橋梁工程上下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范一、總則1.1目的與適用范圍為規(guī)范橋梁工程上下部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)行為，確保橋梁結(jié)構(gòu)的安全可靠性、適用耐久性、經(jīng)濟(jì)合理性及技術(shù)先進(jìn)性，特制定本規(guī)范。本規(guī)范適用于新建、改建的公路、城市道路及相關(guān)市政工程橋梁的上下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。對(duì)于特殊地質(zhì)條件、特殊環(huán)境或有特殊要求的橋梁，除應(yīng)符合本規(guī)范基本原則外，尚應(yīng)結(jié)合具體情況進(jìn)行專項(xiàng)研究，并符合國(guó)家及行業(yè)相關(guān)專門規(guī)定。1.2設(shè)計(jì)基本準(zhǔn)則橋梁上下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下基本準(zhǔn)則：1.安全性：結(jié)構(gòu)在施工和運(yùn)營(yíng)期間，應(yīng)能承受可能出現(xiàn)的各種作用，包括永久作用、可變作用和偶然作用，并應(yīng)具有足夠的承載能力和穩(wěn)定性，避免結(jié)構(gòu)破壞或產(chǎn)生不可接受的變形。2.適用性：結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好的使用性能，滿足交通通行的要求，包括足夠的凈空、舒適的行車條件、良好的排水功能等，并應(yīng)避免產(chǎn)生影響正常使用的過(guò)大變形、振動(dòng)或其他病害。3.耐久性：結(jié)構(gòu)應(yīng)在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，在正常維護(hù)條件下，具有抵抗環(huán)境因素（如溫度、濕度、侵蝕介質(zhì)等）作用而不顯著降低其使用性能的能力。4.經(jīng)濟(jì)性：在滿足安全、適用、耐久的前提下，應(yīng)進(jìn)行多方案比選，優(yōu)化設(shè)計(jì)，合理控制工程造價(jià)，并考慮全生命周期成本。5.美觀性：橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，造型力求簡(jiǎn)潔、勻稱、大方，體現(xiàn)時(shí)代特色與工程美感。6.可施工性：設(shè)計(jì)方案應(yīng)考慮施工條件和技術(shù)水平，便于施工組織和管理，縮短工期，保證工程質(zhì)量。1.3設(shè)計(jì)依據(jù)與引用標(biāo)準(zhǔn)橋梁上下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)以批準(zhǔn)的項(xiàng)目建議書、可行性研究報(bào)告、初步設(shè)計(jì)文件及相關(guān)的勘察資料為依據(jù)。設(shè)計(jì)過(guò)程中，除應(yīng)符合本規(guī)范外，尚應(yīng)遵守國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)法律、法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并引用最新版本的相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范、材料標(biāo)準(zhǔn)、施工技術(shù)規(guī)范及試驗(yàn)檢測(cè)規(guī)程。1.4設(shè)計(jì)使用年限橋梁主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限應(yīng)根據(jù)橋梁的重要性和規(guī)模確定，一般分為不同類別，具體年限應(yīng)符合相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)明確結(jié)構(gòu)各部分的設(shè)計(jì)使用年限，并據(jù)此進(jìn)行相應(yīng)的耐久性設(shè)計(jì)和材料選擇。