桥梁施工图设计自查要点

本文方便大家相对系统、完整的对照自己的施工图进行自查。工作中提交一份完美的施工图设计，成就感钢钢的~ 一、伸缩缝宽度的计算 "公路桥梁伸缩装置”一书，P(115-116)有一个伸缩量简易计算公式。东北地区，按温度变化幅度为+33.2--42.4度，各种因素影响伸缩量计算如下： 1、普通钢筋混凝土桥 1.089*L(mm)

本文方便大家相对系统、完整的对照自己的施工图进行自查。工作中提交一份完美的施工图设计，成就感钢钢的~

一、伸缩缝宽度的计算

"公路桥梁伸缩装置”一书，P(115-116)有一个伸缩量简易计算公式。东北地区，按温度变化幅度为+33.2--42.4度，各种因素影响伸缩量计算如下：

1、普通钢筋混凝土桥 1.089*L(mm)

2、预应力混凝土桥 1.353*L(mm)

式中：L--为桥梁的伸缩长度（米）。

（1）此公式考虑的温度变化占0.756*L(+33.2_-42.4度）

（2）混凝土收缩占0.08*L

（3）预应力占0.0165*L

（4）可变荷载引起梁端的转动占0.04*L

（5）留富裕量（0.215-0.312）*L

若不计富裕量，普通钢筋混凝土桥为0.838*L，估算可取0.8*L。预应力混凝土桥为1.041*L，估算可取1.0*L。

伸缩缝伸长量是升温引起的量。预留的闭口量为桥头预留缝宽度，该书建议乘1.3系数，即上述富裕量（0.215-0.312）*L。

二、涵洞设计的主要问题

1、涵洞的基础深度确定

根据“公路桥涵地基与基础设计规范”P18的公式计算结果，大致为标准冻深的1.1倍左右，标准冻深可从上规范P69图中查得，如长春地区为1.6米。现在各单位都按调查的最大冻深加0.25米，作涵洞的基础深度，即长春地区为1.8+0.25=2.05米。规范中规定超静定结构才加0.25米。涵洞多为静定结构，按最大冻深设计基础深度也行，但0.25米就不要加了。

2、涵洞进出口的截水墙高度

现在各单位设计的截水墙高度很乱，从（1.00-2.20）米都有，建议以涵洞底坡度来确定截水墙高度，即坡度<2%用1.4米，坡度2-3%用1.5米,坡度>3%用1.6米。截水墙很重要，没有不行，涵洞底被掏空，涵洞就塌了，1999年延吉-图们高速公路的个别涵洞就因此而破坏了。

3、涵洞的沟底铺砌

进出口铺到截水墙为止，有多铺一米的，没有用、站不住。铺砌用浆砌片石，厚度0.4米。

4、填土高超过7.0米的涵洞，涵墙和涵底板都要配钢筋，但基本上可以按构造要求配筋。

5、当涵洞的地基承载力只有(80-100)kpa时，可换（2-3）米砂砾作人工持力层，用整体式基础。

三、小桥轻台的设计

1、配筋要满足规范最低要求，偏心受压配筋率，单侧为0.25%。

2、轻台墙的设计，墙长在12米左右要设假缝（混凝土断开，钢筋不断），墙长在14米左右要设断缝，假缝和断缝中都用沥青麻絮填塞;有用三油三毡覆盖在缝上防水的，背面尚可，正面不好看，轻台墙设缝一定要重视。

3、轻台的墙厚，用0.6～0.8米，一般按构造要求配筋，因此墙不宜太厚，太厚的墙配筋越多。

4、轻台的高度，可以从支撑梁的中心至台帽顶面高度计算。设计轻台的高度不宜大于8米，墙过高填土压力太大，对上部结构受力不利。有的将台墙高做到了11米多，一个桥台配钢筋17.5吨，既不经济又不安全。

