公路桥梁设计指导原则(常规结构).

公路桥涵

设计文件指导原则

(暂行版)

武汉鑫九通道桥设计公司桥涵组

二〇一四年七月

一、设计依据

1、《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）；

2、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）；

3、《公路圬工桥涵设计规范》（JTG D61-2005）；

4、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）；

5、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）；

6、《公路涵洞设计细则》（JTG/T D65-04-2007）；

7、《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》（2007年10月1日）；

8、《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/TB02-01-2008）；

9、《公路交通安全设施设计细则》（JTG D81-2006）；

10、《高速公路交通工程及沿线设施设计通用规范》（JTG D80-2006）；

11、《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》（JTG/TB07-01-2006）；

12、《公路桥涵养护规范》（JTG H11-2004）；

13、《公路桥梁加固设计规范》（JTG/T J22-2008）；

14、《公路工程基桩动测技术规程》（JTG F81-01-2004）。

二、桥涵设计标准及设计指标

1、荷载等级：公路-Ⅰ级（高速公路及一级公路）；公路-Ⅱ级（二级公路及

三、四级公路）；四级公路以下在公路-Ⅱ级的基础上乘以0.75系数。

2、设计洪水频率：特大桥P=1/300、大、中、小桥及涵洞P=1 /100。

3、结构安全等级：特大、大桥为一级，中、小桥二级，涵洞为三级。

4、地震作用：地震动峰值加速度等于0.05g，相当于基本地震烈度为Ⅵ度，特大桥及隧道等大型或者重点工程按Ⅶ度设防。

三、设计深度

1、普通大桥、互通匝道桥及等级路分离式桥设计内容包括：

（1）、桥位平面图（分离式立交桥应包含被交路平纵数据及图纸）；

（2）、桥位地质纵断面；

（3）、全桥工程数量表；

（4）、桥型布置图（绘制出结构分联示意图）；

（5）、墩台基础坐标表；

（6）、梁（或板）平面布置图（含弯斜桥的布置方法示意，直线桥可无此图）；

（7）、桥台一般构造及相应钢筋布置图（钢筋图包括台身、U型侧墙、承台、桩基及扩大基础；台帽、支座垫石、耳背墙、牛腿、挡块统一绘制为通用图；桥台图中应有相对应台好桥台参数及标高）；

（8）、桥墩一般构造图及钢筋布置图（一般构造图应标示出控制点标高、支座垫石位置及布置大样、地面横向线；钢筋布置图包括墩柱钢筋布置图、系梁钢筋布置图、承台钢筋布置图、桩基及扩大基础钢筋布置图；墩帽、支座垫石、挡块钢筋布置图统一绘制通用图）；

2、特殊大桥及匝道桥，除上述图纸外，应有：。

（1）、特殊结构相关图纸；

（2）、施工步骤示意图；

（3）、对拆除重建的桥梁要理顺新旧桥桩基础相互关系，桩基的利用原则。

3、提供非标准结构整体纵向计算及横向计算书。

4、其他详细参见《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》。

四、设计基本要求

1、桥梁孔径、结构尽量保证类型统一、标准化。

2、通用图上部构造单位采用mm，箱梁一般构造、钢束及普通钢等单位采用cm；桥型布置图及下部结构一般构造及其钢筋布置图单位均采用cm。

3、全桥工程数量表按数量表模板执行。

4、钢筋数量表中不需另计钢筋搭接长度

5、依据提供的地质钻探资料，补充计算墩台冲刷深度，提供桥涵最小埋置深度及相应的基础形式。

6、所有桥涵构件砼保护层厚度要求如下：

五、桥面铺装

1、预制小箱梁：10cm沥青混凝土桥面铺装+防水粘结层+8~10cm C50混凝土桥面现浇层；

2、空心板及T梁：10cm沥青混凝土桥面铺装+防水粘结层+8~10cm C50混凝土桥面现浇层;

