提要 以論文《橋式最優(yōu)設(shè)計理論研究》及《橋式新分類與新評價》所研究的內(nèi)容為基礎(chǔ)，糅合橋梁規(guī)范有關(guān)孔跨布置的條文及筆者的工程實踐，提出橋梁孔跨布置應(yīng)遵循的20條準則。它是橋梁孔跨布置實踐的高度概括與總結(jié)。
關(guān)鍵詞 橋梁孔跨布置
橋梁孔跨布置，亦稱為橋梁分孔或者叫墩位選擇。它是橋梁總體設(shè)計或者說是建筑設(shè)計中的一項重要內(nèi)容。橋梁孔跨布置應(yīng)以論文《橋式最優(yōu)設(shè)計理論研究》及《橋式新分類與新評價》所研究的內(nèi)容為基礎(chǔ)，以有關(guān)規(guī)范[1][2]所列條文為準繩，結(jié)合橋址工程條件，如地形、地貌、地質(zhì)、地震、水文、氣象、通航或跨線等及材料、荷載、施工方法等情況來進行。
1橋梁布置
橋梁常常因跨越河流、峽谷或道路等而設(shè)。
準則[1] 投資巨大、工程復(fù)雜的大型橋梁，應(yīng)從地質(zhì)、水文、接線方案等方面進行綜合論證，以尋求較優(yōu)的橋渡方案。
準則[2] 跨越一條河流時，一般以設(shè)置一座橋為宜；當一條河流有兩個或兩個以上的穩(wěn)定河槽，或灘地流量占設(shè)計流量比重較大，且水流不易合并時，宜分設(shè)橋梁，但若兩橋相距不遠、有連通設(shè)橋條件時，應(yīng)連通設(shè)為一長橋。
當橋梁穿越某些不良地質(zhì)區(qū)域時，應(yīng)設(shè)橋通過。其應(yīng)遵循如下準則[3]。
準則[3] 當橋梁穿越某些不良地質(zhì)區(qū)域，如凍土區(qū)的冰椎、凍脹丘、融凍泥流、熱流滑塌、熱流湖塘等不良地質(zhì)處，應(yīng)設(shè)橋通過。
2 橋梁分跨
橋梁分跨是橋梁總體設(shè)計的主要項目之一。一座復(fù)雜的橋梁，不但要進行不同橋式方案間的比較，而且往往要將同一橋式的幾個不同的分跨做為幾個不同的方案進行比較，以求得較優(yōu)的方案。橋梁分跨一般遵循如下準則：
準則[4] 橋梁孔跨的布置，除滿足橋梁功能及其他條件的要求外，應(yīng)使其總造價較低（當然，對于不同的橋長，應(yīng)結(jié)合路基一同比較）。一般來說，地質(zhì)越差或下部結(jié)構(gòu)投資越大，就越宜采用較大的跨度，以減少支承結(jié)構(gòu)的工程量，從而節(jié)省投資，反之亦然。因此，橋梁孔跨布置往往表現(xiàn)為：引橋小于主橋，邊跨小于中跨。
準則[5] 梁橋或拱橋相鄰跨度的比值（小跨比大跨）宜在[0.4,1]內(nèi)，接近0.618時，橋跨變化會顯得平順、流暢。懸臂施工的連續(xù)梁橋或連續(xù)剛構(gòu)橋，其跨度應(yīng)滿足施工時對稱T構(gòu)對跨度的要求。
斜拉橋邊跨與中跨之比宜在[1/3,1/2]內(nèi)。
懸索橋邊跨與中跨之比宜在[1/4，1/2]內(nèi)。
準則[6] 同一區(qū)段內(nèi)，橋梁的孔徑與式樣應(yīng)力求統(tǒng)一；同一座橋梁，除通航或其他要求外，應(yīng)盡量采用相同的結(jié)構(gòu)并且等跨；對于跨度不超過50m的簡支梁橋，其跨度應(yīng)采用標準跨度。以達到方便設(shè)計與施工，取得經(jīng)濟效益。
準則[7] 一般情況下，橋孔不宜壓縮。起橋高度一般為6~8m，較小者取至2~3m。有條件設(shè)置挖方內(nèi)橋臺者，應(yīng)優(yōu)先采用。
準則[8] 橋梁中線宜與天然河道洪水流向正交，避免水流在橋頭形成水袋而產(chǎn)生三角回流，影響線路或橋梁安全；橋跨結(jié)構(gòu)應(yīng)高出設(shè)計洪水水位至少0.25m,必要時，尚應(yīng)考慮壅水高、波浪侵襲高、局部股流涌高、斜水流局部沖高、河彎超高、河床淤積或漂流物等的影響。