1.5作用與作用效應(yīng)組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮所有可能的作用，并對(duì)其效應(yīng)進(jìn)行組合。作用分為永久作用（如結(jié)構(gòu)自重、橋面鋪裝、附屬設(shè)施自重、土壓力等）、可變作用（如車輛荷載、人群荷載、風(fēng)荷載、溫度作用、流水壓力等）和偶然作用（如地震作用、船舶或漂流物撞擊作用等）。作用效應(yīng)組合應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同設(shè)計(jì)狀況（持久狀況、短暫狀況、偶然狀況）分別進(jìn)行，以確定最不利的效應(yīng)組合進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)算。1.6材料橋梁上下部結(jié)構(gòu)所采用的材料應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)、所處環(huán)境條件、設(shè)計(jì)使用年限及施工要求等因素合理選擇。材料的性能指標(biāo)應(yīng)滿足設(shè)計(jì)計(jì)算和構(gòu)造要求，確保其質(zhì)量可靠。常用材料包括混凝土、鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼材、鋼材、石材、木材及各種復(fù)合材料等。二、上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1總體設(shè)計(jì)上部結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合路線平縱斷面、水文地質(zhì)條件、通航要求、施工條件等因素，合理選擇橋梁結(jié)構(gòu)體系（如梁橋、拱橋、剛構(gòu)橋、斜拉橋、懸索橋等）和結(jié)構(gòu)形式。結(jié)構(gòu)體系的選擇應(yīng)遵循受力明確、傳力路徑清晰、構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便的原則。橋梁的跨徑布置應(yīng)綜合考慮經(jīng)濟(jì)跨徑、施工能力、通航凈空、墩臺(tái)基礎(chǔ)條件等因素。對(duì)于連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構(gòu)橋等，應(yīng)合理確定聯(lián)長(zhǎng)及分聯(lián)位置，避免聯(lián)長(zhǎng)過(guò)大導(dǎo)致結(jié)構(gòu)內(nèi)力復(fù)雜或伸縮縫設(shè)置困難。上部結(jié)構(gòu)的橫向布置應(yīng)滿足交通通行需求，包括行車道寬度、人行道或非機(jī)動(dòng)車道寬度、路緣帶及護(hù)欄等設(shè)施的布置。橋面凈空應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范對(duì)公路或城市道路建筑限界的要求。2.2梁式橋上部結(jié)構(gòu)2.2.1一般規(guī)定梁式橋是最常用的橋型之一，其上部結(jié)構(gòu)主要包括主梁、橫梁、橋面系等。主梁是主要承重構(gòu)件，應(yīng)根據(jù)跨度、荷載等級(jí)、施工方法等選擇合適的截面形式，如板橋、肋梁橋（T梁、I梁）、箱梁（預(yù)制箱梁、現(xiàn)澆箱梁）等。2.2.2截面設(shè)計(jì)與尺寸擬定主梁截面形式的選擇應(yīng)考慮受力特性、施工便利性及經(jīng)濟(jì)性。對(duì)于中小跨徑梁橋，預(yù)制裝配式板橋、T梁或小箱梁應(yīng)用廣泛；對(duì)于較大跨徑或?qū)Y(jié)構(gòu)剛度、整體性要求較高的橋梁，現(xiàn)澆箱梁或組合箱梁更為適宜。截面尺寸的擬定應(yīng)滿足強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的要求。主梁高度、腹板厚度、頂板與底板厚度等主要尺寸，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式或參考類似工程初步擬定，再通過(guò)結(jié)構(gòu)計(jì)算進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化。懸臂板的長(zhǎng)度和厚度應(yīng)根據(jù)其受力情況確定，并滿足構(gòu)造要求。