3、现浇结构: 10cm沥青混凝土桥面铺装+防水粘结层。

六、防撞设施

1、主线特大、大、中桥尾侧均采用加强型钢筋砼护栏，设计速度120Km/h 采用防撞等级为SS级，宽度为50cm，高度为110cm。其详细尺寸参见《公路交通安全设施设计细则》；

2、互通匝道桥及分离式立交跨主线桥内外侧均采用加强型钢筋砼护栏，采用防撞等级为SB级，宽度为50cm，高度为100cm。

3、上跨主线、交通量较大道路及通航河流的桥梁（含匝道上跨）一律设置加强型护栏或者组合式护栏，且外侧均应设置桥梁防护网。

4、主线桥梁桥上护栏均与路基上护栏对齐顺接。

七、桥头路基填土高度

1、新建桥桥头路基填土高度原则上控制不大于7.0m。在地质条件及原路基允许条件下，可适当提高，最高不宜大于10m。

八、桥面排水

1、主线上各类桥梁排水方式原则上采用垂直排水。桥面排水系统由排水沟、排水管等，参考公用构造中附属结构桥面排水图纸，数量计入具体桥梁中。

2、泄水管不能直接向下泄至桥下主线、互通匝道路面上或有环保要求的流域内应作桥面排水系统设计，通过纵、横管道排至预定位置净化处理。

3、为了行车安全，上跨主线如天桥、分离式立交好匝道桥等桥梁桥面排水采用封闭式排水，桥梁长度较长或跨越规划区的桥梁应适当增加排水孔。

4、桥长（跨径）＞10m的桥梁桥面设泄水管，间距一般为5m。

九、桥面连续与伸缩装置

1、标准结构采用三种类型伸缩装置，分别为40型、80型、160型。

2、160型伸缩装置预留槽深度应以部颁标准图为准，异型钢单缝式伸缩装置一端沿护栏底座向上弯起做到护栏底座外缘，另一端伸入防撞护栏预留槽口10cm并向上弯起。

3、主线上单空空心板梁桥，两端设置40型伸缩装置。

4、非标准结构伸缩装置使用原则如下：

（1）、桥梁联长一般控制在100~120m，采用D80型伸缩装置；特殊桥梁依据桥长及桥长变化计算结果，选择合适的伸缩缝。

（2）、对于采用桥面连续的3~5孔一般大中桥根据实际情况在变形零点附近桥墩处合理设缝，桥台处采用桥面连续，以减少桥头跳车。

（3）、对于采用结构连续的桥梁，在桥台处设置伸缩装置。

5、平缓的盆地地形时，应尽可能控制一联长度在100m以内，采用D80型伸缩装置；地形起伏较大的山区，可依据实际墩高分布状况，合理确定过渡墩

的位置，适当增减每联桥的长度。

6、原则上主线多孔桥梁，跨径小于等于20m，桥长或联长小于100m的可采用先简支后桥面连续结构；其他情况则一般采用先简支后结构连续的方式。

十、桥梁支座及支座垫石

1、1．装配式预制空心板

板式支座组合高度：梁底预埋钢板中心外露(1.0cm)+支座（Xcm）+垫石（Xcm）=20cm；

滑板支座组合高度：梁底预埋钢板中心外露(1.0cm)+支座（Xcm）+垫石（Xcm）=20cm；

2．装配式预制小箱梁及T梁

支座组合高度：梁底预埋钢板中心外露(1.0cm)+支座（Xcm）+垫石（Xcm）=25cm；

3．现浇箱梁

支座组合高度：梁底预埋钢板中心外露(1.0cm)+支座（Xcm）+垫石（Xcm）=30cm；

2、原则上空心板采用圆板式橡胶支座，T梁、预制小箱梁采用矩形或者圆形板式支座，现浇箱梁采用盆式支座。对于支承力大≥2000KN的连续箱，宜采用球形钢盆式支座。选择时依据不同的支座反力确定不同的规格。并反映在具体设计图中。垫石长度、宽度应比支座的尺寸增加5cm。支座垫石内必须配置局部抗压钢筋网，支座垫石内布设直径8mm以上、间距50mmX50mm钢筋网，

