总结！桥梁设计精通指南（干货）

桥梁是一种复杂的受力结构，如今已经能够利用有限元软件对各种复杂的桥梁结构进行详细的力学分析，但与此同时，桥梁结构最基本的力学概念往往会被忽略，有些学生把所学的桥梁专业知识与力学概念脱节，从而限制了其总体判断力和创新思维。 本文从三个方面分享： 桥梁设计涉及桥梁 规范相关条文梳理、强制性国标涉及桥梁部分总结及相桥梁设计实际工程经验总结分享 ， 希望对一些 年 轻桥梁工程师有所裨益。 

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规范条文及经验归纳

     

     

     

一、 结构计算要点

1、 根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60）第1.0.6条要求，公 路桥涵结构的设计基准期为100年，市政桥涵据此采用设计基准期100年，各类主要构件及其使用材料应保证其设计基准期要求。

2、 汽车荷载根据道路、公路等级分别采用公路-I级、公路-II级，特殊荷载根据业主要求确定。桥梁设计安全等级根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60）第1.0.9条，分为一级、二级、三级，重要性系数根据设计安全等级确定。设计中注意按照单孔跨径确定，对多孔不等跨径桥梁，以其中最大跨作为判断标准，同时在设计中结构重要性系数应大于等于1.0。

3、 抗震设计标准：根据《建筑抗震设计规范》（GB 50011）附录A规定的烈度和地震加速度，结合桥梁抗震规范和实施细则进行抗震设计。

4、 环境类别根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62）第1.0.7条确定，并按照要求提出相应的耐久性的基本要求。

5、 混凝土保护层厚度根据环境类别确定，详见《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62）第9.1条，当受拉区主筋保护层厚度大于50mm时，应在保护层内设置直径不小于6mm，间距不大于100mm的钢筋网（主要用于承台下层）。

6、 护栏防撞等级根据《公路交通安全设施规范》（JTG D81）和《公路交通安全设施设计细则》（JTG/T D81）确定，中央隔离墩预制长度4米。设计规范需要在桥梁设计说明依据中列出。

7、 桥涵应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计，其中正常使用极限状态不应遗漏挠度计算和预拱度设置。

8、 预应力混凝土受弯构件应根据规范进行正截面和斜截面抗裂验算，并满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62）第6.3条的规定。

9、 普通钢筋混凝土构件和B类预应力混凝土构件，在正常使用极限状态下的裂缝宽度，应按作用短期效应组合并考虑长期效应影响进行验算，其宽度限制根据环境类别确定，详见《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62）第6.4.2条。

10、 T形截面梁的翼缘有效宽度和箱形截面梁在腹板两侧上下翼缘的有效宽度应根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62）第4.2.2条和4.2.3条进行断面折减。各类受力筋应布置在有效宽度范围内。

11、 由于日照正温差和降温反温差引起的梁截面应力，可按附录B计算。竖向日照温差梯度曲线可按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60）第4.3.10条计取，桥面混凝土铺装层不计入温度梯度，沥青混凝土铺装层厚度大于10cm的按照14度计算。

12、 桥涵设计车道数应符合《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60）表4.3.1-3的规定。多车道桥梁上的汽车荷载应考虑多车道折减。当桥涵设计车道数等于或大于2时，由汽车荷载产生的效应应按表4.3.1-4规定的多车道折减系数进行折减，但折减后的效应不得小于两车道的荷载效应。汽车荷载应考虑1.15的偏载系数。单车道匝道须按两车道布载，但对于抗扭计算及抗倾覆计算需同时考虑单车道进行验算。

13、 汽车荷载冲击力应按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60）第4.3.2条进行计算。

14、 人群荷载标准值按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60）第4.3.5条和《城市桥梁设计准则》（CJJ11）规定，选大值计算。

15、 上部结构计算应根据实际情况考虑支座不均匀沉降，并复核基础是否满足设定的沉降要求。

16、 全预应力箱梁计算不应考虑普通钢筋效应，预应力张拉控制应力δcon≤0.75fpk。

17、 预应力布置必须考虑纵向钢束与横向钢束以及钢束与钢筋之间的交叉影响（横梁处顶底板横向普通钢筋取消），预应力箱梁均采用塑料波纹管，计算参数μ、k选取规范上限 （采用塑料波纹管，μ＝0.17，k＝0.0015 ），具体采用值应在设计说明中声明，并强调施工前应实测参数，若在规范要求的范围内方可施工。钢束张拉以应力和伸长量双控制，当预应力钢束张拉达到设计张拉力时，实际引伸量值与理论引伸量值的误差应控制在6%以内，实际引伸量值应扣除钢束的非弹性变形影响。

