桥式选择

在方案比较中主要有以下三项任务：一是拟定桥梁图式，二是编制方案，三是技术经济比较和最优方案的选定。编制设计方案,通常是从桥梁分孔和拟定桥粱图式开始。对一般的大跨度桥梁，依据以往的设计经验，主跨与边跨的比值有一个范围，再由此选定可能实现的桥型图式，鼓励新式桥式的大胆采用。一般选几个(通常2~4个)构思好、各具优点、但一时还难以断定孰优孰差的图式,作为进一步详细研究而进行比较的方案。对每一图式可在跨度、高度、矢度等方面大致按比例画在同样大小的桥址断面图上。编制方案中，主要指标包括：主要材料(普通钢筋、预应力钢筋、砼)用量、劳动力数量、全桥总造价(分上、下部结构列出)、工期、养护费用、运营条件、有无困难工程、特种机具。其目的在于为每个桥式提供全面的技术经济指标，以便相互比较，科学的从中选定最佳方案。在编制方案中要拟定结构主要尺寸，并计算主要工程量。有了工程量，采取相应的材料和劳动力定额以扩大单价，就可以确定全桥造价。并且在每个方案中绘制出河床断面及地质分层的立面图和横断面图。 

设计方案的评价和比较要全面考虑上述各项指标，综合分析每一方案的有缺点，最后选定一个最佳的推荐方案。按桥梁的设计原则、造价低、材料省、劳动力少和桥型美观的应是优秀方案。但当技术因素或是使用性质候特殊要求时就另当别论，注重考虑设计的侧重点。技术高，造价必然会高，个个因素是相互制约的。所以在比较时必须从任务书提出的要求以及地形资料和施工条件，找出所面临的问题的关键所在，分清主次。

在方案比较中，除了绘制方案比较图外，还应编写方案比较说明书。其中应阐明编制方案的主要原则，拟定方案的理由，方案比较的综合评述，对于推荐方案的详细说明等。有关拟定结构主要尺寸所作的各种计算资料，以及为估算三材指标和造价等所依据的文件名称，均以附件的形式载入。

预应力混凝土连续梁桥成桥经验值

在40～200m的跨径范围内，与其它结构体系比较，常成为最佳的桥型方案。连续梁的边主跨的比值在0.6～0.7之间，较其它两种桥式比值要大，支点梁高与跨中梁高比值要小，在2.0左右。

 

尺寸拟定：在预应力混凝土连续梁桥的设计中分跨、主梁高度、横截面形式和主要尺寸的拟定是方案设计中的关键所在。通过以上资料对比，当主桥采用多跨连续梁时，中间部分采用等跨布置，边跨跨径约为中跨跨径的0.65～0.7倍。当边跨采用主跨径的0.5倍或更小时，则在桥台上要设置拉力支座。当跨径超过60m时，易采用变高梁高度梁，主梁高度根据统计资料：
变高度梁跨中截面h1=（1/30~1/50）L变高度支点截面公路桥 h2=（1/16~1/25）Lh1/h2=2.0~3.0箱型截面的顶板和底板是结构承受正负弯矩的主要工作部位，箱梁底板厚度随箱梁负弯矩的增大而逐渐加厚直至墩顶，以适应受压要求。底板厚度约为梁高1/10~1/12。跨中底板内需要配置一定数量的钢索和钢筋，跨中底板厚度一般在20~25cm。腹板应考虑最小厚度，若腹板内有预应力管道布置时，可采用25~30cm。腹板在支点处的最大厚度约为30~60cm .
连续梁最成熟的施工方法是挂蓝悬臂浇注的施工方法，为保证施工过程中结构的稳定可靠，采用0号块梁段与桥墩临时固结。

连续刚构桥成桥经验值

连续刚构的边主跨径比在0.5～0.6之间，支点梁高为跨中梁高的3倍左右，顶板厚在25cm左右，腹板和底板是沿全桥变化底，腹板跨中为40cm左右，支点处为60~100cm之间。

 

 

