0.75或1.0m，大于1.0m時(shí)按0.5m級差遞增第9章城市橋梁9.3.2.2橋梁橫斷面設(shè)計(jì)1．橋面鋪裝

橋面鋪裝即行車道鋪裝，亦稱橋面保護(hù)層，它是車輪直接作用的部分。橋面鋪裝的作用是防止車輛輪胎或履帶直接磨耗行車道板，保護(hù)主梁免受雨水侵蝕；并對車輛輪重的集中荷載起一定的分布作用。因此，行車道鋪裝要求有一定強(qiáng)度，防止開裂，并保證耐磨。2．橋面縱橫坡橋面設(shè)置縱橫坡有利于雨水迅速排除，防止或減少雨水對鋪裝層的滲透，保護(hù)行車道板，延長橋梁使用壽命。3．橋面排水和防水設(shè)施

橋面的積水滲入結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致鋼筋或金屬構(gòu)件的銹蝕；在北方冬季會結(jié)冰引起混凝土破壞，影響橋梁的耐久性降低其使用壽命。第9章城市橋梁9.3.2.2橋梁橫斷面設(shè)計(jì)橋梁橫斷面布置橋梁橫斷面布置的一般要求流水凈空的確定橋面橫坡橋面布置橋面凈空尺寸的確定第9章城市橋梁9.3.2.3橋梁平面布置橋梁縱跨徑的確定橋梁的分孔橋梁標(biāo)高的確定流水凈空的確定通航凈空的確定橋道縱坡的確定第9章城市橋梁9.4.1梁式體系橋9.4.1.1按承重結(jié)構(gòu)的截面形式劃分板橋----承重結(jié)構(gòu)是矩形鋼筋混凝土板預(yù)應(yīng)力混凝土板。肋梁橋----橫截面內(nèi)形成明顯肋形結(jié)構(gòu)。箱形梁橋----截面呈一個或幾個封閉的箱形。9.4.1.2按承重結(jié)構(gòu)的靜力體系劃分簡支梁橋----最廣泛、最簡單的靜定結(jié)構(gòu)。連續(xù)梁橋----承重結(jié)構(gòu)不間斷的連續(xù)跨越機(jī)構(gòu)橋孔。懸臂梁橋----主體是長度超出跨徑的懸臂結(jié)構(gòu)。第9章城市橋梁9.4.2拱式體系橋9.4.2.1拱橋的特點(diǎn)承重結(jié)構(gòu)是拱圈、拱肋(拱箱)。優(yōu)點(diǎn)：跨越能力大，就地取材，耐久性好，養(yǎng)護(hù)維修少，外形美觀，構(gòu)造簡單。缺點(diǎn)：水平推力大。9.4.2.2拱橋的組成和分類拱橋的主要組成上部結(jié)構(gòu)：拱圈和拱上建筑。橋面：行車道、人行道及兩側(cè)的欄桿或砌筑。第9章城市橋梁9.4.2.2拱橋的組成和分類拱橋的主要組成上部結(jié)構(gòu)：拱圈和拱上建筑。橋面：行車道、人行道及兩側(cè)的欄桿或砌筑。下部結(jié)構(gòu)：橋墩、橋臺及基礎(chǔ)。拱橋的主要類型：按建材分：圬工/鋼筋混凝土/鋼拱橋。按拱上結(jié)構(gòu)分：實(shí)腹/空腹。第9章城市橋梁9.4.3鋼架體系橋9.4.3.1剛架橋主要承重結(jié)構(gòu)是梁，或板和墩臺(支柱)整體結(jié)合在一起的鋼架結(jié)構(gòu)。同樣跨徑，建筑高度小，可單跨或雙跨。9.4.3.2T形剛架橋結(jié)合了剛架橋和多孔靜定懸臂梁橋的特點(diǎn)。上部形成T字形懸臂結(jié)構(gòu)。9.4.3.3連續(xù)剛構(gòu)橋T形鋼構(gòu)與連續(xù)梁結(jié)合，將T形鋼構(gòu)橋墩減薄，形成柔性橋墩，是墩梁固結(jié)而形成連續(xù)鋼構(gòu)橋。第9章城市橋梁9.4.4懸索橋用懸掛在兩邊塔架上的纜索作為主要承重結(jié)構(gòu)，通常需要在兩岸橋臺后方修筑錨碇結(jié)構(gòu)。自重輕，能以較小建筑高度跨越特大跨度。9.4.5組合體系橋由幾個不同體系的結(jié)構(gòu)組合而成的橋梁。一般可用鋼筋混凝土建造，大跨徑橋以預(yù)應(yīng)力混凝土或鋼材為宜。第9章城市橋梁9.4.5.1梁拱組合體系橋有系桿拱橋、桁架橋、多跨拱梁結(jié)構(gòu)等。9.4.5.2斜拉橋由承壓的塔、承彎的梁體與受拉的斜纜相結(jié)合的一種組合體系。自重減輕，跨度增加。索面跨越選擇單索面和雙索面。一般為三孔橋，中孔為主孔。