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144桥梁结构
城市道桥与防洪
2012年6月第6期
公路桥梁设计规范实用问题探究
潘怡宏
中国市政工程中南设计研究院,湖北武汉430010)
摘要:该文阐述了对公路桥梁设计规范若干问题的研究、探讨。现行公路桥规自2004年起至今已使用多年,但在工程设计
中,尤其在图纸审查过程中,发现部分设计人员尚未完全领会现行桥规的主旨,对此,提出问题,予以探讨,供设计人员参考。
关键词:公路桥梁;设计规范;设计基准期;新材料;混凝土耐久性
中图分类号:U442.51文献标识码:B文章编号:1009-716(2012)06-0144-03
0前言
桥涵结构的整体计算采用车道荷载,局部加
载、横向桥面板、涵洞、桥台台后汽车引起的土压
进人21世纪,《公路桥涵设计通用规范》力和挡土墙上汽车引起的土压力等的计算采用车
(JTGD60-2004)、《公路圬工桥涵设计规范》(JTG辆荷载。车辆荷载与车道荷载的作用不得叠加。取
D61-2005)、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥消验算荷载的概念,并不表明同时也允许各类超
涵设计规范》(JTGD62-2004)(以下简称《公预载超限车辆可以不受限制地在公路上通行。超载、
规》)等相继出台,标志着我国公路桥梁设计标准特载车辆在公路上行驶时,仍要对桥涵构造物进
进人一个新的时代。结合规范及近年来使用心得,行必要的验算。
将笔者对规范的理解小结如下,供同行探讨。
2.2桥梁与路基宽度的关系
规范的基本定位
原标准的规定为:特大桥及大桥的侧向宽度
可适当减小,中小桥和涵洞宜与路基同宽。现行桥
(1)技术标准规范中的要求只是最低要求。这规提出了应该保持和提高一条线路整体的通行能
点上与国际逐渐一致,应理解为规范规定为保证力和服务水平的桥涵方面要求,其明确:高速公
公共安全的最低要求。
路、一级公路的特殊大桥为整体式上部结构时,其
(2)设计基准期是为确定可变作用及与时间有中央分隔带和路肩的宽度可根据具体情况适当减
关的材料性能等取值而选用的时间参数。
小,但减窄后的宽度不应小于《公路桥涵设计通用
设计使用年限(寿命)为设计规定的结构或结规范》(JTGD60-2004)表3.3.1-2和表3.3.1-3规
构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时定的“最小值”,受地形限制时桥宽仍应保证右侧
期。用以作为结构耐久性设计的依据并具有规定路缘带0.5m宽。
强度或保证率的目标使用年限。设计使用年限由2.3材料等级的提高
业主或用户与设计人员共同确定,并满足有关法
(1)改变传统的设计习惯,规范要求适当提高
规的最低要求。因此:设计使用年限在考虑结构重设计时选用的混凝土强度等级。提高混凝土强度
要性及其上述需要考虑的因素后,一般取值应等等级是结构工程的重大技术进步,提高混凝土强
于设计基准期。
度等级带来的直接效益是可以减小结构截面尺
22004版《公预期》较85规范在设计理念寸,滅轻结构自重,提高结承受外荷的承载力,
上的调整
特别是对于承受轴向压力为主的构件,效果更为
明显。
2.1汽车荷载标准
适当地提高混凝土的强度等级是提高混凝土
标准汽车荷载模式:
结构耐久性的需要。在耐久性设计中,对混凝土强
97标准:计算荷载(车队荷载)+验算荷载(履度等级的要求是由于其与混凝土的密实性有关
带车和挂车);
强度等级高的混凝土其密实性好,耐久性好。现行
04新标准:车道荷载(均布荷载+集中荷载)公预规JTCD62-2004明确:钢筋混凝土受弯构件
