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　　相關推薦：2019年造價工程師考試土建計量第二章知識點匯總

　　橋梁工程

　　（一）橋梁組成與分類

　　1.橋梁的基本組成部分

　　橋梁是供鐵路、道路、渠道、管線、行人等跨越河流、山谷或其他交通線路等各種障礙物時所使用的承載結構物。通常可劃分為上部結構和下部結構，。

　?。?）上部結構（也稱橋跨結構）

　　上部結構是指橋梁結構中直接承受車輛和其他荷載，并跨越各種障礙物的結構部分。一般包括橋面構造（行車道、人行道、欄桿等）、橋梁跨越部分的承載結構和橋梁支座。

　?。?）下部結構

　　下部結構是指橋梁結構中設置在地基上用以支承橋跨結構，將其荷載傳遞至地基的結構部分。一般包括橋墩、橋臺及墩臺基礎。

　　2.橋梁的分類

　?。?）根據(jù)橋梁主跨結構所用材料，橋梁可劃分為木橋、圬工橋（包括磚、石、混凝土橋）、鋼筋混凝土橋、預應力混凝土橋和鋼橋。

　　（2）根據(jù)橋梁所跨越的障礙物，橋梁可劃分跨河橋、跨海峽橋、立交橋（包括跨線橋）、高架橋等。

　?。?）根據(jù)橋梁的用途，可將其劃分為公路橋、鐵路橋、公鐵兩用橋、人行橋、運水橋、農(nóng)橋以及管道橋等。

　?。?）根據(jù)橋梁跨徑總長L和單孔跨徑LK的不同，橋梁可分為特大橋（L＞1000m或LK＞150m）、大橋（1000m≥L≥100m或150m≥LK≥40m）、中橋（100m＞L＞30m或40m＞LK≥20m）、小橋（30m≥L≥8m或20m＞LK≥5m）。

　?。?）根據(jù)橋梁的結構形式，橋梁可劃分為梁式橋、拱式橋、剛架橋、懸索橋和組合式橋。

　　（二）橋梁上部結構

　　1.橋面構造

　?。?）橋面鋪裝及排水、防水系統(tǒng)

　　1）橋面鋪裝。橋面鋪裝即行車道鋪裝，亦稱橋面保護層。橋面鋪裝的形式有：

　?、偎嗷炷粱驗r青混凝土鋪裝。橋上的瀝青混凝土鋪裝可以做成單層式的或雙層式的。

　　②防水混凝土鋪裝。為了延長橋面鋪裝層的使用年限，宜在上面鋪筑厚20mm的瀝青表面做磨耗層。為使鋪裝層具有足夠的強度和良好的整體性（亦能起聯(lián)系各主梁共同受力的作用），一般宜在混凝土中鋪設直徑為4～6mm的鋼筋網(wǎng)。

　　2）橋面縱橫坡

　　橋上縱坡機動車道不宜大于4.0%，非機動車道不宜大于2.5%；橋頭引道機動車道縱坡不宜大于5.0%.高架橋橋面應設不小于0.3%。

　　橋面的橫坡，一般采用1.5%～3%。通常是在橋面板頂面鋪設混凝土三角墊層來構成；對于板梁或就地澆筑的肋梁橋，為了節(jié)省鋪裝材料，并減輕重力，可將橫坡直接設在墩臺頂部而做成傾斜的橋面板，此時不需要設置混凝土三角墊層；在比較寬的橋梁中，用三角墊層設置橫坡將使混凝土用量與恒載重量增加過多，在此情況下可直接將行車道板做成雙向傾斜的橫坡，但這樣會使主梁的構造和施工稍趨復雜。

　　3）橋面排水和防水設施

　?、贅蛎媾潘?/p>

　　排水管道應采用堅固的、抗腐蝕性能良好的材料制成，管道直徑不宜小于150mm。排水管道的間距可根據(jù)橋梁匯水面積和橋面縱坡大小確定：縱坡大于2%的橋面設置排水管的截面積不宜小于60mm²/m²；縱坡小于1%的橋面設置排水管的截面積不宜小于100mm²/m²；南方潮濕地區(qū)和西北干燥地區(qū)可根據(jù)暴雨強度適當調整。當中橋、小橋的橋面設有不小于3%的縱坡時，橋上可不設排水口，但應在橋頭引道上兩側設置雨水口。

