城市桥梁设计.docx
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城市桥梁设计
城市桥梁设计
1总则
1.0.1为了在城市建设中设计道路桥梁时妥善处理与建桥有关的问题，保证桥梁的质量及发挥桥梁的效益，制订本准则。
1.0.2本准则适用于城市道路的新建永久性桥梁和地道设计。
改建的桥梁亦可参照执行。
1.0.3城市桥梁建设应符合《中华人民共和国城市规划法》的有关规定，并应符合使用要求、交通发展和城市发展需要，按照适用、安全、经济、美观的原则进行设计。
1.0.4城市桥梁设计除执行本准则外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2一般规定
2.0.1市桥梁可按其多孔跨径总长或单孔跨径的长度，分为特大桥、大桥、中桥和小桥等四类，见表2.0.1。
总宽度大于或等于30m的城市桥梁，可在原分类的基础上提高一类来考虑。
城市桥梁按总长或跨径分类 表2.0.1
注：
多孔跨径总长，仅作为划分特大、大、中、小桥的一个指标。
梁式桥的多孔跨径总长，为桥台伸缩缝之间的距离；拱式桥为两岸桥台内起拱线间的距离，其他型式桥梁为桥面系车行道长度。
2.0.2城市桥梁设计应符合城市规划的要求。
因技术、经济上的原因需分期实施，则应保留远期发展余地。
2.0.3城市桥梁设计宜采用百年一遇的洪水频率，对特别重要的桥梁可提高到三百年一遇。
防洪标准较低的地区，若按百年一遇或三百年一遇的洪水频率设计，导致桥面高程较高而引起困难时，可按实际情况考虑，但仍须确保桥梁结构在百年一遇或三百年一遇洪水频率下的安全。
在不通航的河流上，城市桥梁的梁底应高出设计洪水位（包括壅水和浪高）0.5m，高出最高流冰水位0.75m，拱脚高出设计洪水位0.25m，高出流冰水位0.25m。
注：
（1）无铰拱桥的拱脚，允许被设计洪位淹没，但不应超过拱圈矢高的2/3，拱顶底面已设计洪水位净高不小于1.0m；
（2）上述最小净高及注
（1）的净高，应同时根据河流具体情况，分别考虑河床淤积，及漂流物和流冰阻塞的影响，适当加高。
2.0.4城市桥梁孔径，应按批准的城市规划中的河道及（或）航道整治规划，结合现状布设。
若无规划，则根据现状按设计洪水流量满足泄洪要求和通航要求布置。
不宜过大改变水流的天然状态。
2.0.5桥梁跨越的通航河流的航道等级，应按批准的城市规划的航道等级。
通航净空应符合现行的《内河通航标准》（GBJB9－90）规定。
若选用的通航水位，与城市现有防洪标准、道路标准、地形和车辆交通发生矛盾时，要按具体情况研究确定。
沿海受潮汐影响河流，其通航水位可按有关部门规定；若无，可采用平均大汛高潮位。
沿海平原城市，当潮汐影响大，其航运要求与城市交通按《内河通航标准》执行，发生矛盾时，应视具体情况，综合研究，确定通航水位及净高，其原则：
（1）应满足大部分船只每天有足够时间通过；
（2）少数大型船只每天有机会通过；
（3）对不经常过桥的特大船只（偶尔进出）可考虑在限制条件下通过。
2.0.6城市桥梁建筑应反映时代风貌，符合城市规划的要求并与周围环境相协调。
桥梁总体设计要符合建筑原理，注意空间比例、节奏、明暗和稳定感，分清主次，局部服从主体。
桥梁建筑重点，应放在总体布置上和主体结构上，以期塑造桥梁这一跨越性工程构筑物的美。
创造清晰，明朗的建筑形式。