第9章城市橋梁9.5城市橋梁墩、臺和基礎(chǔ)9.5.1概述9.5.2橋墩的類型與構(gòu)造9.5.3橋臺的類型與構(gòu)造9.5.4城市橋梁基礎(chǔ)9.5.4.1淺基礎(chǔ)9.5.4.2樁基礎(chǔ)9.5.4.3沉井基礎(chǔ)第9章城市橋梁9.5城市橋梁墩、臺和基礎(chǔ)9.5.1概述組成墩臺帽墩臺身基礎(chǔ)承受荷載上部結(jié)構(gòu)豎向力水平力彎矩地震力風(fēng)力流水壓力等構(gòu)造實(shí)體墩空心墩柱式墩框架墩等受力剛性墩柔性墩按截面形式分矩形圓形園端形尖端形第9章城市橋梁9.5.2橋墩的類型與構(gòu)造類型重力式橋臺輕型橋臺框式橋臺組合式橋臺承拉式橋臺第9章城市橋梁9.5.3橋臺的類型與構(gòu)造第9章城市橋梁9.5.4城市橋梁基礎(chǔ)可分為深基礎(chǔ)和淺基礎(chǔ)。深基礎(chǔ)包括樁基礎(chǔ)和沉井基礎(chǔ)。9.5.4.1淺基礎(chǔ)可分為剛性基礎(chǔ)和柔性基礎(chǔ)。剛性基礎(chǔ)不需配受力鋼筋。包括剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)、單獨(dú)柱下基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)等。柔性基礎(chǔ)內(nèi)需配置足夠的鋼筋。包括柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)和十字形基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)及箱形基礎(chǔ)等。第9章城市橋梁9.5.4.2樁基礎(chǔ)由若干根樁和承臺兩個部分構(gòu)成。承載力高、穩(wěn)定性好、抗沖刷能力強(qiáng)、沉降量小且均勻，材料用量少、施工方便。9.5.4.3沉井基礎(chǔ)井筒狀的結(jié)構(gòu)物。埋置深度大，整體性強(qiáng)，穩(wěn)定性好，有較大的承載面積，跨越承受較大的垂直荷載和水平荷載。要避免流砂、大孤石、樹根和傾斜的巖面等。第9章城市橋梁9.6跨線橋和地下通道9.6.1概述在城市交通的交叉地段是否需要建立體交叉橋或地下通道，應(yīng)按交叉路線種類、等級、車流量等條件，綜合考慮，作出規(guī)劃與設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)立體交叉時(shí)，其平面布置、結(jié)構(gòu)形式(上跨或下穿)，跨徑結(jié)構(gòu)布置等組合的方案較多，應(yīng)符合適用、安全、經(jīng)濟(jì)美觀的基本要求，還應(yīng)按以下條件綜合分析。宜按規(guī)劃一次興建，特殊情況次要部分或近期不需要的部分可分期建設(shè)。第9章城市橋梁9.6.1概述盡量減少工程占地及房屋拆遷。妥善處理街區(qū)間交通相互關(guān)系，解決好附近街區(qū)因修建立交而帶來的交通問題。注意立交結(jié)構(gòu)的建筑造型、街景處理、立交橋布置和外形處理以及高架橋下空間的利用。仔細(xì)衡量地形、地物、地質(zhì)、地下水情況及地下過程設(shè)施。設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和采用的施工工藝對管線的影響。舊城建立交的問題。第9章城市橋梁9.6.1概述考慮今后規(guī)劃中附近興建建筑物的影響。立交的平面及縱、橫斷面設(shè)計(jì)應(yīng)符合與其相銜接的道路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以滿足立交區(qū)域道路行車需要。立交區(qū)段的各種桿、柱、架空線網(wǎng)的布置，要注意保持該區(qū)段的整潔、開闊以及照明。為防止在下穿交叉道路內(nèi)發(fā)生車禍危及緊靠的柱、墩、臺、墻，同時(shí)也要減少“墻效應(yīng)”的影響。第9章城市橋梁9.6.2跨線橋跨線橋----為了跨越公路、鐵路或城市道路等交通線路和橋的橋