尺寸拟定:刚构桥底主要尺寸包括主梁跨度、墩柱高度、桥梁横向宽度。这些尺寸要取决于主梁和支柱底刚度或两者的比例，主梁与支柱底刚度比决定了刚构桥的内力分布。刚度比很大，受力趋于简支梁，刚度比较小趋向于固端梁受力情况。刚架桥两端悬出长度为中跨跨度的0.2～0.5两者之间。若悬臂加长，端支柱弯矩可以减小，跨中正弯矩也可以减小，但主梁变形较大，中跨主梁弯矩变化也较大。对于主梁弯矩较大的三跨连续刚架桥，边跨一般为中跨的0.7倍。主梁高度约为中跨跨度的1/30～1/40左右。当采用变高度梁时，端部梁高可为跨中梁高的1.2～2.5倍，适当加大端部的主梁高度，可以减小截面正弯矩，这样可使大多数预应力钢筋布置在主梁的顶部，使其构造简单且施工简单。

斜拉桥成桥经验资料

斜拉桥是高次超静定的组合体系，与其他体系梁桥相比较，包含有较多的设计变量，全桥总的技术经济合理性，不宜简单的由结构体积小，重量轻或满应力等概念准确表示出来，是选桥型方案和寻求合理设计带来一定困难。索力调整是斜拉桥主梁受力均匀，以达到经济安全的重要措施。

 

尺寸拟定：拉桥主梁通常为等高度梁。对主梁支承于塔墩上的支承体系，为承受支承截面较大负弯矩，在局部区段可加大梁高或加厚下翼缘厚度。现代斜拉桥都为密索体系，主梁高度越来越小，向着桁式体系转换。密索体系梁高一般为跨径的1/70~1/200，或为节段长的/5~1/18。对于单索面，要适当加大梁高，取梁跨比的上限，以提高梁的抗扭刚度。在选择梁高时，要考虑以下因素：索间距、主梁承受的压力、横梁跨度、索与梁的锚固要求等。主梁为弹性支承多跨连续梁，梁内弯矩决定于弹性支承位移、索间距及梁的刚度，梁的刚度越大，弯矩越大。主梁承受的拉索水平分压力与桥的跨度有关，一般靠墩塔处压力最大，必要时局部加大截面。主梁高度要大于等于横梁高度，横梁高度取决于横梁的跨度。从横向风力稳定性角度考虑，桥宽与梁高之比宜大于8，最低限度不宜大于6。

现代斜拉桥均采用密索体系。密索体系有以下优点：有利于降低梁高；便于悬臂法施工、索力小，使锚固构造简单，且便于换索。混凝土主梁索间距取为6~10m, 多数取8m。拉索布置为扇形，为此要拟订拉索锚于塔上的间距。根据主梁的受力要求或为了减小索面积，拉索的竖直分力越大越好，因此应尽量减小拉索在上的间距，一般取为1.6~2.2m，它决定于拉索锚头布置及张拉空间的要求。

桥梁上部结构选型经验

根据跨径来初步拟订形式,空心板一般用于小跨径20米以下。根据净空要求来拟订上部结构形式,小箱梁和T梁的结构高度比较高,容易减小净空。一般大跨径都选Ｔ梁，从造价上应该比箱梁节省。有些地方习惯用Ｔ梁，有些地方习惯用箱梁，所以还要考虑地方因素。

钢筋混凝土简支板标准跨径不宜大于13m,钢筋混凝土简支T梁标准跨径不宜大于16m,钢筋混凝土简支箱梁标准跨径不宜大于25m,钢筋混凝土连续箱梁标准跨径不宜大于30m.预应力混凝土简支板标准跨径不宜大于25m,预应力混凝土简支T梁标准跨径不宜大于50m。板梁和小箱梁多用在城市桥梁上，小箱梁横向分布系数较大，采用湿接缝铰接。T梁多用于公路桥梁。

 

1.小箱梁与同等跨径的T梁比，小箱梁梁高矮，抗扭好，吊装重，T梁的梁高较高，横隔板多，施工比较麻烦，抗扭不行。斜交宜采用小箱梁。

2.造价小箱梁稍贵。主要是看横断面布置了，有时用T梁会比小箱梁多一片。30米以内T梁和小箱梁方案的一般是相当的,我们这就因为美观的关系将T梁的改为小箱梁。

3.空心板现在宜用后张，先张的公路一级比较难通过。公路二级用空心板还是比较省的，一平米2000多吧。

①、 T梁：T梁结构是较为常用的结构形式，其设计和施工经验成熟，结构跨越能力较强，最大跨径达50m左右。主梁为预制构件，可在工厂和施工现场预制，待主梁安装完毕后，浇筑现浇段把桥面连成整体。T梁的优点是造价低，施工方便，对施工设备没有特殊要求。但是，T梁的建筑高度相对高一些，且主梁、横梁数量多，仰视梁底，纵、横梁密布，比较凌乱，景观效果较差。

