版公路桥涵设计通用规D说明

版公路桥涵设计通用规D说明Final approval draft on November 22, 2020《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60）主要修订内容介绍现行《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）于2004年颁布实施。

近几年的实践应用表明，规范总体上能够满足我国公路桥涵建设的需要，但随着我国公路运营状况、桥涵设计理念和方法的发展和变化，也有一些需要完善的内容：公路桥梁设计汽车荷载标准的适应性问题日渐突出；设计使用年限、耐久性设计、全寿命设计、风险评估、桥梁运营期结构安全监测等新方法、新理念逐渐得到广泛应用和发展；环境保护和可持续发展也成为工程设计中需考虑的重要因素。

为了吸纳近年来的成熟经验和科研成果，提高规范的适应性，促进公路桥梁科学健康发展，交通运输部2009年下达了《公路桥涵设计规范》的修编任务。

在规范修订过程中，编写组进行了大量的科研工作，吸取了已有的成熟科研成果和实际工程设计经验，并且参考、借鉴国内外相关的标准规范。

在规范条文初稿编写完成以后，通过多种方式广泛征求设计、施工、建设、管理等有关单位和个人的意见，并经过反复讨论、修改后定稿。

总体而言，本规范主要做了如下几个方面的修订：1) 增加了桥涵结构的设计使用年限和耐久性要求；2) 完善了极限状态的设计理论和方法；3) 改进了作用组合分类及计算方法；4) 调整了公路桥梁设计汽车荷载标准；5) 增加、完善了各种作用标准值的计算规定；6) 完善了有关桥涵总体设计、环境保护、交通安全保障工程等的相关规定；7) 增加了桥涵风险评估和安全监测的相关规定。

为了清晰地说明本规范的具体修订内容，现将主要修订内容的确定理由及作用和影响分章节论述如下。

1 第1章总则1）公路桥涵的设计原则修改为“安全、耐久、适用、环保、经济和美观”。

长期以来，公路桥涵设计都遵循着“技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理”的基本原则，这是与我国当时的经济条件和技术水平相适应的。

安全、耐久、适用是公路桥涵结构最基本的要求。

随着社会的发展和进步，环境保护日益引起重视。

环保问题关系到社会的可持续发展，必须在交通基础设施建设中贯彻落实。

在满足上述要求的前提下，还要注重桥涵设计的经济性，不能一味追求“新”、“最”、“第一”等，造成严重的浪费。

另外，随着我国社会经济的发展，公众对于桥涵结构的要求也逐步提高，美观成为桥涵设计考虑的一个重要因素。

因此，本次修订将公路桥涵的设计原则调整为“安全、耐久、适用、环保、经济和美观”，这也是与《公路工程技术标准》（JTG B01-2014）保持一致。

2）增加桥涵设计使用年限的规定。

可持续发展已成为本世纪主要课题之一，作为工程结构而言，其使用年限的长短是工程可持续发展的重要指标。

随着我国对可持续发展的重视，工程结构的设计使用年限的规定也逐步具体化。

1997年4月1日颁布的《中华人民共和国建筑法》的第六十条规定：“建筑物在合理使用寿命内，必须确保地基基础工程和主体结构的质量”。

国务院2000年279号令《建设工程质量管理条例》第21条明确规定：“设计文件应当符合国家规定的设计深度要求、注明工程合理使用年限。

工程合理使用年限是指从工程竣工验收合格之日起，工程的地基基础、主体结构能保证在正常情况下安全使用的年限”。

为了响应国家政策，适应工程设计理念的发展，2009年7月1日颁布实施的《工程结构可靠性统一标准》（GB 50153-2008）给出了设计使用年限的定义以及设计使用年限的有关规定，并在附录中给出了各类桥涵结构的设计使用年限。

相应地，公路行业也根据相关要求在《公路工程结构可靠性设计统一标准》中给出了桥涵结构的设计使用年限，总体原则是遵循国标的规定。

《公路工程技术标准》（JTG B01-2014）编写时综合考虑了国标的规定、公路功能、技术等级和桥涵重要性等因素，规定了桥涵主体结构和可更换部件设计使用年限的最低值。