3、原则上支座垫石高度规定如下：

10~13m空心板采用10cm支座垫石，16~20m空心板采用10cm支座垫石，16~30mT梁采用10cm支座垫石，30m以上T梁采用12cm支座垫石。并根据实际设计情况作微调。通用结构支座建议参数如下表：

4、桥面连续或结构连续的支座设置原则：结合联孔长度及桥梁纵坡在一联范围内设置1~2个墩固定支座，奇数孔设置两个墩，偶数孔设置一个墩，同时要控制支座剪切变形在允许范围内。滑板式支座应设置防尘罩。

5、当纵坡≥1%活着横坡＞2%时，需要在板底设置调平块适应纵横坡度。

十一、桥头搭板

1、原则上台后填土高≤5m，搭板长6m 搭板厚30cm，受力钢筋上层采用Ф16钢筋，下层采用Ф22钢筋；台后填土高＞5m，搭板长8m 搭板厚35cm，受力钢筋上层采用Ф16钢筋，下层采用Ф22钢筋。

2、当桥台处于路基填土高度≤3m时或小桥明涵及桥式通道，采用5m长搭板。

3、搭板顶面纵坡与路线纵坡一致，顺桥向近桥台端置于桥台牛腿上，其顶面与桥面防水砼层平齐，并应保证其上10cm路面厚度。横向设于路面及硬路肩的范围之内。当桥宽较宽，设置多块搭板时，搭板之间需设置连接键，搭板

与填土之间应铺设C20砼及碎石垫层。

十二、桥梁斜交角度与斜角

1、桥涵斜交角度指路线前进方向顺时针旋转与水流或者涵轴线方向的夹角。

2、斜度是路线垂直方向与水流方向或涵轴线方向的夹角。为了便于通用设计，构造物选用斜度原则上为0~45°，每5°一级，可结合各种跨径的实际情况，作相应增减。

十三、锥坡及河床铺砌

1、主要工程包括：

（1）、锥坡基础，采用M7.5浆砌片石；

（2）、锥坡填心，计算范围至搭板尾端；

（3）、砂砾垫层，厚度15cm。

（4）、浆砌片石，厚度30cm。

（5）、刷坡，采用M7.5浆砌片石。

（6）、两侧边坡及台前溜坡坡度取用：1：1或者1：1.5

2、桥台耳墙后端伸入桥头锥坡顶点以内的长度为75cm。

3、桥台锥坡基础底面应埋置在一般冲刷线以下0.5~1.0m且不小于地面线以下1.5m。

4、对特大桥、大桥，当桥台冲刷深度较大时，锥坡钱要设置铁丝石笼防护，铁丝石笼的平面防护长度，一般为地面线至一般冲刷线的1.5倍，并加0.5~1.0m 的安全值，片石尺寸为30cm。