18、 弯桥计算须计入离心力的作用（采用车辆荷载），并提供横桥向水平力作为下部结构设计资料，以便进行墩柱设计。

19、  横向风载的计算时应考虑防噪声屏的影响，尤其是在匝道桥计算时必须计入。

二、 材料要求

1、 混凝土标号：根据环境类别和耐久性要求确定。

上部结构：预应力混凝土桥梁不低于C40；

普通钢筋混凝土桥梁采用C30、C35和C40；

桥面混凝土层厚度不小于8cm，采用防水混凝土，标号与主梁一致，并不小于C40；

防撞体混凝土标号同主梁；

墩台身及灌注桩和承台应根据环境类别选用C30、C35，墩身布设预应力的不低于C40。

2、 钢筋要求：

钢筋：一般采用HRB400，吊环、螺旋筋等采用R235。

备注：依据《钢筋混凝土用钢 第2部分 热轧带肋钢筋》GB/T 1499.2-2018，2024年8月1日起 删去了牌号为HRB335钢筋。

钢绞线：采用GB/T5224-2003标准的直径为φs15.2标准强度为fpk=1860MPa的低松弛钢绞线。

3、 石材：不得低于《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61）第3.2条和第3.3条的要求，并提出相应的石材强度、抗冻指标和软化系数。设计中应对拉石提出要求。

4、 锚具：采用OVM锚固体系和张拉机具控制结构构造厚度、张拉空间等。

5、 混凝土配制应选用优质水泥和级配良好的优质骨料。水泥及骨料品质应符合交通部部颁标准的有关规定，要严格控制骨料及拌和水的氯离子含量。详见本文第四章节的耐久性设计要求。

6、 普通钢筋采用R235和HRB400钢筋，钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB13013）和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499）的规定。

7、 钢板应采用《桥梁用结构钢》（GB/T714）规定的Q235B和Q345qD钢板。焊接钢板应满足可焊性要求。

8、 预应力钢绞线技术标准应符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224）,公称直径为15.2mm，抗拉强度标准值fpk=1860Mpa，计算弹性模量为1.95×10E6Mpa。

9、 后张纵向预应力钢束均采用塑料波纹管。塑料波纹管技术标准应符合《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》（JT/T529）的规定。钢束注浆采用真空压浆工艺，水泥浆标号不低于主梁混凝土标号。

三、桥梁结构尺寸

1、 桥梁断面根据桥梁总体确定，局部大跨径根据实际情况调整，但需落实净高能否满足桥下净空要求。

2、 横坡的设置：采取保持梁高不变，箱梁整体起坡，支承处采取调整柱顶高程的办法，在支承处设有调整梁底面水平的纵横向楔块。主桥与匝道桥应连接圆顺，并根据道路竖向设计实现横坡的过渡。

3、  箱形截面梁顶、底板的中部厚度，不应小于板净跨径的1/30，且不应小于200mm。为满足受力和布置钢束的要求，箱梁的顶板厚度不宜小于220mm，底板厚度不应小于200mm，中腹板厚度不宜小于400mm，边腹板不宜小于470mm。曲梁边腹板适当加厚。标准段箱室净距建议4~5米。

4、 当腹板及底板宽度有变化时，其过渡段长度不宜小于12倍腹板宽度差，顶板不加厚（需加50×50cm腋角）。

5、 箱梁设进风孔、排风孔，管材材料采用HDPE，外径7cm，壁厚5mm，环刚度不小于5Kpa，施工时应定位准确，底板进风孔兼作排水口，顶面略低于梁底板顶面；腹板腋角下侧设排风孔。

6、  半径小于240m的弯箱梁应设跨间横隔板，其间距不应大于10m。

7、 边支座中心线至伸缩缝中心线的垂直距离根据支座大小和伸缩缝宽度确定：

主桥缝宽<=10cm的，偏移量不小于0.55米；>10cm的偏移量不小于0.60米；匝道桥均偏移0.60米。立柱尺寸需按最大支座的实际尺寸复核。

8、 支座必须设支座垫石以利于后期养护、维修和更换支座；支座垫石竖向钢筋直径不小于16mm。支座类型按照计算结果提高一个等级选用。

9、  160mm型伸缩缝处梁端设置槽口，宽40cm，高25cm。

10、 钻孔灌注桩的中心间距按照2.5倍的桩径控制。

四、耐久性设计要求

1、 注明桥梁的环境类别、设计基准期。

2、 按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62）第1.0.7条要求提出相应的耐久性基本要求，包括最大水灰比、最小胶凝材料用量、最低混凝土强度等级、最大氯离子含量、最大碱含量、混凝土的抗冻等级等。