2.2.3配筋設(shè)計(jì)鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土主梁的配筋設(shè)計(jì)是上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。1.鋼筋混凝土梁：應(yīng)根據(jù)正截面受彎、斜截面受剪等計(jì)算結(jié)果配置縱向受力鋼筋、彎起鋼筋、箍筋及構(gòu)造鋼筋。受力鋼筋的數(shù)量、直徑、間距應(yīng)滿足強(qiáng)度和構(gòu)造要求，保證鋼筋與混凝土之間的可靠粘結(jié)。2.預(yù)應(yīng)力混凝土梁：應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算確定預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)量、規(guī)格、布置方式（如直線、曲線）及張拉控制應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力筋的布置應(yīng)考慮承受主要荷載、減少截面應(yīng)力不均勻性，并便于施工操作。同時(shí)，應(yīng)配置足夠的非預(yù)應(yīng)力鋼筋（縱向受力鋼筋、箍筋、架立鋼筋等）以滿足施工階段、使用階段的受力及構(gòu)造要求。2.2.4連接構(gòu)造裝配式梁橋的連接構(gòu)造至關(guān)重要，直接影響結(jié)構(gòu)的整體性和受力性能。包括主梁之間的橫向連接（如橫隔板連接、翼緣板連接）和縱向連接（如簡(jiǎn)支變連續(xù)的濕接縫或干接縫）。連接部位的設(shè)計(jì)應(yīng)保證傳力可靠，施工方便，并采取有效措施確保其耐久性。2.2.5支座布置與設(shè)計(jì)支座是連接上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)的重要傳力裝置，其作用是將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞給墩臺(tái)，并適應(yīng)上部結(jié)構(gòu)的伸縮和轉(zhuǎn)動(dòng)變形。支座的類型應(yīng)根據(jù)橋梁的跨徑、荷載、位移量及溫度變化等因素選擇，如板式橡膠支座、盆式橡膠支座、球形支座等。支座的布置應(yīng)有利于結(jié)構(gòu)受力均勻，避免產(chǎn)生過(guò)大的附加內(nèi)力。支座墊石的設(shè)計(jì)應(yīng)保證其有足夠的強(qiáng)度和剛度。2.3拱橋上部結(jié)構(gòu)（簡(jiǎn)述）拱橋上部結(jié)構(gòu)主要由主拱圈、拱上建筑（拱上結(jié)構(gòu)）及橋面系組成。主拱圈是主要承重結(jié)構(gòu)，其截面形式有板拱、肋拱、箱形拱、桁架拱等。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行拱軸線選擇、內(nèi)力分析（考慮彈性壓縮、混凝土收縮徐變、溫度變化等影響）、強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗(yàn)算。拱上建筑的形式（實(shí)腹式、空腹式）及布置應(yīng)與主拱圈協(xié)調(diào)，共同工作。2.4剛構(gòu)橋上部結(jié)構(gòu)（簡(jiǎn)述）剛構(gòu)橋上部結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)是梁與墩柱（或橋臺(tái)）剛性連接，形成整體受力結(jié)構(gòu)。其設(shè)計(jì)需考慮結(jié)構(gòu)的整體剛度、墩梁結(jié)合部的受力復(fù)雜性，以及由于混凝土收縮徐變和溫度變化引起的次內(nèi)力。對(duì)于連續(xù)剛構(gòu)橋，還需關(guān)注主梁的撓度控制及墩身的穩(wěn)定性。2.5橋面系及附屬結(jié)構(gòu)橋面系是直接承受車輛荷載并將其傳遞給主梁的部分，包括橋面鋪裝、橋面排水系統(tǒng)、伸縮縫裝置、人行道（或安全帶）、欄桿（或防撞護(hù)欄）、照明及交通設(shè)施等。1.橋面鋪裝：應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、平整度、抗滑性和耐久性，其結(jié)構(gòu)形式應(yīng)根據(jù)橋梁類型、受力特點(diǎn)及使用要求選擇，如瀝青混凝土鋪裝、水泥混凝土鋪裝等。2.