本规范作为桥涵设计规范的统领性规范，需根据上位规范的规定给出桥涵结构的设计使用年限，在具体规定方面与《公路工程技术标准》（JTG B01-2014）保持一致。

2 第2章术语和符号本章的术语和符合均来自各章节的内容，主要根据新修订的《公路工程结构可靠性设计统一标准》进行修改并补充个别术语，这里不再赘述。

3 第3章设计要求1）增加了地震设计状况。

地震作用是一种特殊的偶然作用，与撞击等偶然作用相比，地震作用能够统计并有统计资料，可以根据地震的重现期确定其标准值，而其它偶然作用无法通过概率的方法确定其标准值，两者的设计表达式在本质上是不同的。

鉴于此，《工程结构可靠性设计统一标准》（GB 50153-2008）和正在修编的《公路工程结构可靠性设计统一标准》在原有三种设计状况的基础上，增加了地震设计状况。

按照上述上位规范的规定，本次修订也增加了地震设计状况。

2）增加了桥梁钢结构的抗疲劳设计要求。

在重复车辆荷载、风等交变荷载的作用下，公路桥梁钢结构可能会产生疲劳裂纹，疲劳裂纹不断扩展，将影响钢结构的使用，甚至导致断裂破坏。

近几十年来，钢结构在我国的公路桥梁建设中得到了广泛应用，实践中发现钢结构的疲劳问题也比较突出。

疲劳已成为影响公路桥梁钢结构安全和耐久的主要因素之一。

在相关的钢结构设计规范中，对抗疲劳设计均有具体的规定，但《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）中没有抗疲劳设计的要求。

因此，本次修订增加了公路桥梁钢结构部分应根据需要进行抗疲劳设计的要求。

3）增加了设计阶段风险评估要求。

2010年4月，为了加强公路桥梁和隧道工程安全管理，增强安全风险意识，优化工程建设方案，提高工程建设和运营安全性，交通运输部发布了《关于在初步设计阶段实行公路桥梁和隧道工程安全风险评估制度的通知》（交公路发〔2010〕175号），桥梁和隧道设计阶段风险评估工作开始正式实施。

目前，桥梁、隧道等结构均已在设计阶段实施了安全风险评估，有效地降低和规避了可预见的工程风险，提高了结构安全和防范风险能力，这是一项非常有效并应长期坚持的工作。

作为指导公路桥涵设计的基础性规范，《公路桥涵设计通用规范》中应相应增加风险评估相关要求。

4）增加了耐久性设计要求。

如前所述，耐久是公路桥涵结构设计最基本的要求之一。

耐久性直接影响结构的安全性和适用性，也关系到桥涵的实际寿命是否能达到其设计使用年限要求。

耐久性设计已经成为结构设计的一个重要组成部分。

在现行公路工程规范体系中，也设立了耐久性设计规范，并且在各本结构设计规范中都包含耐久性设计的有关规定。

本规范增加耐久性设计要求，主要目的是保证规范内容的完整性，同时，协调现行规范体系，从内容上体现规范之间的一致性和继承性。

5）增加了公路桥涵进行“可到达、可检查、可维修和可更换设计”的要求。

养护是公路桥涵安全性和耐久性的重要保障。

实践发现，在我国的公路桥涵设计中，存在对桥梁结构未来养护需求考虑不充分的情况。

主要表现在某些桥梁构件难以到达，例如缆索承重体系桥梁的梁底、变高度箱梁的根部区域等；某些桥梁构件难以检查，例如悬索桥大缆底部、埋置于混凝土中的拉索锚头、桥塔外表面等。