 

②、普通后张法预应力砼空心板空心板结构具有结构高度低，工厂化程度高，运输、吊装方便，对地面交通影响较小，工程造价低等特点，但由于其结构梁高较低，跨径不能很大（目前通常最大跨径25m），板梁间采用铰接，结构整体性较差，且景观较差。

③、现浇连续箱梁预应力砼连续箱梁结构采用单箱多室结构，混凝土连续箱梁整体性能较好，抗扭刚度大，设计及施工经验成熟，跨越能力强，对于等截面预应力混凝土连续箱梁，常规跨径在25米～50米左右，能很好的满足城市立交桥和高架桥的使用要求。连续箱梁梁高适中，结构简洁、轻盈，线条流畅，在满足道路交通功能要求的同时，能很好的融入到城市建筑中去，增加城市的现代化气息。

桥梁下部结构选型

在桥梁设计的过程中，下部结构的考虑是否得当，对工程造价、工程质量及后期使用影响较大，介绍了几种常见的桥梁下部结构形式，分析了不同结构形式的受力的特点，对桥梁墩、台的形式选择及结构设计中的一些问题进行了初步探讨。

1桥台结构型式选用

1.1轻型桥台

轻型桥台的特点是，台身体积较小，台身为直立的薄壁墙，台身两侧设有翼墙（用于挡土），可以将侧墙做成斜坡。在两桥台下部设置钢筋混凝土支撑梁，上部结构与桥台通过锚栓连接，构成四铰框架结构系统，并借助两端台后的土压力来保持稳定。

 

1.2钢筋混凝土薄壁桥台

薄壁轻型桥台常用的形式有悬臂式、扶壁式、撑墙式、及箱式等。这种桥台是由带扶壁的前墙和侧墙以及水平底板构成。挡土墙由前墙和间距为2.5~3.5m的扶壁组成。

 

1.3埋置式桥台

埋置式桥台常用形式为肋板式桥台、桩柱式桥台和框架式桥台。是将台身埋在锥形护坡中，这样桥台所受的土压力大为减小，桥台的体积也就得到相应减小。但是由于台前护坡是用片石（或混凝土）作表面防护的一种永久性设施，存在着被洪水冲毁而使台身裸露的可能，故设计时必须进行强度和稳定性验算。

2桥墩结构型式选用

 

2.1柱式桥墩

带盖梁单排桩柱式桥墩是用能承受弯矩的盖梁来代替实体式桥墩上的墩帽，当采用群桩基础时，需在桩顶设置承台，使各桩共同受力，并通过它使柱与桩相连（一般适用于简支梁桥或先简支后连续的连续梁桥）。

2.2重力式实体桥墩

靠自身恒载（包括桥垮结构恒载）来平衡外力（偏心力矩）和保证桥墩的稳定（抗倾覆稳定和抗滑稳定）。因此污工体积较大，阻水面积增大，抗冲击力较差，不宜用在流速大并挟有大量泥沙的河流。对地基承载力的要求高。墩身多做成实体式的，不配钢筋，多用块石或片石混凝土砌筑。

 

2.3钢筋混凝土薄壁墩

钢筋混凝土薄壁墩又可分为单肢薄壁墩和双肢薄壁墩两种形式。前者墩身重量较轻，可节约污工材料，适用于地质条件较差时的简支梁桥上;后者适用于墩梁固结的连续刚构桥上（多用于互通式立交的跨线桥上）。

 

2.4选用墩台时的注意事项

2.4.1为了减少软基位移对结构的影响，尽可能减少超静定个数，适当加大桩间距，减少桩的根数。

2.4.2软土地基的桥梁，由于软土的变形对构造物的危害极大且难以预料，尤其是蠕动变形对结构的危害是致命的，直接影响到结构的耐久性。对可能对构造物产生不利影响的区域，应根据软土的物理力学指标、软土厚度，进行相应的软基处理，以避免软土的水平向变形对桩基产生附加水平力，并消除蠕动隐患。

