学习单元1.3 桥梁设计建设程序

1.3.1 桥梁设计基本要求

桥梁设计必须在因地制宜的前提下,积极采用新结构、新设备、新材料、新工艺,认真学习国内外的先进技术,充分利用国际最新科学技术成就,把学习外国和自己独创结合起来。只有这样才能提高我国的桥梁建设水平,赶超世界先进水平。

1.使用上的要求

桥梁设计要求能保证行车的畅通、舒适和安全;既满足当前的需要,又照顾今后的发展;既满足交通运输本身的需要,也要考虑到支援农业、满足农田排灌的需要;通航河流上的桥梁,应满足航运的要求;靠近城市、村镇、铁路及水利设施的桥梁还应结合各有关方面的要求,考虑综合利用。桥梁还应考虑战备,适应国防的要求。

2.经济上的要求

桥梁设计方案必须进行技术经济比较,一般地说,应使桥梁的造价最低,材料消耗最少。然而,也不能只按建筑造价作为全面衡量桥梁经济性的指标,还要考虑到桥梁的使用年限、养护和维修费用等因素。

3.设计上的要求

整个结构及各部分构件在制造、运输安装和使用过程中应具有足够强度、刚度、稳定性和耐久性,应积极采用新结构、新技术、新材料、新工艺。

4.施工上的要求

桥梁结构应便于制造和架设。应尽量采用先进的工艺技术和施工机械,以利于加快施工速度,保证工程质量和施工安全。

5.美观上的要求

一座桥梁应具有优美的外形,应与周围的景观相协调。城市桥梁和游览地区的桥梁,可较多地考虑建筑艺术上的要求。合理的结构布局和轮廓是美观的主要因素,绝不应把美观片面地理解为豪华的细部装饰。

6.环境保护和可持续发展的要求

桥梁设计必须考虑环境保护和可持续发展的要求,包括生态、水、空气、噪声等方面,应从桥位选择、桥跨布置、基础方案、墩身形状、上部结构施工方法、施工组织设计等多方面考虑环保要求,采取必要的工程控制措施,建立环境检测系统,将不利影响减至最小。施工完成后,遭受施工破坏的植被应进行恢复或对桥梁周边景观进一步美化。

1.3.2 桥梁设计建设程序

桥梁的规划设计需考虑的因素很多,涉及工程地区的政治、经济、文化以及人文环境,特别是对于工程比较复杂的大、中桥梁,桥梁的规划设计是一个综合性的系统工程。因此,必须建立一套严格的管理体制和有序的工作程序。在我国,基本建设程序分为前期工作和三阶段设计两个大步骤,它们的关系如图1.16所示。

图1.16 设计阶段与建设程序关系图

1.预可行性研究阶段

预可行性研究(简称“预可”)阶段着重研究建桥的必要性以及宏观经济上的合理性。在“预可”阶段研究形成的“预可工程可行性研究报告书”(简称“预可报告”)中,应从经济、政治、国防等方面,详细阐明建桥理由和工程建设的必要性与重要性,同时初步探讨技术上的可行性。对于区域性线路上的桥梁,应以建桥地点(渡口等)的车流量调查(计及国民经济逐年增长)为立论依据。

“预可”阶段的主要工作目标是解决建设项目的上报立项问题,因而,在“预可报告”中,应编制几个可能的桥型方案,并对工程造价、资金来源、投资回报等问题作初步估算和设想。设计方将“预可报告”交业主后,由业主据此编制“项目建议书”并报上级主管审批。

2.工程可行性研究阶段

在“项目建议书”被审批确认后,应着手工程可行性研究(简称“工可”)阶段的工作。在这一阶段,着重研究选用和补充制订桥梁的技术标准,包括:设计荷载标准、桥面宽度、通航标准、设计车速、桥面纵坡、桥面平纵曲线半径等,应与河道、航运、规划等部门共同研究,以共同协商确定相关的技术标准。

在“工可”阶段,应提出多个桥型方案,并按交通运输部《公路基本建设工程投资估算编制办法》估算造价,对资金来源和投资回报等问题应基本落实。

3.初步设计

初步设计应根据批复的可行性研究报告、勘测设计合同和初测、初勘或定测、详勘资料编制。初步设计的目的是确定设计方案,应通过多个桥型方案的比选,推荐最优方案,报上级审批。在编制各个桥型方案时,应提供平、纵、横面布置图,标明主要尺寸,并估算工程数量和主要材料数量,提出施工方案,编制设计概算,提供文字说明和图表资料。初步设计经批复后,即成为施工准备、编制施工图设计文件和控制建设项目投资等的依据。

4.技术设计

对于技术上复杂的特大桥、互通式立交或新型桥梁结构,需进行技术设计。技术设计应根据初步设计批复意见和勘测设计合同的要求,对重大、复杂的技术问题通过科学试验、专题研究、加深勘探调查及分析比较,进一步完善批复桥型方案的总体和细部各种技术问题以及施工方案,并进行修正工程预算。

5.施工图设计

施工图设计应根据初步设计(或技术设计)批复意见和勘测设计合同,进一步对所审定的修建原则、设计方案、技术措施加以具体和深化。在此阶段,必须对桥梁各种构件进行详细的结构计算,并且确保强度、刚度、稳定性、裂缝、变形等各种技术指标满足规范要求,同时应绘制施工详图,提出文字说明及施工组织计划,并编制施工图预算。

国内一般的桥梁采用两阶段设计,即初步设计和施工图设计。对于技术简单、方案明确的小型桥梁,也可采用一阶段设计,及施工图设计。对于技术复杂的大型桥梁,在初步设计之后,还需增加一个技术设计阶段。在这一阶段,要针对全部技术难点,进行抗风、抗震、受力复杂部位等的试验、计算及结构设计,然后再作施工图设计。

【思考题】

· 我国桥梁建设设计阶段一般为哪几个阶段。