5、轻台（小桥）的基础设计，应该足够重视，天然基础宜嵌于岩石内或置于岩面，不要在基底和岩面之间垫砂层，以此来降低桥台高度，这样作似将基础悬于空中，有安全隐患，洪水一来易冲坏。基础落不到岩面，就应该向下移，但支撑梁不宜下移，否则会加大轻台高度。支撑梁用现浇或预制，可在台墙相应位置预埋钢筋焊接，或将基础襟边内侧作高些，设置支撑梁，河底铺砌对支撑梁有一的保护作用。轻台墙的基础在支撑梁下深一些也有好处，土压力能抵减墙身的部分弯矩，地基土还可对墙基础有一定的嵌固作用。轻台墙的配筋设计，已经电算出不同墙高、跨径和不同墙厚的配筋表，供大家参考使用。

6、轻台的八字墙或围墙较高时，考虑稳定，需要拉锚定板，一块1.0*1.0（米）的锚定板可抵抗水平力10.0--15吨左右。设置锚定板注意两点：

（1）、锚定板不能设得太多，宜不超过两层，每层1-2块。层或块数太多，群锚受力不均匀，墙要产生裂纹，在长春-吉林高速公路进口附近便道上就有一例。

（2）、锚定板拉杆的长度，不能各层都一样，如7.0或9.0（米）。应该根据层位不同按公式计算，即L=B+3h（米），式中：L-拉杆的长度;B-拉杆位置处填土破坏棱体的宽度;h-3锚定板的边长，多采用一米，3米是拉杆在破坏棱体外预留长度。曾用有限元法分析，在破坏棱体外3米后，锚定板受力土不被搅动。

四、桥墩设计

在前面初步设计桥墩型式选择中、对桥墩的设计已讲得很多，这里只谈桥墩盖梁的设计，主要是盖梁宽度的确定，大致有三个原则：

1、按墩柱直径决定，一般比墩柱直径（宽度）大（5-10）厘米，即盖梁襟边宽度。多数取10厘米，太宽了没有用，也可取5厘米，个别有用（15-20）厘米的。

2、上部结构简支变连续，按临时支座宽度要求确定，两临时支座的中心距离都是1.0米，临时支座的宽度随上部结构跨径不同而异，如20米跨径为17.5厘米，30米跨径为25厘米，临时支座到盖梁边一般留（5-10）厘米距离，按此计算得20米跨径盖梁宽为（127.5-137.5）厘米，取（130-140）厘米;30米跨径为（135-145）厘米，取（140-150）厘米。

3、按"公路工程抗震设计规范"要求，盖梁的宽度计算公式a=>2*(50+L)+4，式中：L-为梁的计算跨径，以米为单位取值;4(厘米)是两梁头的缝宽;a-是盖梁的宽度，单位为厘米。按公式计算结果，20米和30米上部简支梁盖梁宽度，分别为144厘米和164厘米。对于上部结构简支变连续，这个公式不适用。

现今有将两孔30米桥跨的盖梁宽度作到200厘米的，放宽20米和30米跨径，盖梁宽度分别作到160厘米和180厘米就不小了。为了减少盖梁的配筋，增加盖梁的高度比增加盖梁的宽度有效。

4、盖梁的配筋

盖梁是受弯构件，“公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范”要求一侧受拉钢筋的配筋率不应小于45*Fcd/Ffs,以C3混凝土和HRB335钢筋的设计强度代入得45*1.38/280=0.22，同时不应小于0.2。由于盖梁的承载力计算和开裂验算都要考虑跨高比的影响，因此三柱盖梁（跨径较小）是正截面抗弯承载力控制设计，二柱盖梁多为裂缝验算控制配筋。盖梁的斜截面抗剪承载力,过去主要靠设置斜筋，新规范是以箍筋为主。为此盖梁的箍筋宜用（6-8）支，直径（10-12）毫米，间距（10-15）厘米。具体由计算确定。计算盖梁的斜筋面积除支点断面一般都不需要，但仍应按构造要求配置。支点断面计算所需斜筋面积有时较多，但由于盖梁是支承在柱上，此断面内柱的钢筋伸入很多，且支承不是一个点而是一个面，不用担心支点断附近的抗剪问题。为此斜筋配置时不要在盖梁的中、上部就向下弯，并增加一根箍筋吊着，应该将斜筋上升至顶面与水平主筋焊上。