2.4.3软土地基由于强度低、易变形，桩基的最大弯矩点和弯矩零点可能因受到各种不可预见因素的影响而变化。

3下部结构设计计算

为了减少软土地基位移对超静定结构的影响，上部结构多采用标准梁的先简支后连续的构造，这样整个工程的设计计算工作就集中于下部结构的选用和计算，因而下部结构内力计算方法的选择是否正确，考虑因素是否全面，直接关系到整个工程的造价及安全。

3.1盖梁内力计算

3.1.1当荷载对称布置时，按照杠杆法进行计算。

3.1.2当荷载偏心布置时，按照偏心受压进行计算，两种布载情况的内力取大值控制设计。这种算法仅为两种布载状况下的内力计算，不是各截面最不利状况的内力计算，计算所得内力存在不安全的因素。

 

3.2桥墩内力计算

墩桩顶的最大竖向力计算非常简单，这里不再叙述；墩桩顶水平力计算，运用柔性墩理论中的集成刚度法，将桥面汽车制动力及梁体混凝土收缩、徐变、温差、地震产生的水平力在全联墩台进行分配，最后根据不同组合的墩桩顶水平力、弯矩及对应墩桩顶竖向力进行桩基各截面内力计算。

对于横向陡边坡上的桥墩设计，同一墩位2个（3个）墩柱存在较悬殊的无支长度差异，因刚度差异造成桥墩横桥向受力分配的不均匀。

 

3.3桥台内力计算

桥台除了受与桥墩相似的荷载之外，竖向荷载还增加了土压力、负摩阻力、搭板自重等荷载；水平荷载增加了土压力，其影响复杂，设计时需注意以下几点：

3.3.1内力计算应注意的问题。a.软土地基上带基桩的钢筋混凝土薄壁桥台土压力计算按深层考虑。b.软基路段桥台应尽量设置为与路线正交的形式，减小台身长度，在适当的位置设置伸缩缝，以缩短受拉区长度，减小台身砼的收缩变形量，抑制台身的竖向、斜向裂缝的发生。

3.3.2埋置式桥台土压力一般是以原地面或一般冲刷线起计算的，对较差土质，需要进行验算，确定是否考虑地面以下台后深层土对桩水平力的影响。

3.3.3桥头路基沉降、滑动验算。首先，路基沉降过大、桥头跳车、台背和梁端过早损坏，加大竖向土压力及负摩阻力，造成桥台盖梁开裂及桩基不均匀下沉、路面开裂及路基渗水，促使路基失稳。其次，由于路基滑动使桥台所承受的水平土压力已远大于计算值，对于桥头高路基和处于改河、填沟段或路基外不远处有沟、河的，更要注意深层滑动的验算。

3.4桩筋及桩长设计注意事项

3.4.1对于桩基各截面的配筋，从理论上来说应根据桩内弯矩包络图进行计算布置。通常是根据最大负弯矩处进行配筋，从桩顶一直伸到最大负弯矩一半处以下一定锚固长度位置，减少一半配筋再一直伸至弯矩为零以下一定锚固长度位置，再以下为素混凝土，对于软基，桩主筋最好穿过软土层。

3.4.2软土地质条件下的桥梁桩基计算不能简单的采用常规计算方法，而应根据实际的受力特点加以分析。就计算方法而言，用"假设有效桩长"，计算桩的最大弯矩及弯矩零点进行配筋的常规方法，在软土地质条件下应慎重采用，以免造成最大弯矩及弯矩零点位置判断的错误，导致配筋长度的不足。

3.4.3在桩基变形较大的情况下，计算应同时考虑桩土特性及受力条件，以整体体系来分析桩的受力模式。

3.4.4山岭重丘区的桥墩多处于基岩裸露的陡边坡上，桩基多为嵌岩桩。陡边坡上嵌岩桩的嵌岩深度必须考虑两个方面的内容：一是能起到嵌岩作用的嵌岩深度；二是岩石能满足嵌固受力要求所必须的水平宽度。嵌岩深度的确定对结构的安全性和经济性具有非常重要的意义。