建筑美要忠于合理的受力结构，不在结构之外过多增加装饰。
2.0.7城市桥梁设计要因地制宜。
积极采用新结构、新工艺，并广泛吸取国内外先进技术，采用机械化和工厂化施工。
中、小桥的构件宜采用定型构件设计。
设计应保证桥梁在使用期间运营通畅，养护维修方便。
2.0.8桥梁结构应符合以下规定：
（1）构件在制造、运输、安装和使用过程中应具有规定的强度、刚度、稳定性和耐久性；
（2）构件减小由附加力、局部力和偏心力引起的应力；
（3）选用的型式应便于制造、施工和养护：
（4）地震区城市桥梁结构的设计和布置应符合现行的《公路工程抗震设计规范》有关规定；
（5）在受到城市区域条件限制，必须建弯桥、坡桥时，应针对具体特点，作为特殊桥梁进行设计。
2.0.9城市桥梁设计应设置照明、交通信号标志、航运信号标志，桥面排水、检修、安全等附属设施。
2.0.10不得在桥上敷设污水管、煤气管和其它可燃、有毒或腐蚀性的液、气体管。
如条件许可,允许在桥上敷设电讯电缆、热力管、自来水管、电压不高于10kV配电电缆，但须采取有效的安全防护措施。
在城市郊区桥上，允许通过直径不大的煤气配气支管，其敷设位置宜在桥梁栏杆外侧，并保持适当距离。
3桥位选择与布置
3.0.1城市桥梁的桥位选择，应根据城市规划，近、远期交通流向和流量的需要，水文、航运、地形、地质等条件，以及对邻近构筑物和公用设施的影响大小来确定。
中、小桥桥位宜服从城市道路的走向进行布置。
3.0.2桥梁纵轴线，宜与河流成正交，如条件所限，亦可考虑斜交或弯桥。
3.0.3桥位选择，除符合整个城市规划要求外，还应符合下列要求：
（1）适应城市车辆交通和行人的流向、流量需要，必须满足使用上的方便，吸引各种车辆和行人过桥；
（2）水中设墩的桥位选择在河道顺直,河滩较窄、河床稳定的河段，桥位处高水位水流的流向与中、常水位水流的流向之间的偏差角最小；尚应符合《内河通航标准》（GBJ139—90）
（3）水中设墩的通航河流上，还应按下列情况考虑：
①墩（台）沿水流方向轴线应尽可能与水流流向一致，其偏角不得超过5°；如超过则通航净宽须相应加大。
②一般应不小于二个通航孔,水运繁忙的较宽河流上，应设多孔通航；河宽不足二个通航孔,应一孔跨过。
在限制性航道上，宜一孔跨过。
③桥位应离开滩险、弯道、汇流口或港口作业区及锚地。
④桥位上游河道的直线段长度，不得小于顶推船队长度的4倍,拖带船队或拖排船队的3倍，下游直线段长度，不得小于顶推船队长度的2倍，拖带船队或拖排船队的1.5倍，受潮汐影响较大（双向流水）河流，其上、下流直线长度不得小于顶推船队长度3倍，拖带船队或拖排船队的2倍。
⑤相邻二桥的轴线间距，对1至v级航道不得小于船队长度加船队下水5分钟航程之和，对Ⅵ、Ⅶ级航道为3分钟。
若不能保证④、⑤要求的距离时，必须在通航的设计布置方面采取航行安全措施。
3.0.4桥位宜选在河槽较窄，地质良好和地基承载力较大的河段；不宜位于河岸有滑坡坍塌之处；墩、台基础不宜设置在断层、溶洞严重发育之处。
3.0.5桥位应避开泥石流区。
当无法避开时，宜建大跨桥跨过泥石流区。
在没有条件建大跨桥时，应避开沉积区，可在流通区跨越。
桥位不宜布置在河床纵坡由陡变缓、断面突然变化及平面上的急弯处，以免引起泥石流的阻塞沉积。
3.0.6位上空不得设有架空高压电线。
当桥位旁侧有架空高压电线跨河时，桥边与架空电线之间的水平距离不得小于塔（杆）架高度。