橋面排水：應(yīng)設(shè)置完善的排水系統(tǒng)，包括橋面橫坡、縱坡、泄水管等，及時(shí)排除橋面雨水，防止積水對(duì)橋面鋪裝及橋梁結(jié)構(gòu)的損害。3.伸縮縫：應(yīng)根據(jù)橋梁的伸縮量、荷載等級(jí)等選擇合適的類型，其構(gòu)造應(yīng)能適應(yīng)梁體的伸縮變形，保證行車平順，并具有良好的防水、防塵性能。4.欄桿（或防撞護(hù)欄）：應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和防護(hù)能力，其高度、間距、形式應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范要求，并考慮美觀和通透性。三、下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1總體設(shè)計(jì)下部結(jié)構(gòu)是橋梁的重要組成部分，承受上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的全部荷載，并將其傳遞給地基。下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的形式、荷載大小、地質(zhì)條件、水文條件及施工環(huán)境等因素，合理選擇結(jié)構(gòu)形式、基礎(chǔ)類型及布置方案。3.2橋墩設(shè)計(jì)3.2.1一般規(guī)定橋墩應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，以承受上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的荷載和流水壓力、冰壓力、船舶或漂流物撞擊力等偶然作用。橋墩的形式應(yīng)根據(jù)橋梁的總體布置、上部結(jié)構(gòu)類型、跨度、水文地質(zhì)條件及美觀要求等綜合確定。3.2.2橋墩類型與構(gòu)造常見的橋墩類型有實(shí)體式橋墩（重力式橋墩）、空心橋墩、柱式橋墩、排架式橋墩、框架式橋墩等。1.實(shí)體式橋墩：依靠自身重量平衡外力，維持穩(wěn)定，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，但圬工量大，適用于地基良好、荷載較大的中小跨徑橋梁。2.柱式橋墩：由柱身和蓋梁組成，外形輕巧，圬工量小，適用于各種地質(zhì)條件和跨徑的橋梁，是目前廣泛采用的橋墩形式之一。3.空心橋墩：可減輕自重，節(jié)省材料，適用于較高的橋墩。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意墩頂、墩底、墩身與基礎(chǔ)連接處的構(gòu)造處理，保證傳力明確、過(guò)渡平順。墩身截面尺寸應(yīng)根據(jù)受力計(jì)算確定，并滿足構(gòu)造要求和施工方便。3.2.3墩身計(jì)算與驗(yàn)算橋墩計(jì)算應(yīng)包括順橋向和橫橋向的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性驗(yàn)算。強(qiáng)度驗(yàn)算主要考慮墩身截面的偏心受壓、受拉或受剪承載力；剛度驗(yàn)算主要控制墩頂?shù)乃轿灰?，以保證上部結(jié)構(gòu)的正常使用和行車舒適性；穩(wěn)定性驗(yàn)算包括整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性，對(duì)于高墩或柔性墩尤為重要。3.3橋臺(tái)設(shè)計(jì)3.3.1一般規(guī)定橋臺(tái)設(shè)置在橋梁兩端，除承受上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的荷載外，還承受臺(tái)后填土的土壓力。橋臺(tái)設(shè)計(jì)應(yīng)保證其具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，防止橋臺(tái)產(chǎn)生過(guò)大的水平位移和沉降，避免橋頭跳車。3.3.2橋臺(tái)類型與構(gòu)造常見的橋臺(tái)類型有重力式橋臺(tái)（如U型橋臺(tái)、埋置式橋臺(tái)）、輕型橋臺(tái)（如薄壁橋臺(tái)、支撐梁輕型橋臺(tái)）、框架式橋臺(tái)、組合式橋臺(tái)等。1.重力式橋臺(tái)：依靠自重和臺(tái)后填土重量平衡土壓力，構(gòu)造簡(jiǎn)單，但圬工量大，適用于地基較好的情況。