桥式方案设计

进行桥式方案设计需着重研究的造桥条件是：①地质，它将影响墩台基础的位置、类型、深浅、尺寸、施工难易，推力式桥能否采用，以及砂石料能否就近取给等；②地形，影响到墩台和桥身高度、施工场地布置、施工运输、桥跨长度，以及深谷能否一跨跨越等；③气象及水情，影响到每年适宜施工时间的长短及施工费用(如冬季需否防寒设施、雨季是否窝工等)；④材料、机具、装备的供应，影响到造桥材料和施工方法；⑤技术力量和熟练工人的配备，决定着所能达到的技术水平；⑥工期，如工期过紧，将迫使某些需要工期长的方案放弃;⑦在桥梁施工阶段对现有交通的处理,如跨河桥的桥下通航、跨线桥的桥下交通、地道桥的桥上运输等，对桥式及施工方法也会有决定性影响；⑧桥梁建筑艺术要求，对城市、市郊和风景区的桥，尤其要考虑和周围环境的协调。

对显然较差的桥式方案，可随时舍弃。对较好的几个方案，应就下列几项评比：①造价；②材料用量，特别是紧缺材料用量；③工期；④运营质量（如能否适应高速行车）及预期养护费；⑤美学考虑；⑥劳动力总耗用量。评比指标尽量用数字表示，但这些数字难期精确，当差别不大时，不应只凭数字作决定。方案编制单位应根据所作的评比提出推荐意见，建设单位将以方案编制单位所提供的材料和意见作为决策的一项主要依据。2100433B

根据建设单位在桥梁设计任务书中所提的要求（如车辆或列车荷载、行车道宽或股道数、桥下通航净空、设计规范等），在桥渡设计的基础上，针对当时当地造桥条件，为指定的桥位提出各种可能采用的桥式方案(包括桥式、主要尺寸、工程量、主要施工方法、造价、工期、优缺点等),，择优推荐于建设单位的全部工作。它是桥梁结构设计的前奏。

在桥梁上部结构方案中，对中等跨度桥梁，一般需考虑预应力混凝土桥、混凝土拱桥、钢实腹梁桥、钢桁架梁桥等；跨度更大的还需考虑斜张桥、钢拱桥、悬索桥等；跨度小的，石拱桥也可列为方案。若有桥梁标准设计可用，则在方案设计中不可不列。若有条件能采用新材料、新工艺、新技术、新桥式时，更应从推进技术发展和获得长远经济效益等方面考虑，积极推荐。

桥梁下部结构方案，当依据桥址、地形、水深、覆盖层厚度、持力层的性质和洪水流速、流冰、以及有无漂浮物等情况，来选择基础和墩台的形式和位置。

桥梁上部结构每延米的工程数量将随跨度的增大而剧增，但下部结构并不这样。所以，当下部结构的造价较低时，宜减小跨度，借使总造价较低。在河面不宽处，可用三跨跨越，且将中跨布置得较大，以满足通航要求。若河面较宽需采用更多跨数而航道或深水河槽并不稳定时,宜在主槽范围内设等跨。河滩设置路堤易受水害,现今常改用引桥。

对于所提出的每个桥式，可参照已有资料估算工程数量。在资料不足时，要按照所指定的荷载，为所提桥式进行粗略的内力分析，定出主要截面，再估算工程数量，然后在考虑施工方法的情况下估算造价及工期。

穿式桥是指桥面布置在承重结构高度中间或一部分桥面布置在承重结构之上，另一部分桥面布置在承重结构之下的桥梁。当建筑高度受到限制时，可将部分桥面结构或全部桥面结构降至承重结构高度之内，使得桥梁的建筑高度中不包含或仅包含部分桥面高度，从而达到降低建筑高度的目的。对于城市桥梁，只有在周围景观受到限制或创意追求建筑效果时，才采用中承式桥。最常用的中承式桥是中承式拱桥。

桥面布置在承重结构之下的桥梁。如悬索桥、斜拉桥、系杆拱桥，以及车辆在其中间行驶的桁驾梁桥等。主要特点是建筑高度低，可减少两岸引道长度，减少工程量，但行车时两侧视野受限制。当允许建筑高度很小,或桥面标高的抬高会造成引桥或引道工程数量显著增加的情况下，可将桥面结构降低至承重结构的下面。使得桥梁的建筑高度等于或略大于桥面结构高度，从而大幅度降低建筑髙度。2100433B

桥式起重机简易梁桥式

又称梁式起重机，其结构组成与普通桥式起重机类似。起重量、跨度和工作速度均较小。桥架主梁是由工字钢或其他型钢和板钢组成的简单截面梁，用手拉葫芦或电动葫芦配上简易小车作为起重小车，小车一般在工字梁的下翼缘上运行。桥架可以沿高架上的轨道运行，也可沿悬吊在高架下面的轨道运行，这种起重机称为悬挂梁式起重机。

桥式起重机冶金专用桥式

这种起重机在钢铁生产过程中可参与特定的工艺操作，基本结构与普通桥式起重机相似，但在起重小车上还装有特殊的工作机构或装置。这种起重机的工作特点是使用频繁、条件恶劣，工作级别较高，主要有5种类型：