五、肋板式桥台的设计

当桥台高度（从桥面至地面）大于5米时，采用肋板式桥台。

1、肋板式桥台肋的尺寸一般采用（60-100）厘米宽，详见前面“中小跨径桥梁下部结构尺寸选用参考表”。既然桥台的肋板、承台都埋在土中，桥台的横向稳定没问题，肋板的尺寸采用小些，承受的压力小，对桩的受力有利，配筋一定时，肋板的配筋率也高。。

2、当同一桥的两台高度相差不大时，如一米以内，可调整承台标高，两台都按同一高度设计，因为桥台的肋板、承台都埋在土中没有影响。为了降低桥台高度，可以将承台底面标高上提，因为承台总是埋在锥坡中的。

3、桩柱肋板式桥台都埋在土中，特别高的桥台埋在锥坡里很深，承台上填土很高很重，影响桩长。另外桥台高、肋板尺寸大，受水平土压力也大，肋板配筋多，总的讲不经济。可将承台标高上提减少台高，因为承台反正都是埋土中的。施工时可在地上先填土压实到所需的高度再钻孔，埋护筒不向下挖土，施工也方便..

4、桥台盖梁的宽度，大约为中墩盖梁宽度的1/2加背墙厚度确定。但要注意上部结构的支承线应尽量对准肋板顶面中心，使恒载一般不产生偏心。桥台盖梁采用太宽，肋板的厚度（顺桥向）随之相应增大，有时会影响肋板的全断面配筋率，不满足规范要求的0.5%。

5、肋板的配筋，原则是前、后和两侧面三者因受力不同，其钢筋直径，应从大至小，有所区别，可分为：

还可以结合桥梁的跨径考虑，如跨径较大时，可以提高一挡采用。

前后面的钢筋间距一样，一般（10-15）厘米，但应核定一下配筋率，肋板是单向的偏压构件，后面单侧配筋率满足0.2%或0.25%。计算配筋率按肋板同盖梁接触处的断面尺寸，横向分布钢筋直径均用12毫米的;侧面和横向分布钢筋间距都用15厘米。

6、承台的构造配筋，承台可挖空，横桥向仅起联系作用，基本上不受力。配筋可分为上、下两层，上层用直径16（顺桥向)和12毫米钢筋构成15*15方格，每根钢筋做成门形，并带直角弯钩。下层用直径20和12钢筋构成15*15方格，每根钢筋做成槽形，并带直角弯钩。两层钢筋网间用钩筋联接，承台周边配直径12毫米钢筋，间距（15～20）厘米。

7、在同一个桥台上的两耳墙应做成高度一样，高速和一级公路在耳墙上要设置防撞护栏，因此耳墙的主筋是水平筋，过去钢筋直径用12厘米的，现在改用16厘米的。宜将主筋布置在竖向分布筋里侧，确保主筋保护层厚度不小于4厘米。

8、耳墙的长度要满足伸入锥坡顶以外0.75米，以防锥坡沉陷后露出耳墙的底面，挡不住路基土，有的设计不注意这个要求。

六、桥头搭板长度的确定

(一)“公路桥涵设计通用规范”P13，3.4.4条规定，高速公路、一级和二级公路桥头宜设置搭板，厚度不宜小于0.25米，长度不宜小于5米;“公路圬工桥涵设计规范”P24，6.19条规定，搭板厚度不宜小于0.25米，长度不宜小于6米，二者不一致。