小半径桥梁桥型比选案例分析

近年来，在国家不断加大对西部投资开发的大环境下， 西部交通的各干线项目加速发展，但要发挥干线项目预想的社 会效益和经济效益，就需要在干线项目修建时，考虑建设一定 量的与重要城镇和旅游景点相连的连接支线。主要是在满足一 定量的最大通行能力基础上，通道要“通”、“顺”，并且由 于干线运输能力的升级陆续完成，造成对连接支线的大量紧急 需求，每条连接支线工期、造价的控制也就成为其重要的考核 指标。在处理连接支线上的桥梁方案时，也要考虑在承载能力 “够用”的基础上，尽可能的多考虑一些“通”、“顺”以及 工期与造价的平衡问题。连接支线中由于不追求线形、指标会 出现很多小半径桥梁，下面将本人参加的一个高速公路干线项 目中连接线上一座桥梁方案比选的方法以及设计要点研究简单概括。

桥梁概况及方案比选 西部某高速公路干线连接线上某桥是该连接线的主 线桥，本桥所在路段推荐方案（以下简称K线方案）为， 线位位于缓和曲线长LS=40m，半径R=35m，缓和曲线长LS=25m的平曲线内，纵坡为4.7%，横坡为5%。桥 梁 主 要 尺 寸 及 技 术 标 准 为 ：全 宽 - 1 0 . 4 m ， 净 宽-9.4m，现浇梁高125cm，沥青混凝土铺装厚10cm，设计 车道数按照两车道计算，7度设防地震烈度。(K线方案如图 1：路线方案示意图)

1.1 桥位总体方案定性比选

在项目初期考虑到K线方案的半径较小，增加了一个扩大半径后的方案进行比较。首先用定性比较的方法，对增 大半径的方案与K线方案进行比较。桥梁所在路段有旧路，旧桥桥位在本桥两方案上游， 旧路为28m半径路段中以1～8m小桥跨越本沟，两方案沟底 处纵坡均为12.5%。将本路段圆曲线半径加大后形成一个圆曲线半径为55m 的路线方案（以下简称55m半径方案），本路线方案为半径 增大的极限，如继续扩大圆曲线半径，工程量会明显多于K 线方案且实施难度会大幅增加。K线方案与55m半径方案在 平衡工期与造价之后，定性比较如下：

⑴因为本路段是受纵坡控制的持续上坡路段，按照K线 方案桥梁段前后已接近极限纵坡。如果按照55m半径方案实 施势必会造成桥梁纵坡增大。经过测算，路线每减少10m纵 坡要抬高0.656%，而如果半径加大到55m，路线会至少减 少20m，纵坡会达到6%左右，于结构物设计难度、施工难度与工期都会有较大影响。

⑵55m半径方案的线位在K线方案过沟位置的下游方向 约26m处，K线方案布跨选用15m跨径，需要4跨，平均墩 高约为10.3m，而55m半径方案选用13m跨径，需要5跨，桥墩处对应填土高比K线方案增加3.25m左右，平均墩高约为 13.55m。虽然55m半径方案较K线方案路线长度会减少20多 m，但是由于提高了路线指标，甩开旧路路基路段的造价会 大幅提升。在这部分增加的造价比较下，因减少路线长度 而减少的工程量几乎可以忽略不计。桥梁工程中，55m半径 方案桥墩墩身造价比K线方案提高约31.5%，而上部构造并 不会因为增大路线半径的同时，减小桥面面积而使造价减 少（桥长反而增加了），本方案也不能使用统一模版预制 上部梁板以减少工期。

综上所述，经过定性比较，增大半径的方案对于本 座桥梁来说不仅不会节约预算，而且会延长工期；另一方面，K线方案中的35m半径圆曲线，以“通”、“顺”的连 接支线在做好其他行车安全保障措施的基础上，线型指标 是完全可以接受的。

 

图2：边梁翼缘板及现浇层平面变宽示意图

图3：桥型推荐方案立面图

1.2 桥型方案比选

针对K线方案，还应进行不同桥型方案比选。

1.2.1 上部结构比选

鉴于桥梁所在路线圆曲线半径较小，相对来说使用 13～15m跨径桥梁最为合适。这主要考虑了三个方面的因素。

⑴在路线线型为小半径的情况下，如采用弯桥直做的 预制结构，平曲线型由护栏在外侧调整实现（方案示意图 见图2），考虑到悬弧差会根据跨径增大而增大，若悬弧 差较大则会造成材料浪费以及线型不顺畅，故跨径不宜过 大，且本桥主跨跨径不受河道与流量的制约。