　　②防水層。

　　橋面鋪裝應設置防水層，橋面防水層設置在橋面鋪裝層下面。

　　（2）伸縮縫

　　為滿足橋面變形的要求，通常在兩梁端之間、梁端與橋臺之間或橋梁的鉸接位置上設置伸縮縫。

　　1）伸縮縫的構造要求。要求伸縮縫在平行、垂直于橋梁軸線的兩個方向，均能自由伸縮，牢固可靠，車輛行駛過時應平順、無突跳與噪聲；要能防止雨水和垃圾泥土滲入造成阻塞；安裝、檢查、養(yǎng)護、消除污物都要簡易方便。在設置伸縮縫處，欄桿與橋面鋪裝都要斷開。

　　2）伸縮縫的類型。

　　①鍍鋅薄鋼板伸縮縫。這是一種簡易的伸縮縫，目前在中小跨徑的裝配式簡支梁橋上，當梁的變形量在20～40mm以內(nèi)時常選用。

　?、阡撋炜s縫。鋼伸縮縫由鋼材制作，它能直接承受車輛荷載，并根據(jù)伸縮量的大小調整鋼蓋板的厚度，鋼伸縮縫也宜于在斜橋上使用。它的構造比較復雜，只有在溫差較大的地區(qū)或跨徑較大的橋梁上才采用。當跨徑很大時，一方面要加厚鋼板，另一方面需要采用更完善的梳形鋼板伸縮縫。

　?、巯鹉z伸縮縫。它是以橡膠帶作為跨縫材料。這種伸縮縫的構造簡單，使用方便，效果好。在變形量較大的大跨度橋上，可以采用橡膠和鋼板組合的伸縮縫。

　　（3）人行道、欄桿、燈柱

　　橋梁上的人行道寬度由行人交通量決定，可選用0.75m、1m，大于1m按0.5m倍數(shù)遞增。行人稀少地區(qū)可不設人行道，為保障行車安全改用安全帶。

　　1）安全帶。不設人行道的橋上，兩邊應設寬度不小于0.25m，高為0.25～0.35m的護輪安全帶。安全帶可以做成預制件或與橋面鋪裝層一起現(xiàn)澆。

　　2）人行道。人行道一般高出行車道0.25～0.35m。

　　3）欄桿、燈柱。欄桿的高度一般為0.8～1.2m，標準設計為1.0m；欄桿間距一般為1.6～2.7m，標準設計為2.5m。

　　2.承載結構

　　橋梁的承重結構因其結構形式而異。

　?。?）梁式橋

　　梁式橋是指其結構在垂直荷載作用下，其支座僅產(chǎn)生垂直反力，而無水平推力的橋梁。梁式橋的特點是其橋跨的承載結構由梁組成。梁式橋可分為簡支梁式橋、連續(xù)梁式橋、懸臂梁橋。

　　1）簡支梁式橋。是梁式橋中應用最早，使用最廣泛的橋形之一。它受力明確、設計計算較容易，且構造簡單，施工方便。簡支梁橋是靜定結構，其各跨獨立受力。橋梁工程中廣泛采用的簡支梁橋有三種類型：

　?、俸喼О鍢?。簡支板橋主要用于小跨度橋梁。跨徑在4～8m時，采用鋼筋混凝土實心板橋；跨徑在6～13m時，采用鋼筋混凝土空心傾斜預制板橋；跨徑在8～16m時，采用預應力混凝土空心預制板橋。

　?、诶吡菏胶喼Я簶颍ê喎Q簡支梁橋）。簡支梁橋主要用于中等跨度的橋梁。

　?、巯湫魏喼Я簶颉Ｏ湫魏喼Я簶蛑饕糜陬A應力混凝土梁橋。尤其適用于橋面較寬的預應力混凝土橋梁結構和跨度較大的斜交橋和彎橋。

　　2）連續(xù)梁橋和懸臂梁橋

　　懸臂梁橋相當于簡支梁橋的梁體越過其支點向一端或兩端延長形成梁式橋結構，其結構特點是懸臂跨與掛孔跨交替布置，通常為奇數(shù)跨布置。

　?、龠B續(xù)梁橋、懸臂梁橋和T形剛架橋的分孔

　　連續(xù)梁橋連續(xù)孔數(shù)很少超過五跨。通常三跨連續(xù)梁應用最為廣泛，其邊跨與中間跨跨徑的比值常為0.6～0.8。

　　掛梁的跨度一般為主孔跨度的1/4～1/2，并不宜大于35～40m。

　　②橫截面形式及主要尺寸

　　主梁的截面通常采用箱形截面。

　　③預應力筋的布置要點

　　預應力筋宜布置成波浪形曲線。預應力筋的重心應盡可能地距離截面重心遠些，但波浪形曲線曲率不宜過大，對于大跨度連續(xù)梁橋和懸臂梁橋可利用其變高截面特點較平緩地布置預應力筋曲線。