(二)桥头搭板设置目的，是为了防止跳车。桥头填土或路面是柔性的，桥台背墙是刚性的，可以认为背墙没有沉降，因此在通车后，两者之间必然产生一定高差，形成跳车。在城市中有铁路的地方常常可以看到这种现象，但其变形是局部的，在很短的距离内就消失了。为此不能单纯认为桥头跳车、是桥台后填土破坏棱体滑动(工程中没见过)或没压实沉陷而引起的。桥头填土沉降包含两部分：一是桥头填土施工后的沉降，二是桥头填土施工后地基的沉降，前者用设置桥头搭板的办法可以防止跳车，后者处理加固地基费事费钱，不好解决。武汉-宜昌高速公路上，桥头的W板很多都是呈曲线状，因为汉江平原软土较厚，东北软土浅没这么严重。

设计搭板长度，仅从桥头填土高度的角度，考虑桥台后填土破坏棱体滑动为根据是不全面和不充分的，为了避免跳车需要设置搭板，但应结合桥头填土高度、地基软土情况和桥梁孔径大小等因素来确定其长度。当大、小桥的填土高度一样时，考虑搭板与桥梁工程量的协调，小桥的搭板应该比大桥短是合理的。桥头搭板应有一定长度，可选择（5-10米）。搭板只能起到缓解桥头高差避免跳车的作用，过长的搭板也解决不了地基沉陷问题。

桥头搭板的长度、厚度及配筋，搭板长度（5～7）米，厚度（0.25～0.30）米;搭板长度（8-10）米，厚度0.35米;底面配筋，主筋直径(顺桥向)（20-22）厘米，顶面主筋直径(顺桥向)16厘米，横向分布钢筋用直径12厘米的，钢筋间距都用15*20厘米方格。顶面与底面钢筋间的联结，过去用箍筋，应改为钩筋，方便施工。

更具体的讲：板长6米，厚0.25米，配筋直径20厘米，主筋间距15厘米，分布钢筋间距20厘米.板长8米，厚0.30米，配筋直径22厘米，主筋间距15厘米，分布钢筋间距20厘米.板长10米，厚0.35米，配筋直径25厘米，主筋间距15厘米，分布钢筋间距20厘米.

七、桥梁墩台基础的设计

天然基础的设计如果不用计算程序，一步一步用手算，需要半天一天。提供一个估算办法，即将基础底面积乘以地基容许承载力同结构重量(含上、下部及活载重)比较，如有1.25的安全系数，一般是可以的。多数人认为：地基容许承载力大于或等于350kPa，对于20米或30米桥梁，设计天然基础可以不用计算。但当桥墩高度达10米时，30跨径米的桥梁，要求地基容许承载力已接近400 kPa。天然基础的设计要注意几个问题：

1、基础嵌岩深度要适当，强风化岩(400～500)kPa，可嵌入(1.0～1.5)米，弱风化岩600kPa以上，可嵌入(0.5～1.0)米，以上系指岩面无覆盖层时。

2、注意水文计算的冲刷深度，一般将河床的覆盖层冲去（2～4）米，又冲去或冲进全风化层比较合理，如果再冲去部分强风化层，冲刷可能就算得太深了，因为"公路工程水文勘测设计规范"上没有计算冲刷岩石的公式。

3、在最大冲刷线下到基底应该留多少深度？视河床的覆盖层厚度和岩石(地基)情况定，对土质和砂砾地基，必须照上述规范留足安全值，对岩石类地基可按前面所述基础嵌岩深度要求。

4、要重视小桥的基础埋深，不能与通道同等对待，通道基础埋深满足冻深和地基容许承载力就行，小桥要过水，仅管河床作铺砌，但难保（50-100）年不被冲坏，我省每年水毁多是小桥基础被冲坏，因此宜参考大中桥基础设计。

5、天然基础的厚度和襟边宽度

"公路圬工桥涵设计规范"P23，6.1.6条要求，混凝土基础的扩散角不应大于40度，但最小襟边宽没有规定。以前设计轻台，基础的厚度一般都用60厘米，近年都用75或100厘米，且为双层基础。但襟边没有按扩散角40度设置，显然是浪费，如地基承载力够，不需要扩大襟边宽度，则就没必要加厚基础，将墙身作高一点就行。