4设计荷载标准与净空
4.1车辆荷载
4.1.1设计城市桥梁所采用的机动车辆荷载分为计算荷载、验算荷载和特种荷载三种。
计算荷载以汽车车队表示；
验算荷载以履带车、平板挂车表示；
特种荷载以特种平板挂车表示。
（1）计算荷载（汽车荷载）：
采用现行的《公路桥涵设计通用规范》所规定的全部汽车荷载。
其荷载纵向排列及横向布置,可按该规范第2.3.1条规定执行。
桥面车行道为四车道并按四列车队设计时,汽车荷载折减30%，但折减后不得小于用两列车队计算的结果。
桥面车道宽于四车道且按四列以上车队设计时，汽车荷载的折减与四车道的规定相同。
汽车荷载的影响力（冲击力、离心力、制动力）可按现行的《公路桥涵设计通用规范》中的有关规定计算；
（2）验算荷载（履带车、平板挂车）：
验算荷载按现行的《公路桥涵设计通用规范》分为：
履带—50；挂车—80；挂车—100；挂车—120，其重力按该规范第2.3.5条规定执行；
（3）特种荷载：
当有大于现行的《公路桥涵设计通用规范》所规定的挂车—120的平板挂车过桥时，可按具体情况选用下列特种荷载：
①1600kN（160t）特种平板车荷载；
②2200kN（220t）特种平板车荷载；
③3000kN（300t）特种平板车荷载；
④4200kN（420t）特种平板车荷载。
以上四种特种平板挂车荷载布置如图4.1.1所示，前为牵引车，后为加载重车。
特种平板挂车的主要技术指标见表4.1.1所示。
特种平板挂车的主要技术指标 表4.1.1
注：
①设置中间分隔带的桥面，指桥面结构横向是整体相连的；
②桥面车行道为单车道时（3.5～4.5m），验算荷载布载不作具体规定，设计时按实际情况确定。
图4.1.1特种平板挂车160．220．420的纵向排列和横向（或平面）布置
注：
为使计算方便、挂车各个轴重取相同数值，其总和与挂车称号略有出入。
图中尺寸，以ｍ为单位。
4.1.2采用验算荷载计算时，可按下列要求布载：
（1）纵向排列：
当采用现行的《公路桥涵设计通用规范》的履带—50时，在其同向占用通行车道内可考虑多辆行驶，但两车间净距不得小于50m。
对各种平板挂车（挂车—80、挂车—100、挂车—120），在其同向占用通行车道内均按全桥长度内通过一辆布载，前后均无其它车辆。
（2）横向布置：
①不设置中间分隔带的机动车道或混合行驶车道桥面：
车行道为二车道或三车道时（每车道宽度按3.5m～3.75m计，下同），其荷载图式应符合图4.1.2－1；
车行道为四车道时，其荷载图式应符合图4.1.2－2，其中（a）和（b）为按需要分别计算，取其不利者；
图4.1.2－1；
注：
①平板挂车和履带车中选一种，取其不利者。
②图中尺寸，以m为单位。
图4.1.2－2（a）
注：
①平板挂车和履带车中选用一种，取其不利者。
②汽车为标准车（不计加重车，不计冲击），按需要可如图布置一列，或不布置。
③图中尺寸，以m为单位。
图4.1.2－2（b）
车行道为六车道时，其荷载图式应符合图4.1.2－3，其中（a）和（b）为按需要分别计算，取其不利者。
图4.1.2－3（a）
图4.1.2—3（b）
注：
①平板挂车和履带车选用一种取其不利者。
②汽车为标准车（不计加重车，不计冲击），按需要可如图布置，或不布置。
③图中尺寸，以m为单位。
②设置中间分隔带的机动车道：
中间分隔带两侧机动车道各为二车道时，其荷载图式应符合图4.1.2—4；