+车辆荷载。
采用C30~C35;钢筋混凝土受压构件采用C30~
C40;预应力混凝土构件采用C40~C60
收稿日期:2012-03-01
作者简介;潘怡宏(1970-),男,湖北武汉人,高级工程师,从
(2)中、高强钢筋的推广应用。长期以来,我国
事城市道路与桥梁工程设计工作。
钢筋混凝土结构的主导钢筋是强度为335MPa的
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Ⅱ级钢筋,强度为235MPa的Ⅰ级钢筋大量用作锈蚀的前提。就一般情况而言,只有保护层混凝土
辅助配筋,比国外低了一个强度等级。低强度带来碳化,钢筋表层钝化膜破坏,钢篤才有可能锈蚀。
的配筋率增加,不仅经济效益降低,还造成配筋密因此,加大钢筋的混凝土保护层厚度,是保护钢筋
集难以设计,给施工带来困难。
免于锈蚀,提高混凝土结构耐久性的最重要的措
新修订的《桥规JTGD62》虽然没有明确提出施之-
钢筋混凝土结构以HRB400为主导钢筋的设计思
2)改进桥面铺装设计的建议。采用高密实度
想,但已将其作为钢筋混凝土结构主要用钢之
具有良好防水性能桥面铺装混凝土是提高结构耐
列入规范
久性的重要措施。高速公路、一级公路上桥梁的沥
实际上,我国冶金部门在近10a来已经开始青混凝土桥面铺装层厚度不应小于70m;二级
按国际标准的要求生产新型钢筋:对热轧钢筋微及二级以下公路桥梁的沥青混凝土桥面铺装层厚
合金化而生产出质高价低的HRB400热轧钢筋度不应小于50m。水泥混凝土桥面铺装面层(不
(新Ⅲ级钢筋)。其强度较HRB35钢筋(原Ⅱ级钢含整平层和垫层)的厚度不应小于80mm,混凝土
筋)提高了20%,且具有较高的延性和锚固性能强度等级不应低于C40。水泥混凝土桥面铺装层
及可焊性。同时,用于预应力混凝土结构的中、高内应配置钢筋网,并设置锚固钢筋。钢筋直径不应
强度低松弛钢丝、钢绞线也增加了许多新品种;性小于8mm,间距不宜大于100mm。
能优良的螺旋肋钢丝逐渐取代刻痕钢丝;二股、
3)改进伸缩缝设计,提高伸缩缝的止水性,
股钢绞线使高效预应力构件小型化成为可能,强必要时在伸缩缝下面设置引水板,将漏水引到盖
度等级也基本齐全。
梁和墩柱的外面。对可能遭受水份侵蚀的混凝土
但是,所有这些质优价低的新钢筋品种推广表面,涂刷水泥基渗透结晶型防水材料,靠防水材
速度太迟缓。究其原因除设计人员受传统设计习料渗透结晶作用,形成自密的混凝土保护层,提高
惯的影响外,与旧设计规范和所谓“标准图”设计混凝土自身的抗破损能力
的约束有直接的关系。相信未来随着科研和工程
(4)弯、坡、斜、宽桥梁宜选用圆形板式橡胶支
实践的进展,HRB400钢筋在桥梁工程中的应用,座。公路桥涵不宜使用带球冠或坡型的橡胶支座。
必然会有更大的发展。
墩台构造应满足更换支座的要求。强调应该采用
2.4明确桥头纵坡及线形,适应环保需求
合理、科学的先进技术,包括产品,但必须首先满
桥梁纵轴线宜与洪水主流流向正交。对通航足结构的功能要求和安全度要求。
河流上的桥梁,其墩台沿水流方向的轴线应与最
规范建议压力300t及以下者,优先考虑板式
高通航水位时的主流方向一致。当斜交不能避免支座;300~800t者,优先考虑球形支座;600t以
时,交角不宜大于5;当交角大于5时,宜增加通上者可考虑盆式支座
航孔浄宽。
(5)高速公路、一级公路和二级公路的桥头应
桥上及桥头引道的线形应与路线布设相互协设置搭板。搭板厚度不宜小于250m,长度不宜
调,各项技术指标应符合路线布设的规定。桥上纵小于5m。第3.5.3条:高速公路、一级公路上的多
坡不宜大于4