原因
公路線路穿過江河、港灣、湖泊、水庫、灌渠等水域,或跨過
高差大的深谷地帶,或跨過其他交通線路,為了保持交通暢通需要架設橋樑。繁華的市區有時需設由高架橋組成的高架路。旁山路線或因開鑿路基工程浩大,或因地質構造不穩定,或因保護景觀,有時也修建高架橋,而不修築路基。
跨越江河的橋樑,一般設定能安全宣洩預期最大洪水的高水位橋。在季節性水流的河溪,如交通量小,為節省投資有時設定低水位橋(又稱漫水橋)或過水路面。在寬闊水深的湖面和一時不易建橋的河面可架設浮橋。在通航河道上架橋,如兩岸平坦,橋面不易抬高時,常採用可以移動或升高的活動式橋樑。當公路和鐵路或公路相互交叉時,為了避免平面交叉可修建立體交叉橋。主要公路穿過次要道路時立交橋可以是上跨式的或是下穿式的。跨越高速公路、交通繁忙的公路以及街道時,為了行人的安全通行,可修建行人橋,從公路上方橫跨公路。
公路橋樑也可同其他工程建築物合建。有的公路橋同鐵路橋合建,如武漢長江橋和南京長江橋就是鐵路公路兩用橋,公路在上層,鐵路在下層。有的公路橋在閘壩頂上架設,成為橋閘兩用橋。有的公路橋上架設輸油管道或輸氣管道,成為兼供油氣管道用的公路橋。
定義
公路橋樑工程包括橋樑主體(即橋樑上部結構和橋樑下部結構)工程和橋位總體中附屬的工程設施。附屬的工程設施很多,如為了保持橋位處河道穩定的護岸、導流堤等調治水流的構造物,橋頭與公路連線的引道引橋,橋面上防車輪衝撞的欄桿,保證行人安全的人行道欄桿,以及橋上號誌、橋下導航標誌和橋面照明設備等。此外,位於地震區的橋樑還設有防震裝置,斜拉橋吊索牽索上設有防風動諧振的附加裝置,活動橋設有機械裝置,流冰河上的橋設有破冰裝置等。因此橋樑工程同結構工程、基礎工程、水利工程和交通工程有關,並同氣象、水文、工程地質、建築材料、測試技術、工程機械、美學、環境保護等學科有關,是一門綜合性很強的工程技術。
規劃設計
公路橋樑的建造,首先要根據公路線路的性質和要求,以及勘察測量的資料,並結合技術經濟分析進行可行性研究;然後進行技術設計,並繪出施工圖紙和編制檔案。這個過程即為橋樑的規劃設計。
橋樑規劃設計應進行的勘察測量有:
①橋址地形測量,以確定橋位;
②橋址處地層的地質調查(包括地震情況調查),以確定橋墩、橋台的位置和深度;
③河流水位、流速、流量等水文調查(包括流冰和漂浮物的情況調查),以確定橋長、跨徑、橋高、基礎深度、適宜施工期;
④河道通航情況調查,以確定通航橋孔大小及其橋下淨空高度;
⑤交通量的調查,以確定橋的寬度和荷載等級;
⑥經濟調查,以確定建築材料的來源和運輸。
公路橋樑設計的基本要求是根據所在公路的使用任務、性質和將來發展的需要,按照適用、經濟及美觀的原則進行設計。在技術上,一般應保證所建設的橋樑能承受施加的荷載,並能抗禦自然因素的破壞作用。此外,應儘可能採用先進技術,並力求保護和美化環境。在使用上,應保證橋上能安全通行車輛,橋下能安全宣洩洪水和流冰。在流放木排的河流上木排能安全通過,在通航河流上船只能安全航行。在橋樑設計時,既要考慮橋樑的正常使用,又要考慮施工和養護的方便。
橋樑設計工作包括橋位選擇,橋孔確定,橋型布置,橋長、橋高、橋寬確定,橋型結構選定,結構計算,詳細尺寸和細部詳圖繪。