图4.1.2—4
注：
①平板挂车和履带车中选用一种，取其不利者。
②汽车为标准车（不计加重车，不计冲击），按需要可如图布置一列，或不布置。
③图中尺寸，以m为单位。
中间分隔带两侧机动车道各为三车道或更宽时，其荷载图式应符合图4.1.2—5，其中（a）和（b）为按需要分别计算，取其不利者。
图4.1.2—5（a）
图4.1.2—5（b）
注：
①平板挂车和履带车中选用一种，取其不利者。
②汽车为标准车（不计加重车，不计冲击），按需要可如图布置三列，或任何二列，或任何一列，或不布置。
③图中尺寸，以m为单位。
③当桥面上非机动车道与机动车道间设有分隔带，验算荷载过桥时，非机动车道上非机动车荷载按70%计入。
4.1.3当采用特种平板挂车（特—160、特—200、特—300、特—420）验算时，按下列要求布载。
（1）纵向排列：
在同向一个路幅的机动车道内，全桥长度内按行驶一辆特种平板挂车布载，前后无其它车辆荷载。
（2）横向布置：
①不设置中间分隔带的机动车道或混合行驶车道的桥面，机动车道不多于二车道时，其荷载图式应符合图4.1.3—1。
机动车道多于二车道时，其荷载图式应符合图4.1.3—2。
②设置中间分隔带的机动车道：
中间分隔带两侧机动车道各为二车道时，其荷载图式应符合图4.1.3—3；
中间分隔带两侧机动车道各为三车道或更宽时，其荷载图式应符合图4.1.3—4。
注：
①汽车为标准车（不计加重车，不计冲击），按需要可如图布置一列，或不布置。
②图中尺寸，以m为单位。
4.1.3—4
注：
①汽车为标准车（不计加重车，不计冲击），按需要可如图布置一列，或不布置。
②图中尺寸，以m为单位。
4.1.4用履带车或平板挂车验算时,不计冲击，不同时计入人群荷载和本准则第4.1.2条规定外的其它活载；用特种平板车验算时，不计冲击，不同时计入非机动车荷载、人群荷载和本准则第4.1.3条规定外的其它活载。
结构采用容许应力法设计时,设计内力取各项内力和的最大与最小包络值，材料容许应力按有关规定予以提高；按极限状态计算时，应根据有关规定的荷载系数和设计强度计算。
4.1.5城市桥梁的设计车辆荷载,应根据城市道路的使用任务、性质和发展要求等具体情况选用。
选用设计车辆荷载可参照表4.1.5。
特种平板挂车荷载只允许在城市指定路线上行驶。
城市桥梁设计车辆荷载等级选用表 表4.1.5
注：
表列城市道路等级系按现行的《城市道路设计规范》的分类划分。
小城市中支路，根据具体情况也可考虑采用汽车—10级、履带—50。
4.1.6一般道路桥梁的非机动车道和专用非机动车桥的设计荷载，其计算应符合下列要求：
（1）当桥面上非机动车与机动车道间未设置永久性（如划线）分隔带时，非机动车道上按本准则第4.2.1条的人群荷载作为设计荷载，另外，还应将非机动车道与机动车道合并后的总宽作为机动车道考虑（以机动车布载），分别计算，取其不利者。
（2）桥面上机动车道与非机动车道间设置永久性分隔带的非机动车道和非机动车专用桥，根据下列不同情况作计算：
若其宽度大于3m，除按本准则第4.2.1条的人群荷载作为设计荷载外，尚应采用现行的《公路桥涵设计通用规范》中的“汽车—10级”标准车（不计加重车，不计冲击）作为设计荷载，分别计算，取其不利者；
若其宽度小于3m，除按本准则第4.2.1条的人群荷载作为设计荷载外，再以一辆人力劳动车（架子车）作为设计荷载（参照图4.1.6）分别计算，取其不利者。