⑵若采用现浇箱梁作为上部构造，跨径越大在跨中位 置的形心距相邻两桥墩台理论支撑点连线的距离（形心位 置大致等同桥梁中心线位置，如图4中跨中截面桥梁中心线 到桥墩中心线的距离）也会越大，对抗扭刚度会有更高要 求，造成造价增大，跨径过小又会造成下部材料浪费。

⑶采用现浇连续箱梁时，随着小半径桥梁跨径的增 大，则箱梁势必需要使用预应力实现抗弯能力。对于本 路线方案，抗弯预应力索由于按照曲线布置，桥梁单跨 跨径越大，其产生的径向分力越大，则对抗扭性能产生不 利影响越大，根据小半径桥梁特点——尽量降低梁高，并 且尽量减小抗弯扭刚度比（即减小抗弯刚度，增大抗扭刚 度）；同时如现浇连续箱梁跨径过大还要考虑采用独柱偏 心墩，用以平衡恒、活载偏心作用而导致的扭矩增大、翘 曲形变与外侧腹板弯扭的耦合效应，由于两者都会非线性 增大、翘曲形变也会引起翘曲正应力并伴随剪应力出现以 及双支座时可能产生的半径内侧支座脱空的现象。综合考 虑上述问题后，曲线桥的跨径最好不要过大，以15m跨径最 为适宜，而更好的办法就是尽可能采用普通钢筋混凝土结 构，避免使用预应力，同样这种办法也是以跨径不能过大 为前提的。

综上所述，本桥上部结构拟定两个方案：方案一：5×13m预制钢筋混凝土空心板方案，U台、扩大基础，桩 柱式桥墩；方案二：4×15m普通钢筋混凝土现浇连续箱梁 方案，U台、扩大基础，固结独柱墩、独柱墩、桩基础（方 案二见图3）。

1.2.2 上部方案比选

根据前文的论述，这两个上部结构方案本身是有理论 依据的，并且是有比较价值的。具体比较如下：

⑴方案一特点 由于全桥都位于平曲线段上，因此采用主梁调整预制 长度，如图1所示，空心板翼板的宽度根据曲线半径确定 预制长度；因为每跨梁长的不同，所以在结构计算及配筋 时，需要根据梁长的差别按照不同梁长级配计算配筋，这 样缺点是：

①设计阶段设计周期会增长；

②实施阶段会因为增多了模板套数而抵消预制结构原 有的节省工期以及比现浇结构节省造价的优势；

③运营阶段上部结构还会由于横向不同、梁板板长和 刚度不同更易在铰缝处形成通长裂缝，影响运营期的使用 以及增高养护成本。

⑵方案二特点 同样全桥位于平曲线上，现浇结构可以避免方案一 所叙述的问题；采用较小跨径而实现的普通钢筋混凝土结 构，避免了预应力的径向分力对结构内力以及对抗扭性能 的影响。对于曲梁在外荷载的作用下会形成挠曲变形与弯扭耦 合共同变大的情况，但对于受力模型来说还是跨中下缘形 变与耦合更严重，普通钢筋在这个位置随变形增大而增加 使用效率，同时提供了更好的抗弯扭和对抗翘曲正应力的 效果。根据结构受力分析比较，在15m跨径的35m半径时，内外腹板跨中处弯矩较内外腹板弧线长度对应跨径的直桥跨 中弯矩数值相近，故可以简化为根据内外腹板弧长的直桥来进行替代内力计算，从而减短设计周期；由于桥面横坡为5%，梁底为平坡，半径外侧腹板比内 侧腹板高，这正符合了内外侧抗弯与抗扭的区别，客观上 降低了一定的梁高；腹板采用钢筋骨架配筋增加整体性、抗弯能力、抗扭 能力，同时也对翘曲形变引起的翘曲正应力及其伴生的剪 力有一定抵抗能力。

经上述比选后上部结构选用方案二，这个方案在构造 合理性、全寿命工期及经济综合评价以及上部结构具体受 力条件的改善方面都更为出色。

 