1.铸造起重机：

供吊运铁水注入混铁炉、炼钢炉和吊运钢水注入连续铸锭设备或钢锭模等用。主小车吊运盛桶，副小车进行翻转盛桶等辅助工作。

2.夹钳起重机：

利用夹钳将高温钢锭垂直地吊运到深坑均热炉中，或把它取出放到运锭车上。

3.脱锭起重机：

用以把钢锭从钢锭模中强制脱出。小车上有专门的脱锭装置，脱锭方式根据锭模的形状而定：有的脱锭起重机用顶杆压住钢锭，用大钳提起锭模；有的用大钳压住锭模，用小钳提起钢锭。

4.加料起重机：

用以将炉料加到平炉中。主小车的立柱下端装有挑杆，用以挑动料箱并将它送入炉内。主柱可绕垂直轴回转，挑杆可上下摆动和回转。副小车用于修炉等辅助作业。

5.锻造起重机：

用以与水压机配合锻造大型工件。主小车吊钩上悬挂特殊翻料器，用以支持和翻转工件；副小车用来抬起工件。

桥式起重机防爆桥式

这种起重机主要应用于具有爆炸性气体环境中吊运使用，其基本结构与普通桥式起重机相似，但在电机与电气部分及金属接触面等机械部分采取防爆措施，以保证防爆环境使用的安全性。防爆桥式起重机根据防爆类别可划分为两种：

1.煤矿用防爆桥式起重机：

主要应用于煤矿矿井地面上部分和矿井下非采掘面部分，该起重机应具有矿用煤安证书（MA认证）；

2.工厂用防爆桥式起重机：

主要应用于具有可燃性气体或可燃性混合物等危险重要场所，该起重机应具有国家检测中心颁发的防爆合格证；

梁式桥按截面

根据实腹梁的截面形式可分为板梁、□形梁、T形梁或箱形梁等。

梁式桥按静力

梁桥又可分为简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥，固端梁。

①简支梁桥：主梁简支在墩台上,各孔独立工作，不受墩台变位影响。实腹式主梁构造简单，设计简便，施工时可用自行式架桥机或联合架桥机将一片主梁一次架设成功。但简支梁桥各孔不相连续，车辆在通过断缝时将产生跳跃，影响车速的提高。因此，趋向于把主梁做成为简支，而把桥面做成连续的形式。简支梁桥随着跨径增大，主梁内力将急剧增大，用料便相应增多，因而大跨径桥一般不用简支梁。

②连续梁桥：主梁是连续支承在几个桥墩上。在荷载作用时，主梁的不同截面上有的有正弯矩，有的有负弯矩，而弯矩的绝对值均较同跨径桥的简支梁小。这样，可节省主梁材料用量。连续梁桥通常是将3～5孔做成一联，在一联内没有桥面接缝，行车较为顺适。连续梁桥施工时，可以先将主梁逐孔架设成简支梁然后互相连接成为连续梁。或者从墩台上逐段悬伸加长最后连接成为连续梁。近一、二十年，在架设预应力混凝土连续梁时，成功地采用了顶推法施工，即在桥梁一端（或两端）路堤上逐段连续制作梁体逐段顶向桥孔，使施工较为方便。连续梁桥主梁内有正弯矩和负弯矩，构造比较复杂。此外，连续梁桥的主梁是超静定结构，墩台的不均匀沉降会引起梁体各孔内力发生变化。因此，连续梁一般用于地基条件较好、跨径较大的桥梁上。1966年建成的美国亚斯托利亚桥，是跨径最大的钢桁架连续梁桥，它的跨径为376米。

③悬臂梁桥：又称伸臂梁桥。是将简支梁向一端或两端悬伸出短臂的桥梁。这种桥式有单悬臂梁桥或双悬臂梁桥。悬臂梁桥往往在短臂上搁置简支的挂梁，相互衔接构成多跨悬臂梁。有短臂和挂梁的桥孔称为悬臂孔或挂孔，支持短臂的桥孔称为锚固孔。悬臂梁桥的每个挂孔两端为桥面接缝，悬臂端的挠度也较大，行车条件并不比简支梁桥有所改善。悬臂梁一片主梁的长度较同跨简支梁为长，施工安装上相应要困难些。对预应力混凝土悬臂梁桥多采用悬臂拼装或悬臂浇筑的方法施工。为适应悬臂施工法的发展，保证主梁的内力状态和施工时一样，出现一种没有锚固孔，并把悬伸的短臂和墩身直接固结在立面上，形成预应力混凝土 T形刚架桥，这种桥在20世纪50年代后发展起来 。

梁式桥按材料

有木梁桥、石梁桥、钢梁桥、钢筋混凝土梁桥、预应力混凝土梁桥以及用钢筋混凝土桥面板和钢梁构成的结合梁桥等。木梁桥和石梁桥只用于小桥；钢筋混凝土梁桥用于中、小桥；钢梁桥和预应力混凝土梁桥可用于大、中桥。

梁式桥按结构

有实腹梁桥和桁架梁桥两大类。实腹梁桥的截面积主要由弯矩决定，而弯矩大致与跨度的平方成正比（均布荷载条件下），当跨度大时，梁的腹板上的平均法向应力颇小，不能使材料充分利用，所以跨度不宜做得太大；桁架梁桥的杆件承受轴向力，材料能充分利用，自重较轻，跨越能力大，多用于建造大跨度桥。但实腹梁桥构造简单，制造与架设均较方便。由于这两种梁式桥的受力性质不同，实腹梁桥以用于预应力混凝土桥为主，而桁架梁桥则多用于钢桥。