準則[9]通航河流上，橋梁中線應(yīng)與航線正交。當不能避免斜交時，應(yīng)適當加大通航凈孔。通航孔橋跨結(jié)構(gòu)應(yīng)高出橋下通航凈空建筑限界。當然，橋跨結(jié)構(gòu)不能伸進橋面行車/人建筑限界。
準則[10]通過設(shè)計洪水流量、橋跨結(jié)構(gòu)高出設(shè)計洪水水位并有足夠的富裕、其產(chǎn)生的沖刷系數(shù)小于容許值是橋梁孔徑必須滿足的條件之一，這是水文對橋梁的基本要求。
準則[11] 當橋梁較高、跨越河道的水深較大、河面較寬時，則在技術(shù)經(jīng)濟條件許可的情況下常常增大水中橋跨跨度（適應(yīng)大跨的橋式有懸索橋、斜拉橋及拱橋等），盡可能將橋墩設(shè)在岸上、淺水區(qū)或礁石上，最大限度地減少深水橋墩基礎(chǔ)，把深水基礎(chǔ)問題轉(zhuǎn)化為用增大跨度的方法來加以解決（即減少下部結(jié)構(gòu)工程投資，而增大上部結(jié)構(gòu)工程投資，從而達到降低結(jié)構(gòu)總投資），降低了洪水對橋墩及基礎(chǔ)施工的影響，有利于泄洪及水上交通，減少了船舶撞擊橋墩的幾率，因而往往是經(jīng)濟合理的。
準則[12] 跨越寬淺河流的橋梁，多采用等跨梁橋跨越主河槽。
準則[13]當線路跨越泥石流河流時，橋孔應(yīng)盡量采用單孔或考慮采用多孔較大的跨度，以免被泥石流沖毀。
準則[14] 跨越V字形或接近V字形峽谷時，橋梁主跨往往采用一跨跨過，并且優(yōu)先考慮拱橋或反吊橋方案。
準則[15] 當橋梁上跨道路時，為了避免采用較大的跨度，降低建筑高度，節(jié)省投資，往往考慮是否可于道路的中央分隔帶處設(shè)墩，從而兩跨或多跨跨越道路。
準則[16] 由于不良地質(zhì)的影響，墩臺布置應(yīng)遵循如下幾點：
①墩臺基礎(chǔ)不應(yīng)設(shè)置在軟硬不均勻的地基土上。
②墩臺位置應(yīng)避開斷層、滑坡、擠壓破碎帶、石灰?guī)r溶洞及溶溝、黃土陷穴與暗洞或局部軟弱地基等不良地質(zhì)處。
③陡峭山坡上修建墩臺時應(yīng)注意基礎(chǔ)底下及側(cè)面巖體的穩(wěn)定性。
④靠近陡峭巖壁的河槽邊墩基礎(chǔ)，應(yīng)避免穿經(jīng)水下山坡落石堆積層。
準則[17] 在具有較長歷史的城區(qū)，建造橋梁選擇墩位，應(yīng)對橋址區(qū)域內(nèi)現(xiàn)有的或殘留的構(gòu)筑物調(diào)查清楚，如地下管線（給水管道、排水管道、通訊光纜、 電纜、煤氣管道等），駁岸、碼頭、防汛墻、堤岸及拋石護岸等各類水工構(gòu)筑物，各種房屋建筑物的性質(zhì)及結(jié)構(gòu)情況等，以便確定橋墩基礎(chǔ)是否避讓，或原有構(gòu)筑物拆遷、改造、或?qū)o靠基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)物采取防護措施等，必要時，應(yīng)對臨近建筑物、構(gòu)筑物或土體穩(wěn)定性進行評估。
準則[18] 在互通式立體交叉中，橋梁的布設(shè)應(yīng)盡量避免出現(xiàn)分叉橋或急轉(zhuǎn)彎橋，若無法避免時，應(yīng)于分叉處、橋面寬度聚變處或急轉(zhuǎn)彎處設(shè)置橋墩，使橋梁受力狀態(tài)良好。另外，在互通式立體交叉中，橋梁群在水平面上的布置應(yīng)力求作到勻稱，橋下通透性良好。
準則[19] 對于跨越河流后又要與濱河路實現(xiàn)互通式立交的大型橋梁，要妥善處理好跨河分跨與立交橋群布置的關(guān)系問題。
準則[20] 懸索橋分跨布置時，除了考慮橋塔處于良好的位置及其他要求外，不可忽視錨碇的位置，其對方案造價及大纜索股的穩(wěn)定性有大的影響。
橋梁孔跨布置是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程。較簡單的中小橋梁，富有經(jīng)驗的工程師可能一眼便可定出其合理的孔跨布置；但復(fù)雜的大型橋梁，則須充分研究論證（其前期投入較大，方案研究工作常需好多年），聽取各方意見，甚至其最終方案須由橋梁專家組定奪得出。