4.1.7专用人行桥设计荷载：
（1）有条件（坡度和宽度）过机动车的人行桥，按本准则第4.2.2条的人群荷载作为设计荷载，并再采用现行的《公路桥涵设计通用规范》中的“汽车—10级”标准车（不计加重车，不计冲击）作为设计荷载，分别计算，取其不利者。
图4.1.6一辆人力劳动车荷载图
注：
图中尺寸，以m为单位。
（2）非机动车道的宽度小于3m，无条件通过机动车而有条件过人力劳动车（架子车）的人行桥，除按本准则第4.2.2条的人群荷载作为设计荷载，并再以一辆人力劳动车（架子车）作为设计荷载（参照图4.1.6），分别计算，取其不利者。
（3）无条件通过机动车和人力劳动车的人行桥，采用本准则第4.2.2条的人群荷载作为设计荷载。
4.2人群荷载
4.2.1一般城市桥梁（非专用人行桥）的设计人群荷载应符合以下规定：
（1）人行道板（局部构件）的人群荷载按5kPa或1.5kN的竖向集中力作用在一块构件上，分别计算，取其不利者。
（2）梁、桁架、拱及其它大跨结构的人群荷载W计算，采用下列公式：
当加载长度L＜20m时：
当加载长度20m≤L≤100m（100m以上同100m）时：
W值在任何情况下不得小于2.4kPa。
式中：
W——单位面积的人群荷载，kPa；
L——加载长度，m；
ωp——单边人行道宽度，m；在专用非机动车桥（无人行道时）上为1/2桥宽，大于4m时仍按4m计。
4.2.2专用人行桥的人群荷载，应符合下列规定：
（1）人行道板（局部构件）同本准则第4.2.1条
（1）。
（2）梁、桁架、拱及其它大跨结构，采用下列公式：
当加载长度L＜20m时：
当加载长度20m≤L≤100m（100m以上同100m）时：
（W值在任何情况下不会小于2.4KPa）
式中：
W——单位面积的人群荷载，KPa；
L——加载长度，m；
——半桥宽，m，大于4m时仍按4m计。
4.2.3安全道（见本准则第5.0.8条）上设计活载按2kPa或1.2kN的竖向集中荷载，作用在短跨小构件上，分别计算，取其不利者。
计算与安全道相连构件（计入车辆荷载或人群荷载时），不计安全道上的活载。
作用在桥上人行道栏杆扶手上的活载（只供计算栏杆用）为：
竖向荷载1.2kN/m；水平向外荷载1kN/m。
两者分别考虑（不同时作用）。
5桥面的平面及纵、横断面设计
5.0.1城市桥梁在平面上宜做成直桥，特殊情况时可做成弯桥，其线型布置应符合现行的《城市道路设计规范》中的规定。
5.0.2下承式、中承式桥的主梁、主桁或拱肋和悬索桥、斜拉桥的索面及塔，可设置在人行道上或车行道分隔带上，但必须采取防护措施，保证在任何情况下不使车辆撞及。
悬索桥、斜拉桥的索面及塔亦可设置在人行道栏杆外侧。
5.0.3桥面车道路幅宽度宜与所衔接道路的车道路幅布置得一致。
当道路现状与规划断面相差很大，桥梁按规划车道兴建困难甚大时，应按本准则第2.0.2条执行。
两端道路如设有较宽的分隔带或绿化带桥可考虑分体建设（横向做成分离式桥），或用一般分隔带或划线代替不应设绿化带：
小桥车行道路缘石（人行道缘石）之间的宽度，宜与两端道路的路缘石之间的宽度相等，以使路缘石连接顺直（桥面车道路面宽不缩窄）；大、中桥车行道宽度，可取两端道路车行道有效宽度的总和（不计分车带宽度），此时应在引道上设变宽的缓和段与两端路接顺。
桥面人行道宽度，除按人群流量计算外，还需考虑周围环境等因素，可参照表5.0.3。