1.2.3 下部方案比选

通过上部方案比选，选定了普通钢筋混凝土现浇箱梁 的方案，下部结构就以上部本方案为基础，选择了两个方 案比选。

方案一：固结独柱墩、独柱墩、承台、桩基础，固结 独柱墩布置在1、3号桥墩（如图3），2号墩为独柱墩。

方案二：偏心独柱墩、承台、桩基础。鉴于桥梁所在 路线圆曲线半径较小且存在缓和曲线段，无法根据圆曲线 线形大、小桩号方向对称布置，以缩短设计、实施阶段周 期，故而全桥墩柱采用径向布置。上述方案的力学模型最大的差别在于，方案一活载作 用在径向剖面（见图4）上时，对结构整体产生的最大弯矩 较小。活载最不利工况力学模型的受力特点是：利用径向剖 面双侧桥墩以外的上部结构自重，平衡两侧桥墩内的恒载 及活载对相邻两桥墩墩顶主梁构成的负弯矩（如固结墩顶 同样有弯矩）。在综合考虑了两个方面因素后，最终推荐方案一，其 比较过程如下。

稳定性分析 ：本结构采用了固结独柱墩与独柱墩相结 合的墩身结构，15m跨径对应中35m半径处的跨中最外侧可 能出现的受力点到此跨两独柱墩支点连线的距离为：5.0m （直桥为4.3m），差值为0.7m（如图4中跨中截面桥梁中心 线到桥墩中心线的距离），经计算在不考虑墩顶固结的最 不利情况下，也不会造成边跨半径内侧支座脱空的现象出 现，故而不需要利用偏心下部结构保证稳定性，否则方案 二势必会由于下部偏心结构而增加造价，就稳定性分析而 言选用方案一为宜。抗震及整体性分析：方案一与方案二在墩梁结合处的 区别是：以支座作为上下部结构过渡的墩身仅承受并向上 部结构传递了轴力、剪力，而固结墩除了传递轴力、剪力 外，同时还承受弯矩作用，有效的减小了上部结构的自由 度，提高了桥梁整体的抗震稳定性，并能有效防止纵坡过 大以及其他原因造成落梁。由于固结墩采用了矩形截面，所以主要是径向方向与 切线方向自由度较大，并且由于尺寸的原因桥墩给上部构 造增加的刚度很小。能更好利用桥梁整体的刚度对内力进 行再分配，以提高整体性。由此可见从抗震及整体性分析而言选用方案一有一定 优势。经上述比选后下部结构选用方案一。

2 设计要点

由工程实例总结的非匝道小半径桥梁设计要点。根据上文对工程实例讨论研究，在综合考虑造价和工期后，现将对于与上文中工程实例同类型项目的小半径桥梁（匝道桥除外）具有普遍意义的设计要点，特归纳如下。

2.1 桥跨布置及方案选定注意应结合布跨结果，布置固结墩的位置，以及非固结墩台的支座选用。一般情况下，二级及以下公路的小半径桥梁多是在陡坡深沟处，以路线贴近等高线走向以减小工程量。这种路段一般为缓和曲线加圆曲线加缓和曲线的形式。所以，一般来说在地形、水文条件允许的情况下，尽量在圆曲线曲中点附近布置一个桥墩，圆曲线所在的一联桥梁尽量以此桥墩为基准对称布置，可以最大可能的避免边跨半径内侧支座脱空，并且这种布跨方案在活载作用的最不利情况下（见图4）对结构整体产生的弯矩最小。

2.2 结构尺寸的方案拟定原则 在条件允许的情况下，尽量降低梁高，尽可能减小固 结墩墩柱的截面尺寸，增大桥墩的柔度，这样可以尽量减 小桥墩由于固结对上部结构内力的影响，并让下部结构在 由于上部结构翘曲形变产生翘曲正应力时更有效的参与内 力再分配，使结构受力更合理，项目投资更高效。

2.3 结构计算要点 结构计算要点包括：进行正常独柱墩径向剖面的上部 稳定性计算（边界条件按简支计算）；采用偏心墩的整体 稳定性计算（边界条件按简支计算）；如偏心墩无法完全 解决支座脱空问题，就需要进行固结偏心墩的整体稳定性 计算（边界条件在固结墩处采用固结计算）并且根据固结 界面不同情况进行截面配筋验算。

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