2.輕型橋臺(tái)：利用上部結(jié)構(gòu)或其他結(jié)構(gòu)（如支撐梁、錨桿）來(lái)平衡土壓力，自重輕，圬工量小，適用于軟土地基或?qū)γ烙^有要求的橋梁。橋臺(tái)的構(gòu)造應(yīng)考慮臺(tái)帽、臺(tái)身、基礎(chǔ)、臺(tái)后排水系統(tǒng)（如盲溝、排水孔）及錐坡、護(hù)坡等附屬設(shè)施的設(shè)計(jì)。3.3.3橋臺(tái)計(jì)算與驗(yàn)算橋臺(tái)計(jì)算主要包括臺(tái)身強(qiáng)度驗(yàn)算、基底應(yīng)力驗(yàn)算、整體穩(wěn)定性驗(yàn)算（抗滑、抗傾覆）以及臺(tái)后土壓力計(jì)算。土壓力的大小和分布對(duì)橋臺(tái)的受力影響顯著，應(yīng)根據(jù)橋臺(tái)類型、填土性質(zhì)及臺(tái)背形式等因素合理選用土壓力計(jì)算理論和系數(shù)。3.4基礎(chǔ)設(shè)計(jì)3.4.1一般規(guī)定基礎(chǔ)是將橋梁全部荷載傳遞給地基的結(jié)構(gòu)部分，是橋梁安全的根本保證?；A(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)勘察資料、上部結(jié)構(gòu)及墩臺(tái)傳來(lái)的荷載、施工條件等，選擇合適的基礎(chǔ)類型，并進(jìn)行承載力和沉降驗(yàn)算。3.4.2基礎(chǔ)類型與選擇常用的基礎(chǔ)類型有擴(kuò)大基礎(chǔ)（明挖基礎(chǔ)）、樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、管柱基礎(chǔ)等。1.擴(kuò)大基礎(chǔ)：直接在地基表面開挖基坑，澆筑混凝土或砌筑圬工形成的基礎(chǔ)，構(gòu)造簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，適用于地基土質(zhì)良好、承載力較高且埋置深度不大的情況。2.樁基礎(chǔ)：由樁和連接樁頂?shù)某信_(tái)組成，通過(guò)樁身將荷載傳遞到深層地基或通過(guò)樁側(cè)摩阻力和樁端阻力共同承受荷載，適用于地基表層軟弱、深層有較好持力層的情況，是橋梁工程中應(yīng)用最廣泛的基礎(chǔ)形式之一。樁基礎(chǔ)按施工方法可分為預(yù)制樁和灌注樁；按受力特點(diǎn)可分為摩擦樁和端承樁。3.沉井基礎(chǔ)：將預(yù)制或現(xiàn)澆的井筒狀結(jié)構(gòu)物通過(guò)自重或外力下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高而成的基礎(chǔ)，適用于地基深層有較大承載力的土層或水中基礎(chǔ)?；A(chǔ)類型的選擇應(yīng)進(jìn)行多方案比較，綜合考慮技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)性、施工難度及對(duì)環(huán)境的影響。3.4.3基礎(chǔ)計(jì)算與驗(yàn)算基礎(chǔ)計(jì)算主要包括基底壓力驗(yàn)算（確保不超過(guò)地基承載力特征值）、基礎(chǔ)本身的強(qiáng)度驗(yàn)算（如樁的承載力、承臺(tái)強(qiáng)度）以及沉降驗(yàn)算（包括均勻沉降和不均勻沉降，應(yīng)滿足規(guī)范允許值）。對(duì)于樁基礎(chǔ)，還需進(jìn)行單樁承載力驗(yàn)算和群樁效應(yīng)分析。對(duì)于特殊地質(zhì)條件下的基礎(chǔ)，尚應(yīng)考慮地震、沖刷、凍脹等因素的影響。3.5墩臺(tái)的耐久性與防護(hù)下部結(jié)構(gòu)由于直接暴露在自然環(huán)境中，易受雨水、流水、大氣腐蝕性介質(zhì)（如氯離子、二氧化硫等）的侵蝕，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取有效措施提高其耐久性。包括選用合適的材料（如抗?jié)B混凝土、耐腐蝕鋼筋）、保證足夠的混凝土保護(hù)層厚度、設(shè)置排水設(shè)施、對(duì)墩臺(tái)表面進(jìn)行防護(hù)處理（如涂裝、貼面）等。對(duì)于有水部分的墩臺(tái)，還應(yīng)考慮水流沖刷、船舶或漂流物撞擊的防護(hù)措施。四、結(jié)語(yǔ)橋梁工程上下部結(jié)