5.0.4大、中桥与两端道路如均系新建，则桥上车道布设应根据规划道路的等级（参照本准则第4.4.1条）和交通流量来确定。
桥上每一机动车道宽：
大型汽车或大、小型汽车混行，其行车速度大于或等于40km/h，每一车道宽取3.75m，行车速度小于40km/h，每一车道宽取3.50m；小客车专用线每一车道宽取3.50m。
专用非机动车道的宽度（按行驶自行车考虑），不应小于3.00m。
桥面人行道宽度表 表5.0.3
5.0.5特大桥、大桥所处路段具有下列条件之一时，机动车与非机动车可按混合行驶考虑：
（1）每一车道平均交通量少于300辆/h（当量小客车）；
（2）同向机动车与非机动车的高峰小时流量不在同一时间；
（3）双向的交通流量高峰不在同一时间；
（4）机动车与非机动车在同一时间交通量相差较大；
（5）机动车设计行车速度小于30km/h；
（6）设计的两端连接的车道本身是混合车道。
其宽度应按现行的《城市道路设计规范》有关规定计算。
5.0.6桥面中心线纵断面可做成平坡、斜坡和竖曲线。
特大桥、大桥和快速路上的桥面竖曲线宜按现行的《城市道路设计规范》中有关竖曲线规定布设。
多跨中、小桥，若采用预制梁时，则可用直折线代替竖曲线，但在纵坡变更的凸形交点处，其两坡之代数差：
主干路桥不大于0.5%，次干路和支路桥不大于1%。
桥梁纵断面设计时，应考虑到长期荷载作用下的构件挠曲和墩、台沉降的影响。
5.0.7在平原地区，当两端道路纵坡很小时，桥上纵坡：
机动车专用道不宜大于4%；机动车与非机动车道混行时不大于2.5～3%，若非机动车流量很大宜采用纵坡不大于2.5%。
山区城市桥梁的两端道路纵坡和坡段长度较大时，桥面纵坡和坡段长度可予增大，但不应大于两端道路的纵坡和坡段长度。
5.0.8桥面横断面布置：
（1）桥梁人行道或安全道外侧，必须设置人行道栏杆，其高度可取1.0～1.2m。
（2）快速路、主干路、次干路桥，不论有、无非机动车道，若两侧无人行道，则两侧应设安全道，其宽度为0.50～0.75m。
（3）除快速路桥外，桥面上机动车道与非机动车道具有永久性分隔带的桥或专用非机动车桥，两旁人行道或安全道缘石可取高出车行道0.15～0.20m。
（4）主干路、次干路、支路桥，桥面为混合行驶车道或专用机动车桥时，人行道或安全道缘石高出车行道的高度可取0.25～0.40m。
若跨越急流、大河、深谷、重要道路、铁路、主要航道，或桥面常有积雪、结冰，其缘石高度宜采用较大值。
外侧采用加强栏杆。
（5）快速路桥：
若有非机动车道，则两侧人行道或安全道缘石高可取0.25～0.40m，外侧采用加强栏杆；若无非机动车道，则两侧人行道或安全道缘石高度宜用0.40m，并须在缘石处加设防护栏，安全道上防护栏与外侧栏杆之间净宽为0.75m。
注：
安全道——只作执勤、养护、维修人员行走专用，不开放作一般人行道用。
5.0.9桥面车行道应设置横坡以利快速排水。
在快速路和主干路桥上，横坡为2%；在次干路和支路桥上横坡为1.5%～2%；人行道应设置1%单向斜向车行道的横坡。
在路缘石旁须设置足够数量的泄水孔。
排入泄水孔的纵坡必须不小于0.3%～0.5%。
6桥梁引道、引桥
6.0.1桥梁的引道应按现行的《城市道路设计规范》布设；
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