桥渡设计

qiaodu sheji
桥渡设计
design of bridge crossing

以桥梁为主体包括桥头引线、导流堤等跨越河流、深谷、低洼地带的全部建筑物称桥渡（图1 桥渡组成示意）。为使桥梁安全跨越河流所进行的桥位选择；按规定的洪水频率，推算洪水流量，计算桥梁孔径；确定通航净空、桥面高程；计算基础埋深；设计桥头引线和导流建筑物等全部工作，称桥渡设计。
桥位选择　①桥位选择和线路设计的关系。一般桥梁的桥位应服从线路的走向，使线路顺直，节省运营费用。但由于重大桥梁的工程数量、造价、工期以及建成后是否易遭水害等，往往同桥位有关，所以在选线设计中必须选择良好桥位。为此，往往要为不同桥位编制不同的选线方案，进行技术经济比较，从中选择最佳方案。
②河流水文及地形条件。桥位应选择在河岸、河滩、主槽位置较为稳定的地段，使桥在建成后少受水害。在作决定前应充分听取各方意见。对于通航河流，桥位应选在上下游均有稍长的直段航道处，且洪水位和常水位流向要基本一致;在有邻桥处，须使两桥不要太靠近,且桥墩位置须彼此对齐；在有流冰、流木或可能有飘浮物的河流中，不可在河湾处设桥，以免堵积壅水，将桥推倒;在两河交会处，流向易变，冲淤难料，不宜设桥;在河中有沙洲处，河水总流量在各河叉内的分配常有变化，每河叉均需按可能分配到的最大流量设置桥梁孔径，与无分叉河段相比，设计孔径加大；在水库区内设桥，将因水过深过大而增加造价，在水库下游不远处设桥，应注意清水所造成的冲刷，有时还应考虑溃坝可能造成的灾害。为降低造价，避免水害，桥位应选在河道较顺直，主槽水深变化不大而位置稳定，河滩较窄较高（使引线或引桥工程量较省），河岸较高，且较平坦（使桥的总长不致加大，线路工程较省，施工场地容易安排，且不受汛期洪水威胁）之处；桥轴和河的主要流向应成正交。
③地质条件。在满足最大冲刷深度的前提下，若在离地表不深处就有可靠的持力层，则可使墩台基础工程数量较省，且使桥抗御洪水冲刷的潜力较大。应尽量避免在各种不良地质如断层、滑坡、泥石流、软土、溶洞等处设桥；在地震区，桥位应选在地基土不易液化处。
孔径计算　为避免桥梁被汛期洪水冲毁，需要对桥位处的洪水流量、流速、水流断面积等进行推算，以确定桥梁孔径（见桥梁）。按照中国通例，重要线路上的桥梁孔径，一般按百年一遇的洪水流量作为设计流量来计算。这需要搜集桥位所在河段的水文资料，进行水文计算，先将设计流量和主槽相应的平均流速算出。假定在桥建成后的桥下水流断面内的平均流速，能等于河流天然状态时的主槽平均流速，则可以从设计流量推算出所需要的桥下水流断面积。如果允许河床稍有冲刷以扩大水流断面积，或允许桥下平均流速稍大于天然状态主槽平均流速，则所需的（在冲刷之前）桥下水流断面积小于上述推算值。所谓桥下水流断面积，是指沿桥轴线的天然河道断面（图2天然河道断面）水流面积中,扣除被桥头引线、桥墩台所占的部分后所余留的面积。按此面积沿着设计洪水位的长度就是桥梁孔径。在桥渡设计中,在按上述原理将泄洪所需的水流断面积算出后,将桥墩台等所挡的面积考虑进去，即可从天然河道断面图上将所需的孔径算出。进行桥式方案设计时，应使桥梁实际提供的孔径不小于这一数值。
确定通航净空及桥面高程 在通航的河流上设桥,桥下应具有一定的高度和宽度（即所谓桥下净空）以利通航，按河流通航级别的不同，桥下必须按航运主管部门的规定，选定一较高的水位做为通航水位（例如：比照20年一遇的洪水位选定），并应使桥梁在航道上的