　?。?）拱式橋

　　拱式橋的特點是其橋跨的承載結構以拱圈或拱肋為主。

　　拱式橋在豎向荷載作用下。兩拱腳處不僅產(chǎn)生豎向反力，還產(chǎn)生水平反力（推力）。

　　設計合理的拱主要承受拱軸壓力，拱截面內(nèi)彎矩和剪力均較小，因此可充分利用石料或混凝土等抗壓能力強而抗拉能力差的圬工材料。

　　拱式橋對地基要求很高，適建于地質和地基條件良好的橋址。

　　拱橋按其結構體系分為：

　　1）簡單體系拱橋

　　拱上建筑按其采用的構造方式，可分為實腹式和空腹式兩種。

　　實腹式拱上建筑由拱腔填料、側墻、護拱和橋面系等部分組成，一般適用于小跨徑拱橋。

　　為了防止不規(guī)則裂縫的出現(xiàn)，需在相對變形較大的位置設置伸縮縫，相對變形較小的位置設置變形縫。

　　實腹式拱橋的伸縮縫通常設在兩拱腳的上方，并需在橫橋方向貫通全寬及側墻的全高。目前多將伸縮縫做成直線形，以使構造筒單，施工方便。

　　2）組合體系拱橋。根據(jù)構造方式及受力特點，組合體系拱橋可分為桁架拱橋、剛架拱橋、桁式組合拱橋和拱式組合體系橋等四大類。

　?、勹旒芄皹蛴址Q拱形桁架橋，是由拱和桁架兩種結構體系組合而成。

　　②剛架拱橋也是一種有推力的拱橋，主結構由拱肋構成主拱，拱上建筑取斜腿剛構的形式，并聯(lián)結成整體，故名剛架拱橋。剛架拱橋的外形與桁架拱橋相似，但構造比桁架拱橋簡單，整個橋跨沒有豎桿，只有少量的斜桿（跨徑小于30m時，可不設斜桿）。剛架拱橋的上部結構由剛架拱片、橫向聯(lián)結系和橋面系等部分組成。

　　桁架拱橋和剛架拱橋均屬于整體型上承式拱橋。

　?、坭焓浇M合拱橋是由兩端的懸臂桁架梁和中段的桁架拱組成的拱梁組合體系，也是一種有推力結構。桁式組合拱橋主跨是由兩端的懸臂桁架、中段的桁架拱片、橫向聯(lián)結系和橋面系等部分組成。

　?、芄笆浇M合體系橋可做成有推力和無推力兩種形式，也可以做成上承式、中承式或下承式三種形式。一般無推力中、下承式的拱式組合體系橋使用較多，無推力的拱式組合體系橋常稱為系桿拱橋，一般由拱肋、吊桿（或立柱）、系桿、橫向聯(lián)結系和橋面系等組成，根據(jù)拱肋和系桿（梁）相對剛度的大小，可劃分為柔性系桿剛性拱、剛性系桿柔性拱和剛性系桿剛性拱三種體系。目前出現(xiàn)的大跨徑系桿拱橋大多采用鋼筋混凝土或鋼管混凝土結構，除單跨外，更多的是三跨飛燕式。

　?。?）剛架橋

　　剛架橋是由梁式橋跨結構與墩臺（支柱、板墻）整體相連而形成的結構體系。

　?。?）懸索橋

　　懸索橋又稱吊橋，是最簡單的一種索結構?，F(xiàn)代懸索橋一般由橋塔、主纜索、錨碇、吊索、加勁梁及索鞍等主要部分組成。

　　1）橋塔。橋塔是懸索橋最重要的構件。橋塔的高度主要由橋面標高和主纜索的垂跨比f/L確定，通常垂跨比f/L為1/9～1/12.大跨度懸索橋的橋塔主要采用鋼結構和鋼筋混凝土結構。其結構形式可分為桁架式、剛架式和混合式三種。剛架式橋塔通常采用箱形截面。