5、水流图式为自由流的小桥应在进口锥坡坡脚处2m范围内，出口锥坡坡脚外3~5加铺河底铺砌，纵坡较大时，在进、出口处设置相应的消能设施。

6、水流图式为淹没流小桥一般上、下游锥坡末端内全铺。

7、铺砌采用30cm厚片石(M7.5浆砌)+砂砾垫层10cm，在铺砌末端设宽50cm、深150cm的隔水墙，对冲刷严重的应在隔水墙前增加砌石防护。

十四、桥梁上部标准构造

1、为达到桥梁协调及外部美观及视觉舒适性，原则上要求上部构造采用带翼缘板结构结构形式。

2、装配吊装式上部结构尽量采用上部结构通用图，统一结构形式。

3、所有各类上部梁、板顶混凝土铺装层内均设置门式抗剪钢筋，采用25m 及以上跨径的简支转连续小箱梁结构时，跨中增设一道横隔板，当梁体斜置时，横隔板斜设。

十五、下部构造

1、桥台

（1）、轻型桥台分肋板式桥台与“一字型桥台”及桩接盖梁桥台。

a、肋板式为埋置型台，主要靠肋板连接台帽与基础，肋板个数依据桥宽确定，肋板横向宽度取用80~120cm，肋板侧面采用上窄下宽的结构样式，坡率采用3：1，适用于填土高5~7m，肋板上台帽为梁式结构；

b“一字型”桥台为轻型挡土式桥台，台身为“1”型竖直墙式结构，主要功能为挡土，下接基础，墙身上不再设置帽体。台身厚度在60~100cm之间，需在台身底，基础之上设置撑梁；台身厚度在100~200cm，不设置撑梁。

c、桩接盖梁桥台，其中桩基基础直接连接台帽，此类桥台适用于填土较矮的路基。

（2）、以上各类桥台均在两侧设置耳背墙，耳墙厚度为30~50cm，耳墙长度取用210~500cm，特殊梁桥再作调整，耳墙长度依据填土高度及桥长来确定。耳背墙均采用Ф16钢筋作为主筋。其他水平筋采用Ф16，拉筋采用φ10。

（3）、以上桥台中桩接盖梁与肋板式桥台均设置台帽，台帽尺寸依据台身顶尺寸每边增加10cm。由于台帽为梁式结构，钢筋布置原则上主筋选Ф25或Ф28，箍筋及腰筋选用Ф12。台帽两端均设置挡块，考虑到抗震要求，挡块宽度一般取用30cm，挡块高度依据上部结构形式而定。桥台台身主筋采用Ф22或Ф25，当肋板仅需要构造配筋时，台中肋板采用Ф22，其他的均采用Ф12或Ф16钢筋。

（4）、桥台基础分为承台桩基础或者扩大基础。

a、承台到高度一般取1.5~2m，特殊桥梁依据具体设计进行调整。承台主

筋取用Ф25或Ф28，台内撑筋采用Ф16，其他面层抗裂筋采用Ф12或Ф16。当承台下桩中距＞3倍桩径时，按照规范构造要求需要设置吊筋。桩基进入承台最小厚度为10cm，在承台底面15cm内设置一层抗裂钢筋网（在桩径范围内可断开）。

b、扩大基础主要为承压构件，配筋主要作用为防止基础表面开裂，配筋原理可参照承台即可。

c、桩基础分为摩擦桩与端承桩，按照功能分类，摩擦桩主要依靠各土层自身摩阻力来约束桩基础，端承桩主要依靠持力岩层来支撑基础。

（5）、桩基础设计注意事项。

a、桩底应保留30~100 cm素砼段，依据桩长不同来取用。

b、端承桩主筋通长布置图，摩擦桩一半受力主筋宜在桩长的2/3处截断，主筋一般取用Ф25或Ф28钢筋。

c、定位钢筋采用Ф16，加强钢筋采用Ф22。

d、桩径＞150cm，应在钢筋笼内加强箍筋上设置三角支撑钢筋，直径Ф22，间距200cm。

f、桩径≤120cm箍筋采用φ8HPB300钢筋，桩径＞120cm及刚构下部采用φ10HPB300钢筋。

g、桩基础应按《公路工程基桩动测技术规程》JTG/T F81-01-2004进行动测检验桩身完整性。对于桩径＜150cm，同时桩长小于40m钻孔灌注桩采用低应变反射法检测。对于桩径≥150cm或者桩长＞40m钻孔灌注桩，采用埋置声测管进行超声波检测。桩径≥150cm时，每根桩通长布置4根声测管，桩径小于150cm 时，每根桩通长布置3根声测管。管口高出桩顶面30cm，管底封闭。声测管采用焊接钢管，钢管壁厚3mm，设计可按内径65mm计算工程量。

