桥梁是交通线路中的重要组成部分。特别是现代高等级公路的修建中，桥梁建设往往是左右全线早日通车的关键。尤其现在高速公路基本已进入山岭区，这种情况表现更甚。像我省的五台至盂县高速公路桥梁比例为17.68%、造价占19.38%，我省的西纵高速吉县至河津高速公路桥梁比例达到28.5%，造价占到整个项目的27.9%。因此好的桥梁设计可以保证整个项目的方便施工，节约造价，缩短工期。笔者经历了我省多条高速公路的大中桥设计，本文就个人多年来的大中桥设计工作中的一些认识和感悟整理成文，希望得到同行的指正。
1 桥梁设计基本原则
a)桥梁设计应遵照“安全、适用、经济、美观和有利环保”的基本原则，同时注重结构的耐久性。
b)桥梁总体服从于路线走向和整体设计，其平、纵面与公路线形相融合；从桥梁专业的角度，应主动配合为路线方案综合最优，提供依据。
c)抓住项目各路段地质、地形特点，合理选择桥位，综合比选最优方案。
d)方案选择及孔跨布设除考虑结构本身的合理性外，还应注重各合同段的划分、方便施工及与周围景观的协调。
e)桥孔分联时，应充分考虑桥梁下部的刚度协调，达到最佳受力效果。
f)在地形复杂，山坡陡峻处的山区桥梁，布孔时应根据桥址纵、横断面布设。尤其横向保证桥梁墩台的稳定性。
f)桥孔布设原则上不压缩河槽。对于山前扩散及变迁河段，桥梁长度应考虑河槽摆动的因素，为确保水流及漂浮物顺利通过桥孔，大桥跨径不宜小于20 m。
g)平原区桥梁孔跨布设以水文计算成果为依据，并结合河道的地形、地貌及桥下被交路等情况予以确定。
h)平原区路基通过占有农田较多，且需大量借方或远运填料时，可设置高架桥通过，并采用建筑高度较低的结构类型。
i)对于跨线桥保证净空5.5 m以上，以保证日后桥下被交公路罩面改造。
2 上部结构设计
2.1 结构选型
2.1.1 装配结构
桥梁上部结构形式及跨径选取宜根据地形、地质、水文、桥墩高度，选取合适的桥梁方案进行比选。原则上采用施工方便、造价经济的标准化、预制装配化结构，推广采用《公路桥梁通用图》2007年12月版。以装配式小箱梁、T梁为主，为保证桥梁整体协调性，除特殊和复杂桥梁外，一般桥梁跨径建议按下述范围选取：
墩高H＜10 m时，选用10～20 m跨径；
墩高10＜H≤15 m时，选用20～25 m跨径；
墩高15＜H≤30 m时，选用25～30 m跨径；
墩高30＜H≤60 m时，选用30～40 m跨径；
墩高H＞80 m时，考虑采用刚构。
原则上常规桥梁L=6～10 m采用钢筋混凝土空心板, L=13～16 m采用预应力混凝土空心板，L＝20～35 m采用装配式预应力混凝土小箱梁，L＝30～50 m采用装配式预应力混凝土T梁，按传统的观念跨径与墩高的关系按桥梁美学原则，一般应选择比值为0.618～1之间，通过经济比较，往往也是经济的。但山区高速公路地形起伏变化频繁，交通运输条件差，预制场地困难，大型起吊设备难以到位。尽量采用小跨径结构。
表1为五台至盂县高速公路的代表性孔跨工程造价表，供估算工程造价之用。
2.1.2 现浇连续梁及常用构造尺寸
对小半径、平面变宽度、横向大超高、立面大纵坡线形，平纵横要求适应性强，外观平顺、桥型美观的桥梁，如处于枢纽、互通匝道和服务区段内桥梁，一般考虑设置为现浇桥。
a)原则上跨径小于20 m箱梁采用普通钢筋混凝土箱梁，20 m及以上采用预应力混凝土箱梁。
b)箱梁梁高取1/18～1/20箱梁跨径，但不得小于1.4 m。20 m跨 h=1.4 m，25 m、30 m跨 h=1.6～1.7 m，35 m跨 h=1.9 m。悬臂端部厚16 cm，悬臂根部高45 cm，顶板厚度25 cm，底板厚度22 cm。独柱墩底板加厚到24 cm。
c)弯道（R≤250 m）上的箱梁必须视跨径长度、箱梁半径在箱室内设置1个或多个中横隔板，中横隔板间距小于等于12 m，横隔板宽度采用50 cm。
d)设双支座支撑时，端横梁视中跨大小取80～120 cm，中横梁视中跨大小取100～150 cm；独柱墩中横梁酌情增大，视中跨大小取130～180 cm。
e)原则上跨径35 m以上预应力箱梁等宽段腹板取55 cm，边肋端部变化为75 cm，如果为多室则中肋变化为95 cm。跨径35 m以下预应力箱梁等宽段取45 cm，边肋端部变化为65 cm，多室中肋变化为85 cm。变化段长度为12倍腹板宽度差。多室箱梁取中肋变化值。预应力混凝土箱梁腹板端部设计为变宽。