3、 根据环境类别注明混凝土结构的保护层厚度以及裂缝限制。

五、钢筋和钢束布置

（一）普通钢筋

1、普通钢筋：除螺旋筋、吊环外，Ф10及以上均采用HRB400级。

2、预应力箱梁纵向外侧点筋直径为16mm，内侧点筋直径为12mm，箍筋直径根据计算要求布置。

3、桥面混凝土铺装层钢筋采用直径不应小于8mm，间距不大于100mm的冷轧带肋钢筋网，钢筋距顶面的保护层厚度须根据环境类别，满足规范要求。

4、钢束架立钢筋按0.5米布置一根Ф16来定位钢束。

5、普通钢筋的架立钢筋按每平方米布置一根Ф16定位钢筋设置。

6、除特殊要求外，防崩钢筋采用Ф20，间距100cm。

7、箱梁采用车辆荷载验算主梁顶板横向配筋。

8、钢筋混凝土T形截面梁或箱形截面梁的受力主钢筋，宜设于有效宽度内，有效宽度以外设置不小于超出部分截面面积0.4%的构造钢筋。预应力混凝土T形或箱形截面梁的预应力钢筋，须设于有效宽度内。

9、预留孔洞构件需在两侧增加1.5倍的孔洞部分配筋。

10、中支点底层两侧各1.5倍的梁高范围内设置加强钢筋。

（二）预应力筋

1、 预应力钢束采用预埋成品塑料波纹套管成孔 ，优先采用5、7、9、12股钢束，12Ф15.2钢束套管内径9.0厘米，外径10.3厘米；9Ф15.2钢束套管内径8.0厘米，外径9.3厘米；7Ф15.2钢束套管内径7.0厘米，外径8.3厘米；5Ф15.2钢束套管内径5.0厘米，外径6.3厘米。

2、横向钢束张拉端锚具采用3孔扁形夹片锚具，固定端锚具采用3孔扁形挤压锚具，尺寸为1.9X6.0cm，布置横向预应力的悬臂端厚度不小于20厘米。

3、顶底板需设置备用钢束。

4、预应力管道保护层不应小于钢束管道直径的1/2，且符合9.4.8条的要求。

5、考虑到施工方便，连续高架桥除桥台处、特大跨径桥及工期能满足要求部分采用梁端张拉外，其他均采用梁顶、底面张拉。

6、 预应力的张拉顺序为：张拉一半的横梁预应力束，然后依次张拉纵向预应力钢束、横向预应力钢束，最后张拉剩余的横梁预应力钢束。

7、钢筋纵横向若有冲突可对其进行调整，保证其位置的先后顺序为：（1）纵向预应力筋；（2）横向预应力筋；（3）主梁普通钢筋；（4）横梁普通钢筋。

8、 腹板预应力钢束在锚固端（包括张拉端，以下同）应设置不小于1米的直线段；顶底板钢束的重叠长度不小于2H（梁高）。

9、钢束张拉端应为张拉操作留出足够的空间。

10、 钢束弯起半径宜采用大值，且不小于4米。

11、Ф15.2钢束每延米重量按照1.102 Kg。

六、 附属结构

1、防撞体上的钢管护栏表面需进行喷砂除锈，要求达到Sa2.5级，根据业主要求进行镀锌处理或刷涂防腐用氟碳漆。

2、桥梁支座均为QPZ型盆式橡胶支座，以适应抗震要求。支座摆放均应平行或垂直桥面中心线，以适应变形的要求，滑动支座摩擦系数必须小于等于0.03，以降低静摩阻力。

七、基础结构

1、涵洞基础，在无冲刷处（岩石地基除外），应设在地面或河床以下埋深不小于1m处；如有冲刷，基底埋深应在局部冲刷线以下不小于1m；如河床上有铺砌层时，基础底面宜设置在铺砌层顶面以下不小于1m。

2 、钻孔灌注桩的间距要求：桩中距不应小于桩径的2.5倍。

3、 边桩外侧与承台边缘的距离，对于直径小于或等于1.0m的桩，不应小于0.5倍桩径，并不应小于250mm；对于直径大于1.0m的桩，不应小于0.3倍桩径，并不应小于500mm。

4、 承台的厚度宜为桩直径的1.0~2.0倍，且不小于1.5m。

5、承台竖向连系钢筋，其直径不应小于16mm。

6、 横系梁的高度可取0.8~1.0倍桩的直径，宽度可取为0.6~1.0倍桩的直径。纵向钢筋不应少于横系梁截面面积的0.15%，四角应设置直径不小于16mm的纵向钢筋。

7、下部结构基础为桩基础时，αh≤2.5时按刚性桩复核桩基配筋。

8、 所有灌注桩在墩柱及承台浇注前均应作无破损检测。桩基应逐桩埋设声测管。