h、钢护筒的设置：高出地面0.3m或者围堰顶面1m，埋置深度宜为3~5m，特殊地质条件下另行考虑。

（6）、工程数量及控制指标。

a、桥台钢筋图中，桥台各部位的工程数量应分开计列，并给出该处结构个数及总计数量，以方便汇总。钢筋数量表中同时应计入该结构的砼数量。

b、各部分构造体积含筋量参考指标：

台帽：120~140kg/m3；摩擦桩：65~75kg/m3。

台身：100~120kg/m3；

承台：100~110kg/m3；

端承桩：75~85kg/m3；

（7）、结构构造措施。

上述桥台中构件均为钢筋砼结构，下部结构主要为偏压构件，其中最小配筋率应满足一下条款。

其构造要求还应满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）中9.6条要求。

（8）、重力式桥台：重力式桥台主要用于填土过高的路基，利用台身自重来平衡土压力荷载和其他荷载产生的效应。重力式桥台主要为U型台，设计时需要在前墙与侧墙外侧设置抗裂钢筋，钢筋直径采用Ф12@15X15cm。

2、桥台及台后路基的处理原则。

（1）、对于重力式桥台及埋置式桥台开挖基坑要求回填满足路基填筑的颗粒性

材料，同时要求填料压实度在92%以上，并给出相应挖方和填方数量。台后填筑透水性砂砾材料，填筑范围在台后路基设计图中应明确。

（2）若桥台采用的形式需要开挖较大时（填土较高的桥台），需要对台后进行加固处理，或采用安全可靠、可行性的支护措施（如桥台注浆、打钢板桩等），以免开挖、施工过程中出现路基及锥坡塌方现象，影响正常通车。加固措施应补充相应图纸说明。

3、桥墩

（1）、桥墩分为柱式墩、板式墩、空心薄壁墩及重力式桥墩。

a、柱式墩较为常见，一般为双柱式墩或多柱式墩，墩顶接盖梁或者直接支撑上部结构；对于高度小于20m桥墩宜采用该类型桥墩，桥墩截面可以采用圆形或者矩形。渡河桥梁一般采用圆形截面。柱高（不含盖梁高）在7m以上的大中桥，需在地面或者常水位线以上设置横系梁；当墩身高度大于16m 时，在墩身中增设一道系梁，对于桥梁斜交角度≥30°时，可采用3柱（肋）式墩台结构。路线交叉中跨线桥，可采用独柱墩及其他样式。其中花瓶墩也是柱式墩的一种，花瓶墩墩帽与墩身采用曲线过渡，整体性好，墩帽与普通盖梁受力不同，其为拉压杆受力结构。

b、板式墩较柱式墩的横向刚度大，平面抗扭转的性能较多柱式墩好，一般用于重要桥梁及交叉工程。

c、空心薄壁桥墩及重力式桥墩主要用于墩高＞20m桥梁。

d、对于基础距地面较浅、地基土质较好且地基承载力较高的情况下、可采用天热扩大基础。对于土层较厚，基岩距地面较深情况下、可采用桩基础。

（2）、桥墩盖梁钢筋布设参考桥台台帽钢筋的布设原则，盖梁两侧均设置30cm厚挡块。原则上盖梁为普通钢筋砼结构，横向跨度较大盖梁可考虑设计为预应力结构。

（3）、墩柱配筋原则，主筋宜采用Ф25或Ф28，箍筋采用φ10。在墩柱交接处、连接盖梁及连接承台处，考虑抗震需要，需进行箍筋加密，加密间距为10cm，范围为1m~2m。墩柱主筋分别要插入盖梁及基础相应锚固长度。

（4）、承台及扩大基础配筋原则：参考桥台承台及扩大基础配筋。

（5）、桩基础配筋原则：参考桥台配筋原则。