6、天然基础有叫扩大基础，可分为条形基础和独立基础两种，如轻台为条形基础，基础上有立柱，基础受力只有立柱下一定范围起作用者为独立基础。

天然基础一般都应设置在岩层内，为了避免基础被冲毁，岩层太深，就采用深基础，安全第一。

7、为了独立基础都能受力，所以基础配筋

首先要明确配筋目的，钢筋是防温度裂缝还是受力需要，基础在地面以下，防裂似没必要。但有时地基不均匀，可在基底配一层直径12厘米的钢筋，间距15*15厘米方格。受力钢筋直径要粗些，基础顶面(横桥向)用直径(22-25)厘米的，底面用直径16厘米的钢筋，基础顺桥向的分布钢筋，用直径(12-16)厘米的，受力主筋的间距，由计算决定，分布钢筋的间距用15厘米。基础受力计算的简化图式，将基础倒置，视为单跨双悬臂梁，其上作用均布荷载，采用圬工偏心受压公式验算混凝土的拉应力，一般上部跨径20米以下的桥都没问题。另外当基础的地基容许承载力等于或大于350kPa时，基础也可以不配钢筋。

涵洞的整体基础是一板体，一般不需要配筋，跨径较大时，可在侧墙内和底板间加两个三角形承托，基础板的厚度，可按下式计算：H=L-2*a式中：H--基础板的厚度;L—为涵洞的净跨径;a--三角形承托的边长。估算了下，跨径三米的涵洞，填土高度3-8米，基础板的厚度80厘米，可以不配筋。

8、桩基础的配筋

（1）单排桩桥台从地面至桥面高度，过去在4米以内都按构造要求配筋，现在桥台设有搭板可放宽到5米，桥台超过5米一般都作群桩基础（肋板式桥台），桥台上的搭板（下面将讲），它可产生约30吨的摩阻力平衡水平外力；冬天整个桥台和搭板都冻得死死的，因此桥台的桩基受力很小，完全可以按构要求造筋。桥墩的桩基（下面也要讲），当其上部结构的伸缩缝设置合理时，仍可按构造要求配筋。

（2）按“公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范”要求桩的配筋率为0.5%，放宽些可作到（0.5-0.8）%，不应超过1%，采用桩径较粗或根数较多时，配筋率就用小些。桥台群桩配筋，每根桩用20根直径（20-22）毫米的钢筋，单排桩可增加（4-8）根。桥墩基桩配筋直径一般采用（22-25）毫米的，按配筋率要求确定钢筋根数。

（3）桩的最大弯矩位置，桩顶自由时一般在地面下2米左右，桩顶嵌固时，最大弯矩就在桩顶，因此桩的配筋，沿桩长应分批截断。通常分二次，第一次在地面下7-8米，第二次全截断，位置距桩底宜不小于（3-5）米。当桩较短如（10-12）米以内，为施工方便，桩的钢筋可以直通到底。

（4）桩基础的配筋，除应满足规范要求的配筋率外，还要注意主筋间的距离，宜在（15-20）厘米，间距太密不利于水下混凝土从钢筋笼内向外流动，间距太稀桩的防裂性差，这个要求还可控制桩主筋的直径和根数。

（5）注意桩的主筋保护层厚度，不小于净7.5厘米，当桩直径大于2米时还应大一些。

（6)桩的配筋在立面、断面图和工程量表中，主筋的根数要一致，立面图中画不全，应加说明仅表示主筋的截断位置。

（7）箍筋的间距，可用（20-30）厘米，直径8毫米，加强钢筋直径（25-28）毫米，每隔（2-2.5）米一道。

（8）桩的横系梁按构造要求配筋，满足规范要求的最小配筋率，钢筋直径用（20-22）毫米的，侧面的钢筋用直径12毫米的，间距20-30厘米。