f)主线12.0 m箱梁采用单箱双室，悬臂2.0 m，箱梁底宽8.0 m。
g)15.5 m宽匝道桥，采用双幅7.74 m箱梁，单箱单室，悬臂取1.75 m。
h)10.5 m宽匝道桥，采用单幅，单箱双室，悬臂取1.25 m。
i)8.5 m宽匝道桥，采用单幅，单箱双室，悬臂取1.25 m。
2.2 平面设计
平面设计的主要任务就是处理好上部构造与平面曲线半径的关系。桥位处平面曲线半径对桥梁跨径的选择及平面布置影响较大，主要表现为两个方面，第一是内外弧差，第二是中矢高。墩台径向布置时，由于曲率半径的影响，内外梁梁长不等，半径越小，内外梁梁长差越大。对于存在体系转换的简支变连续结构，当梁长变化在±15 cm范围内时，可采用调整现浇连续段长度的方式布梁，预制梁长保持不变；当梁长变化在±50 cm范围内时，各预制梁采用变梁长，现浇连续段长度保持不变。
一般中矢高10 cm以内，可以通过调整护墙内缘使之适应平面线形；半径较小，中矢高大于10 cm时，边梁按实际曲线预制。但不同半径外边梁形状不一样，种类多施工较麻烦。另一种是预制边梁时，将边梁多预制一段长度，让现浇桥面板和防撞墙来适应平面线形。采用该方法材料稍有浪费，美观性稍差，但施工较方便。
3 下部结构
3.1 桥墩
3.1.1 墩高H＜30 m时采用柱式墩
3.1.2 墩高H＜40 m时宜采用等截面实体薄壁墩
3.1.3 墩高H＜50 m时宜采用等截面空心薄壁墩
横桥向墩宽500 cm，墩厚取250 cm，壁厚纵横向可分别取80 cm和60 cm设计，1/2墩高处设水平隔板。
3.1.4 墩高50＜H＜70 m时宜采用变截面空心薄壁墩
横桥向墩宽500 cm，纵桥向墩顶宽取250 cm，按50︰1放坡，壁厚纵横向分别取80 cm和60 cm设计，沿墩高每20 m左右间距设水平隔板。
3.2 桥墩系梁
a)桥墩高度(含盖梁)超过9 m时，考虑在桩顶设置横系梁。地震基本烈度大于等于Ⅷ度的地区，墩高大于7 m桩顶设置横系梁。
b)处于横向陡峭山坡上的桥墩，原则上采用高低墩形式，地系梁的位置处于两桩顶高差的1/3处，减少系梁开挖。
3.3 桥台设计
3.3.1 柱式桥台
原则上应用于较平坦地势，填土高度h＜5 m。
3.3.2 肋板式桥台
原则上应用于较平坦地势，填土高度h≥5 m。适用范围较广，但高度不宜超过11 m。
3.3.3重力式U型桥台
原则上应用于地基条件较好的山区。根据《墩台与基础》规定，U台适应的填土范围为4～10 m。U台一个很大的好处就是可根据地形合理分台阶以适应横向、纵向陡坡地形，减小开挖。
3.3.4 薄壁台
平原区填土高度h≤6.5 m的小桥，可采用薄壁台，软基段宜控制在6.0 m以下。现运营的高速路中有些薄壁台出现开裂现象，设计时应特别引起注意。
a)台身壁厚B取值及台身建议配筋见表4。
b)薄壁台承台尺寸 120(高)×150(宽)。
c)簿壁桥台支撑梁 原则上所有的薄壁桥台均设置支撑梁，间距为150～200 cm；支撑梁尺寸b×h=30 cm×40 cm。
d)无法设置支撑梁时，台后填土高度控制在5.0 m以下，且桩基直径增大一级。
4
基础设计
a)一般情况当基础覆盖层小于5 m时可考虑设扩大基础，大于5 m时采用桩基础。
b)山岭重丘区的桥梁，由于地面坡度较大，为减少基础工程量、避免深挖基坑带来的地质病害，基础型式宜采用桩基础。
c)基桩按弹性摩擦桩或嵌岩进行计算时，有效桩长不得小于5d（d为桩径），有效桩长自最低冲刷线或桩侧土厚度不小于2.5d处起算。
d)摩擦桩的长度在计算值的基础上适当延长3～5 m。嵌岩桩嵌入基岩不小于2d（d为桩径）。
e)当桥梁下伏采空区埋置较浅时桥梁桩基应穿透采空区，将桩尖嵌入采空区底板以下完整、稳定的微风化的岩层内。
f)当桥梁下伏岩溶区且覆盖层较薄时，桩基应穿过不稳定的岩溶和多层溶洞，将桩尖嵌入完整、稳定的微风化岩层内（桩尖以下5 m内无溶洞，且周围无岩石破碎现象）。
5 结束语
本文从上部、下部和基础3个方面论述了桥梁设计的一般原则及常用构造尺寸。具体桥梁设计时应充分把握每座桥梁的特点同时兼顾造价、后期维修养护方便及与周围景观相协调等。桥梁工作者要注意行业内新技术、新材料、新工艺的推广采用，设计出安全、适用、经济、美观的桥梁。
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