　　橋塔標高=橋面標高+（f/L×主跨徑+最短吊索的長度）

　　2）錨碇

　　3）主纜索。主纜索是懸索橋的主要承重構件，可采用鋼絲繩鋼纜或平行絲束鋼纜，大跨度吊橋的主纜索多采用后者。

　　4）吊索。吊索也稱吊桿，是將加勁梁等恒載和橋面活載傳遞到主纜索的主要構件。吊索可布置成垂直形式的直吊索或傾斜形式的斜吊索，其上端通過索夾與主纜索相連，下端與加勁梁連接。吊索與主纜索連接有兩種方式：鞍掛式和銷接式。吊索與加勁梁連接也有兩種方式：錨固式和銷接固定式。

　　5）加勁梁。加勁梁是承受風載和其他橫向水平力的主要構件。大跨度懸索橋的加勁梁均為鋼結構，通常采用桁架梁和箱形梁。預應力混凝土加勁梁僅適用于跨徑500mm以下的懸索橋，大多采用箱形梁。

　　6）索鞍

　　（5）組合式橋

　　斜拉橋是典型的懸索結構和梁式結構組合的，由主梁、拉索及索塔組成的組合結構體系。

　　拉索是斜拉橋的主要承重構件。目前采用較多的有平行鋼絲束，鋼絞線束和封閉式鋼索，在某些橋上還有采用高強鋼筋和型鋼。

　　（三）橋梁下部結構

　　1.橋墩

　?。?）實體橋墩

　　實體橋墩由墩帽、墩身和基礎組成。大跨徑的墩帽厚度一般不小于0.4m，中小跨梁橋也不應小于0.3m，并設有50～100mm的檐口。墩帽采用C20號以上的混凝土，加配構造鋼筋，小跨徑橋的墩帽除嚴寒地區(qū)外，可不設構造鋼筋。在墩帽放置支座的部位，應布置一層或多層鋼筋網(wǎng)。當橋墩上相鄰兩孔的支座高度不同時，需加設混凝土墊石予以調整，并在墊石內(nèi)設置鋼筋網(wǎng)。

　　（2）空心橋墩

　　空心橋墩按壁厚分為厚壁與薄壁兩種，一般用壁厚與中面直徑（即同一截面的中心線直徑或寬度）的比來區(qū)分：t/D≥1/10為厚壁，t/D＜1/10為薄壁。

　　空心橋墩在構造尺寸上應符合下列規(guī)定：

　　1）墩身最小壁厚，對于鋼筋混凝土不宜小于300mm，對于素混凝土不宜小于500mm。

　　2）墩身內(nèi)應設橫隔板或縱、橫隔板，通常的做法是：對40m以上的高墩，不論壁厚如何，均按6～10m的間距設置橫隔板。

　　3）墩身周圍應設置適當?shù)耐L孔與泄水孔，孔的直徑不宜小于200mm；墩頂實體段以下應設置帶門的進入洞或相應的檢查設備。薄壁空心墩按計算配筋，一般配筋率在0.5%左右，也有只按構造要求配筋的。

　?。?）柱式橋墩

　　柱式橋墩一般由基礎之上的承臺、柱式墩身和蓋梁組成。柱式橋墩的墩身沿橋面橫向布置，通常由1～4根立柱組成，柱身為0.6～1.5m的大直徑圓柱或方形、六角形等，使墩身具有較大的強度和剛度。當墩身高度大于6～7m時，可設橫系梁加強柱身橫向聯(lián)系。

　　墩柱配筋的一般要求為：縱向受力鋼筋的直徑不應小于12mm；縱向受力鋼筋截面積不應小于混凝土計算截面的0.4%；縱向受力鋼筋凈距不應小于5cm，凈保護層不小于2.5cm；箍筋直徑不應小于6mm；在受力鋼筋的接頭處，箍筋間距不應大于縱向鋼筋直徑的10倍或構件橫截面的較小尺寸，亦不大于40cm.