不可到达、不可检查导致了桥梁部分病害的不可预知，造成了安全隐患。

因此，本次修订增加了可到达、可检查的设计要求。

公路桥涵结构中，可更换构件的设计使用年限低于桥涵主体结构的设计使用年限，在设计使用年限内需要进行维修和更换，比较典型的构件包括斜拉索、吊杆、伸缩装置、支座等。

在桥梁设计中，应考虑未来维修、更换的需要。

因此，本次修订增加了可维修、可更换的设计要求。

6）从桥墩防撞方面考虑，增加了通航水域中桥梁及跨线桥桥墩设置的相关规定。

桥墩是桥梁上部结构的支撑，对结构的安全至关重要。

近年来，由于船舶或车辆撞击桥墩导致桥梁损坏甚至倒塌的事故时有发生。

考虑撞击因素进行设计时，桥墩的安全主要从“防”和“抗”两个方面考虑。

在桥跨布置时，就应该充分考虑桥墩防撞的问题。

随着桥梁建筑材料、结构形式、设计水平的提高和发展，桥梁的跨越能力越来越大，因此，对于通航水域中的桥梁，建议尽量减少在通航水域中设置桥墩；对于跨线桥，则不宜在中央分隔带内设墩。

如果无法避免，可能遭受撞击的桥墩应设置必要的防撞设施和警示标志。

7）规定路侧危险情况下桥梁路缘石高度应取~的较高值。

在目前的桥梁设计中，一般不考虑路缘石对车辆的防撞作用，设置路缘石仅是为了起到视线诱导、排水和警示的作用。

但是，如果路缘石能够对失控车辆起到第一道防护作用，则能更有效的降低事故严重程度，保护行人和车辆安全，减少事故损失。

“山区公路网安全保障技术体系研究与示范工程”项目从路缘石对车辆所起的拦护作用方面考虑，基于车辆动态仿真实验对公路桥梁路缘石合理高度进行了研究。

根据不同车速、不同碰撞角度、不同路缘石高度条件的路缘石碰撞仿真实验结果，路缘石对偏驶车辆的拦护效果优劣程度为35cm > 30cm > 25cm > 40cm > 15cm > 20cm，这与现行规范路缘石高度可取用25cm~35cm的规定基本吻合。

考虑到35cm高路缘石的拦护效果最佳，本次修订建议路侧环境危险时，桥梁路缘石高度取用较大值。

8）提高了冰雪环境下桥梁纵坡的限值。

作为公路的一个组成部分，桥梁纵坡首先应满足路线相关技术指标的要求。

桥梁上纵坡的设置应有利于排水，但同时还应考虑桥梁纵坡对桥梁自身结构安全和行车安全的影响。

对于冬季结冰地区的桥梁，由于结构特点和材料与道路不同，桥梁往往较其他路段更容易结冰、冰雪更难消融。

恶劣气象条件下，桥面结冰导致交通安全事故的风险更大，事故后果更严重。

因此，从保障行车安全、桥梁结构安全使用等的角度，本次修订规定对于易结冰、积雪的桥梁，桥上纵坡不宜大于3%。

9）增加了桥梁护栏与桥面板可靠连接的规定。

设置路侧桥梁护栏对保护桥上车辆和行人的安全极为重要，而桥梁护栏与桥面板的牢固连接则是保证桥梁护栏有效发挥作用的前提条件。

桥梁护栏与桥面板连接的构造设计和计算应在桥梁设计阶段进行统一考虑。

因此，本次修订增加了桥梁护栏与桥面板可靠连接的要求，给出了可选的连接方式。

10）细化了桥头搭板的设计要求。

桥头跳车是行车中常见的问题，且危害性较大。

桥头跳车一方面对桥梁结构的工作状况和路面使用品质产生不利的影响，导致公路和桥梁养护费用增加，另一方面将增加行车风险甚至造成交通事故，影响行车的高速、舒适和经济性，而且也增加了车辆对桥头的冲击力，对桥和路具有较大的破坏力。

在路桥过渡段设置桥头搭板是目前常用的一种处理桥头跳车的方法。

国家科技支撑计划项目“山区公路网安全保障技术体系研究与示范工程”项目为了有效解决桥头跳车的问题，从搭板长度、宽度、厚度等方面对桥头搭板设计进行了研究。

本次修订采用了该项目的研究成果。