浅谈道路桥梁工程设计方案

浅谈道路桥梁工程设计方案

摘要：桥梁是技术比较复杂和施工难度比较大的土木工程建筑，在公路建设中

通常称为构造物，设计和施工都有其特殊的规定和要求。桥梁的分类方式有很多种：按建设规模大小分类分为特大桥、大桥、中桥、小桥；按用途分类有公路桥、铁路桥、公路铁路两用桥、城市桥、渡水桥、人行天桥和马桥，以及其他专用桥

梁等；近年来，我国道路工程建设事业飞速发展，取得了巨大成就。充分体现了

我国综合国力的增强，标志着我国道路工程建设技术总体上达到了国际先进水平。

关键词：道路，桥梁，道路工程

1 桥梁工程发展现状

通工程设施标准包括八个方面：交通安全设施、监控、收费系统、服务区、

公路沿线供配电、公路照明、公路管理、智能运输系统。目前，交通安全设施以

及服务区、公路照明、公路沿线供配电等在我国高速公路上的发展比较迅速，具

备了一定设计制造能力，但与世界发达国家相比，我们在监控、收费、智能运输

系统方面还有圈套差距，这也是我国今后需要努力的方向。

2 桥梁结构类型及各种类型受力的特点

2.1梁式桥

结构分析：梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构。由于外力

（恒载和活载）的作用方向与承重结构的轴线接近垂直，故与同样跨径的其他结

构体系相比，梁内产生的弯矩最大，通常需用抗弯能力强的材料（钢、木、钢筋

混凝土、预应力钢筋混凝土等）来建造。

2.2拱式桥

结构分析：拱式桥的主要承重结构是拱圈或拱肋。这种结构在竖向荷载作用下，桥墩或桥台将承受水平推力，同时这种水平推力将显著抵消荷载所引起的在

拱圈内的弯矩作用。拱桥的承重结构以受压为主，通常用抗压能力强的圬工材料

和钢筋混凝土等来建造拱肋为主要承重构件，受力特点为拱肋承压、支承处有水

平推力。主要材料是圬工、钢筋砼，适用范围视材料而定。

2.3刚架桥

结构分析：刚架桥的主要承重结构是梁或板和立柱或竖墙整体结合在一起的

刚架结构。梁和柱的连接处具有很大的刚性，在竖向荷载作用下，梁部主要受弯，而在柱脚处也具有水平反力，其受力状态介于梁桥和拱桥之间。同样的跨径在相

同荷载作用下，刚架桥的正弯矩比梁式桥要小，刚架桥的建筑高度就可以降低。

但刚架桥施工比较困难，用普通钢筋混凝土修建，梁柱刚结处易产生裂缝。

2.4悬索桥

悬索桥以悬索为主要承重结构，结构自重较轻，构造简单，受力明确，能以

较小的建筑高度经济合理地修建大跨度桥。由于这种桥的结构自重轻，刚度差，

在车辆动荷载和风荷载作用下有较大的变形和振动。

结构分析：悬索桥中最大的力是悬索中的张力和塔架中的压力。由于塔架基

本上不受侧向的力，它的结构可以做得相当纤细，此外悬索对塔架还有一定的稳

定作用。

3 路线设计的主要内容、方法

3.1公路技术等级的确定

根据所给资料，参照《公路工程技术标准》（以下简称《标准》）《公路路

线设计规范》（以下简称《路线规范》）确定路线的等级。

3.2公路技术标准的确定

根据已确定的公路技术等级，按《标准》、《规范》规定，确定公路的技术

标准，及各项指标。

3.3公路的平面设计

（1）路线布局。

根据已确定的公路等级及技术标准，由课程设计指导教师，指导学生在地形

图上确定出路线的各转角点，从而确定出路线导线的位置。

（2）线形设计。

用正切法求出各转角点处的转角值，并确定出左偏或偏。按地形图比例测量

计算出交点间的距离。

根据技术标准和交点间距，初步确定布线类型，如单曲线、同向曲线或同向

复曲线、反向曲线或反向复曲线等。据转角а、交点间距离，并结合交点处地形

情况，确定合适的曲线半径R和曲线长度，计算曲线要素。切线长T h、曲线长L h外距E h和超距J h，并推算主点桩号。沿着已经布好的公路中线，从路线起点

开始，按整桩号法排桩，将起点桩号、百米桩、公里桩、曲线主点桩、终点桩及

各相应整桩号桩布设，标定在公路中线上。计算超高与加宽。参照《标准》与

《规范》以及教材中的公式列表计算加宽值，确定旋转轴，列表计算超高值。

（3）填写“直线、曲线及转角一览表”

直线、曲线及转角一览表，是平面设计的主要成果之一，它是通过转角计算、中线测量和曲线设置后获得的成果，反映了设计者对平面线形的布设意图。

（4）绘制路线平面设计图。

在已经布设好公路中线的地形图上：

①填写标题栏内容；②绘制曲线要素表；③加深公路中线；④起终点桩、百米桩、公里桩和主点桩按图例要求，绘制到地形图上。

4 路线纵断面设计

4.1纵断面设计

（1）按3号图纸尺寸，在图纸下方，自下而上绘出超高、直线与曲线、里

程桩号、坡度与坡长、地面高程、设计高程和地质状况；

（2）填绘直线与平曲线栏、里程桩号栏；

（3）在图纸左侧绘制相应高程标尺；

（4）按高程1：200，水平1：2000的比例，点绘地面线；

（5）拉坡。

4.2转坡点位置的确定

（1）充分考虑纵断面线形和平面线形的互相搭配；

（2）桩号应设在10m的整数倍处；

（3）转坡点的选择应尽量使工程量最小；

（4）转坡点的选择应做到使线形做到最好。

4.3竖曲线设计

①转坡点标高的确定；②竖曲线要素计算；③转坡角ω=|i1-i2|改正值

h=l/2R，曲线长L=Rω切线长T=Rω/2，外距E=T/2R；④竖曲线半径确定竖曲线半

径的确定在不过于增加工程数量的情况下，宜选用较大的半径，使视觉上感到舒

适顺畅；⑤竖曲线与直坡段同向竖曲线与反向竖曲线间的直线段长度应满足规范