公路桥梁设计要点分析

公路桥梁设计要点分析

发表时间：2014-10-30T11:12:31.640Z 来源：《科学与技术》2014年第9期下供稿作者：高弘滨刘涛[导读] 公路桥梁的设计是否合理，对工程的工期、质量、造价以及使用的影响非常大。

义乌市交通设计有限公司高弘滨刘涛

摘要：公路桥梁的设计是否合理，对工程的工期、质量、造价以及使用的影响非常大。本文对公路桥梁设计当中的设计要点进行了详细地分析，并针对设计当中存在的问题提出了相应的解决措施，以供同行借鉴。

【关键词】：公路桥梁设计；设计要点；断面设计

1 前言

某公路桥梁工程，路线的全长为59.3km，为双向的4车道高速公路，而设计的速度为120km/h，2012年7月建成通车。这个公路桥梁远期的规划是6车道，其路基宽度为37.3m。因为很多的控制点因素，同时结合了地形的特点，本桥梁的上部结构采用了装配式预应力混凝土连续箱梁以及现浇预应力混凝土连续箱梁。

2 桥梁设计的基本原则

安全、适用、经济、美观、有利环保。

2.1 安全要求

桥梁的安全既包括桥上车辆、行人的安全，也包括桥梁本身的安全。结构在使用年限（设计基准期：100年）以内，在各种自然情况和荷载作用下，能具有足够的承载能力，能保持适当的安全度，是对每一座桥梁的基本要求。

2.2 适用要求

桥梁的适用要求包括：能保证行车的通畅、舒适和安全；桥梁运量既能满足当前需要，也可适当照顾今后发展；对跨越线路或河流的桥梁，要求不妨碍桥下交通或通航；靠近城市、村镇等的桥梁，还当综合考虑桥头和引桥地区的环境和发展；在使用年限内，桥梁一般只需常规养护维修就可保证日常使用。

2.3 经济要求

在安全、适用的前提下，经济是衡量技术水平和作出方案选择的主要因素。桥梁设计应体现出经济特性。对于重大的桥梁工程，必须进行多方案的比较，详细研究技术上的可行性和先进性以及经济上的合理性。这样，才能对桥梁的建造消耗、施工、技术发展和今后使用等因素进行统筹考虑，得出合理的经济结论。

2.4 美观要求

在安全、适用和经济的前提下，尽可能使桥梁具有优美的外形，并与周围的环境相协调，这就是对桥梁美观的基本要求。合理的轮廓造型和布局、正确表达力的传递、以及结构风格和色彩与周围环境的和谐一致，是体现美观的主要因素。在城市和游览地区，可适当考虑桥梁建筑的艺术处理，但不应当追求浮华和繁琐的细部装饰。

3 技术的标准

结构设计的安全等级为一级；设计的洪水频率为1/100a；桥面的最大纵坡为1.4%；标准的路段桥面总的宽度以及组成为桥面的组成是0.5m的护栏+19.5m的行车道+0.5m的护栏+1m的间隔带+0.5m的护栏+19.5m的行车道+0.5m的护栏，桥面的总宽度为42m；地震的动峰值加速度为0.15gal，采用VIII度的设防措施，地震的烈度为VII度；设计的荷载为公路-I级；设计计算的行车速度为120km/h。

4 桥梁设计的要点分析

4.1 附属构件的设计

（1）桥台设置锥坡进行防护，桥台的两侧引道边坡应该设置踏步，并且应该结合路面的排水设置成为急流槽形式并且兼排水，桥台在桥下护坡上设置检修平台延伸到两侧接至踏步。

（2）墩台应该设置横桥向挡块，桥台应该增设纵向防落梁挡块，连续墩的支座之间增设防震锚栓。

（3）桥面的排水，在桥梁的桥面比较低的一侧护拦内侧应该设置泄水管。

（4）护栏，应该采用钢筋混凝土防撞式的护栏，而护栏应该按着路线的实际线型放样进行设置。

（5）伸缩缝，本桥的两个桥台处应该各设置一道伸缩缝，在过渡墩处也应该各设置一道伸缩缝，而其余过渡墩处必须各设置一道恰当的伸缩缝。

（6）桥头搭板，应该按照项目统一进行规定，本桥的桥台设置的长度应该为10m搭板，而45号桥台设置的长度应该为8m搭板。

4.2 纵断面设计

沿着道路中线竖直剖开然后展开即为道路纵断面，它反映了道路中线地面高低起伏的情况及设计路线的纵向坡度情况，从而可以看出纵向土石方工程的挖填情况。把道路的纵断面图与平面图结合起来，就能完整的表达出道路的空间位置。竖曲线是设置在纵断面上的两个坡段的转折处，为了可以便于行车，起缓和作用的一段曲线。而竖曲线的形式可以采用圆曲线或者抛物线，在使用的范围上两者基本上没有什么差别，竖曲线的各要素的计算如下。

(1) 计算竖曲线要素

（2）计算设计高程

竖曲线起点桩号=K0+370-T=K0+303.351

竖曲线起点高程=474+T×7.405%=478.935m

变坡点2、3按照同样方法计算，具体结果见《纵坡、竖曲线表》。

4.3 横断面设计

公路的横断面，就是指公路的中线上每一个点的法向切面，这个是由地面线和横断面设计线所构成的。而其中横断面设计线包括环境保护、隔离栅、护坡道、截水沟、边沟边坡、分隔带、路肩以及行车道等设施。

公路横断面的各部分的尺寸以及组成应该根据地形条件、设计车速、交通组成、设计交通量等因素。在确保必要的通行能力以及交通安全与通畅前提下，尽可能地做到投资少、用地省，这样就可以使道路的发挥到最大的社会效益以及经济效益。道路横断面的布置及几何尺寸应能满足交通、环境、城市面貌等要求，横断面设计应满足以下一些要求：（1）设计应符合公路建设的基本原则和现行《公路工程技术标准》规定的具体要求。

（2）设计时应兼顾当地农田基本建设的需要，尽可能与之相配合，不得任意减、并农田排灌沟渠。（3）路基穿过耕种地区，为了节约用地，如当地石料方便，可修建石砌边坡。

（4）沿河线的横断面设计，应注意路基不被洪水淹没或冲毁。

路基宽度是指公路路幅顶面的宽度，即两路肩外缘之间的宽度，公路路基宽度为行车到与路肩宽度之和。根据规范，二级公路采用单幅路形式，行车道宽2×3.5m，硬路肩宽度：2×0.75m，土路肩宽度：2×0.75m，路基宽：7+1.5+1.5=10m，路拱坡度2%，布置如下图2所示。

5 结束语

综上所述，公路桥梁的设计具有多样性多样性、特殊性、复杂性等一些特点，在实际的设计当中怎么样灵活地把握，这个值得我们每一个桥梁设计的人员进行思考。本篇文章主要结合了工程的实例，从不同的角度分析了公路桥梁的设计要点，我们只要不断地去思考、解决施工当中所存在的问题，这样才可以设计出来更有效率、更合理的工程作品来。

参考文献：

［1］陈奉敏，汪宏. 山区高速公路桥梁的设计体会［J］. 公路交通技术，2011（04）：23～24.

［2］庄泳浩，刘芳. 公路桥梁结构的抗震设计要点分析［J］. 中国市政工程，2011（04）：11～13. ［3］苏红云，徐培培. 高速公路桥梁上部结构设计的要点分析［J］.技术与市场，2012（07）：16～18.