關(guān)鍵詞 橋梁孔跨布置
橋梁孔跨布置，亦稱為橋梁分孔或者叫墩位選擇。它是橋梁總體設(shè)計或者說是建筑設(shè)計中的一項重要內(nèi)容。橋梁孔跨布置應(yīng)以論文《橋式最優(yōu)設(shè)計理論研究》及《橋式新分類與新評價》所研究的內(nèi)容為基礎(chǔ)，以有關(guān)規(guī)范[1][2]所列條文為準繩，結(jié)合橋址工程條件，如地形、地貌、地質(zhì)、地震、水文、氣象、通航或跨線等及材料、荷載、施工方法等情況來進行。
1橋梁布置
橋梁常常因跨越河流、峽谷或道路等而設(shè)。
準則[1] 投資巨大、工程復(fù)雜的大型橋梁，應(yīng)從地質(zhì)、水文、接線方案等方面進行綜合論證，以尋求較優(yōu)的橋渡方案。
準則[2] 跨越一條河流時，一般以設(shè)置一座橋為宜；當一條河流有兩個或兩個以上的穩(wěn)定河槽，或灘地流量占設(shè)計流量比重較大，且水流不易合并時，宜分設(shè)橋梁，但若兩橋相距不遠、有連通設(shè)橋條件時，應(yīng)連通設(shè)為一長橋。
當橋梁穿越某些不良地質(zhì)區(qū)域時，應(yīng)設(shè)橋通過。其應(yīng)遵循如下準則[3]。
準則[3] 當橋梁穿越某些不良地質(zhì)區(qū)域，如凍土區(qū)的冰椎、凍脹丘、融凍泥流、熱流滑塌、熱流湖塘等不良地質(zhì)處，應(yīng)設(shè)橋通過。
2 橋梁分跨
橋梁分跨是橋梁總體設(shè)計的主要項目之一。一座復(fù)雜的橋梁，不但要進行不同橋式方案間的比較，而且往往要將同一橋式的幾個不同的分跨做為幾個不同的方案進行比較，以求得較優(yōu)的方案。橋梁分跨一般遵循如下準則：
準則[4] 橋梁孔跨的布置，除滿足橋梁功能及其他條件的要求外，應(yīng)使其總造價較低（當然，對于不同的橋長，應(yīng)結(jié)合路基一同比較）。一般來說，地質(zhì)越差或下部結(jié)構(gòu)投資越大，就越宜采用較大的跨度，以減少支承結(jié)構(gòu)的工程量，從而節(jié)省投資，反之亦然。因此，橋梁孔跨布置往往表現(xiàn)為：引橋小于主橋，邊跨小于中跨。
準則[5] 梁橋或拱橋相鄰跨度的比值（小跨比大跨）宜在[0.4,1]內(nèi)，接近0.618時，橋跨變化會顯得平順、流暢。懸臂施工的連續(xù)梁橋或連續(xù)剛構(gòu)橋，其跨度應(yīng)滿足施工時對稱T構(gòu)對跨度的要求。
斜拉橋邊跨與中跨之比宜在[1/3,1/2]內(nèi)。
懸索橋邊跨與中跨之比宜在[1/4，1/2]內(nèi)。
準則[6] 同一區(qū)段內(nèi)，橋梁的孔徑與式樣應(yīng)力求統(tǒng)一；同一座橋梁，除通航或其他要求外，應(yīng)盡量采用相同的結(jié)構(gòu)并且等跨；對于跨度不超過50m的簡支梁橋，其跨度應(yīng)采用標準跨度。以達到方便設(shè)計與施工，取得經(jīng)濟效益。
準則[7] 一般情況下，橋孔不宜壓縮。起橋高度一般為6~8m，較小者取至2~3m。有條件設(shè)置挖方內(nèi)橋臺者，應(yīng)優(yōu)先采用。
準則[8] 橋梁中線宜與天然河道洪水流向正交，避免水流在橋頭形成水袋而產(chǎn)生三角回流，影響線路或橋梁安全；橋跨結(jié)構(gòu)應(yīng)高出設(shè)計洪水水位至少0.25m,必要時，尚應(yīng)考慮壅水高、波浪侵襲高、局部股流涌高、斜水流局部沖高、河彎超高、河床淤積或漂流物等的影響。
準則[9]通航河流上，橋梁中線應(yīng)與航線正交。當不能避免斜交時，應(yīng)適當加大通航凈孔。通航孔橋跨結(jié)構(gòu)應(yīng)高出橋下通航凈空建筑限界。當然，橋跨結(jié)構(gòu)不能伸進橋面行車/人建筑限界。
準則[10]通過設(shè)計洪水流量、橋跨結(jié)構(gòu)高出設(shè)計洪水水位并有足夠的富裕、其產(chǎn)生的沖刷系數(shù)小于容許值是橋梁孔徑必須滿足的條件之一，這是水文對橋梁的基本要求。
準則[11] 當橋梁較高、跨越河道的水深較大、河面較寬時，則在技術(shù)經(jīng)濟條件許可的情況下常常增大水中橋跨跨度（適應(yīng)大跨的橋式有懸索橋、斜拉橋及拱橋等），盡可能將橋墩設(shè)在岸上、淺水區(qū)或礁石上，最大限度地減少深水橋墩基礎(chǔ)，把深水基礎(chǔ)問題轉(zhuǎn)化為用增大跨度的方法來加以解決（即減少下部結(jié)構(gòu)工程投資，而增大上部結(jié)構(gòu)工程投資，從而達到降低結(jié)構(gòu)總投資），降低了洪水對橋墩及基礎(chǔ)施工的影響，有利于泄洪及水上交通，減少了船舶撞擊橋墩的幾率，因而往往是經(jīng)濟合理的。
準則[12] 跨越寬淺河流的橋梁，多采用等跨梁橋跨越主河槽。
準則[13]當線路跨越泥石流河流時，橋孔應(yīng)盡量采用單孔或考慮采用多孔較大的跨度，以免被泥石流沖毀。
準則[14] 跨越V字形或接近V字形峽谷時，橋梁主跨往往采用一跨跨過，并且優(yōu)先考慮拱橋或反吊橋方案。
準則[15] 當橋梁上跨道路時，為了避免采用較大的跨度，降低建筑高度，節(jié)省投資，往往考慮是否可于道路的中央分隔帶處設(shè)墩，從而兩跨或多跨跨越道路。
準則[16] 由于不良地質(zhì)的影響，墩臺布置應(yīng)遵循如下幾點：
①墩臺基礎(chǔ)不應(yīng)設(shè)置在軟硬不均勻的地基土上。
②墩臺位置應(yīng)避開斷層、滑坡、擠壓破碎帶、石灰?guī)r溶洞及溶溝、黃土陷穴與暗洞或局部軟弱地基等不良地質(zhì)處。
③陡峭山坡上修建墩臺時應(yīng)注意基礎(chǔ)底下及側(cè)面巖體的穩(wěn)定性。
④靠近陡峭巖壁的河槽邊墩基礎(chǔ)，應(yīng)避免穿經(jīng)水下山坡落石堆積層。
準則[17] 在具有較長歷史的城區(qū)，建造橋梁選擇墩位，應(yīng)對橋址區(qū)域內(nèi)現(xiàn)有的或殘留的構(gòu)筑物調(diào)查清楚，如地下管線（給水管道、排水管道、通訊光纜、 電纜、煤氣管道等），駁岸、碼頭、防汛墻、堤岸及拋石護岸等各類水工構(gòu)筑物，各種房屋建筑物的性質(zhì)及結(jié)構(gòu)情況等，以便確定橋墩基礎(chǔ)是否避讓，或原有構(gòu)筑物拆遷、改造、或?qū)o靠基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)物采取防護措施等，必要時，應(yīng)對臨近建筑物、構(gòu)筑物或土體穩(wěn)定性進行評估。
準則[18] 在互通式立體交叉中，橋梁的布設(shè)應(yīng)盡量避免出現(xiàn)分叉橋或急轉(zhuǎn)彎橋，若無法避免時，應(yīng)于分叉處、橋面寬度聚變處或急轉(zhuǎn)彎處設(shè)置橋墩，使橋梁受力狀態(tài)良好。另外，在互通式立體交叉中，橋梁群在水平面上的布置應(yīng)力求作到勻稱，橋下通透性良好。
準則[19] 對于跨越河流后又要與濱河路實現(xiàn)互通式立交的大型橋梁，要妥善處理好跨河分跨與立交橋群布置的關(guān)系問題。
準則[20] 懸索橋分跨布置時，除了考慮橋塔處于良好的位置及其他要求外，不可忽視錨碇的位置，其對方案造價及大纜索股的穩(wěn)定性有大的影響。
橋梁孔跨布置是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程。較簡單的中小橋梁，富有經(jīng)驗的工程師可能一眼便可定出其合理的孔跨布置；但復(fù)雜的大型橋梁，則須充分研究論證（其前期投入較大，方案研究工作常需好多年），聽取各方意見，甚至其最終方案須由橋梁專家組定奪得出。