　　當用橫系梁加強樁柱的整體性時，橫系梁高度可取為樁（柱）徑的0.8～1.0倍，寬度可取為樁（柱）徑0.6～1.0倍。橫系梁一般按橫截面積的0.10%配置構造鋼筋即可。

　　構造筋伸入樁內(nèi)與樁內(nèi)主筋連接。

　　蓋梁橫截面形狀一般為矩形或T形（或倒T形），底面形狀有直線形和曲線形兩種。

　?。?）柔性墩

　　柔性墩是橋墩輕型化的途徑之一，它是在多跨橋的兩端設置剛性較大的橋臺，中墩均為柔性墩。

　　典型的柔性墩為柔性排架樁墩，是由成排的預制鋼筋混凝土沉入樁或鉆孔灌注樁頂端連以鋼筋混凝土蓋梁組成。多用在墩臺高度5～7m，跨徑一般不宜超過13m的中、小型橋梁上。

　　柔性排架樁墩分單排架和雙排架墩。單排架墩一般適用于高度不超過4.0～5.0m.樁墩高度大于5.0m時，為避免行車時可能發(fā)生的縱向晃動，宜設置雙排架墩；當受樁上荷載或支座布置等條件限制不能采用單排架墩時，也可采用雙排架墩。

　　（5）框架墩

　　2.橋臺

　　按照橋臺的形式，可分為：重力式橋臺、輕型橋臺、框架式橋臺、組合式橋臺。

　?。?）重力式橋臺

　　重力式橋臺主要靠自重來平衡臺后的土壓力，橋臺本身多數(shù)由石砌、片石混凝土或混凝土等圬工材料建造，并用就地澆筑的方法施工。重力式橋臺依據(jù)橋梁跨徑、橋臺高度及地形條件的不同有多種形式，常用的類型有U形橋臺、埋置式橋臺、八字式和耳墻式橋臺。埋置式橋臺將臺身埋置于臺前溜坡內(nèi)，不需要另設翼墻，僅由臺帽兩端耳墻與路堤銜接。

　　1）臺帽與背墻。橋臺頂帽由臺帽和背墻兩部分組成。臺帽采用C20素混凝土或鋼筋混凝土，其中鋼筋的布置和支座邊緣到臺身的最小距離與橋墩相同。

　　2）臺身

　　3）翼墻及耳墻。

　　U形橋臺的翼墻，外側呈直立，內(nèi)側為3：1～5.1 的斜坡。八字式和一字式的翼墻，根據(jù)近年的設計經(jīng)驗，墻頂寬取0.4m，外側用10：1斜坡，內(nèi)側可用8：1～10：1，翼墻的長度根據(jù)實地地形確定，尾端應保持一個相當高度。

　　埋置式橋臺的擋土采用耳墻，耳墻長度不宜太長，一般不超過3～4m.厚度為0.15～0.3m，高度為0.5～2.5m，耳墻應將主筋伸入臺帽或背墻借以錨固。

　　（2）輕型橋臺

　　輕型橋臺一般由鋼筋混凝土材料建造，其特點是用這種結構的抗彎能力來減少圬工體積而使橋臺輕型化。

　　輕型橋臺適用于小跨徑橋梁，橋跨孔數(shù)與輕型橋墩配合使用時不宜超過3個，單孔跨徑不大于13m，多孔全長不宜大于20m。

　?。?）框架式橋臺

　　適用于地基承載力較低、臺身較高、跨徑較大的梁橋。其構造形式有柱式、肋墻式、半重力式和雙排架式、板凳式等。

　　框架式橋臺均采用埋置式，臺前設置溜坡。為滿足橋臺與路堤的連接，在臺帽上部設置耳墻，必要時在臺帽前方兩側設置擋板，以防溜坡土進入支座部位。

　　（4）組合式橋臺

　　為使橋臺輕型化，橋臺本身主要承受橋跨結構傳來的豎向力和水平力，而臺后的土壓力由其他結構來承受，形成組合式的橋臺。常見的有錨定板式、過梁式、框架式以及橋臺與擋土墻的組合等形式。

　　3.墩臺基礎

　?。?）擴大基礎

　　這是橋涵墩臺常用的基礎形式。它屬于直接基礎，是將基礎底板設在直接承載地基上，來自上部結構的荷載通過基礎底板直接傳遞給承載地基。其平面常為矩形，平面尺寸一般較墩臺底面要大一些?；A較厚時，可在縱橫兩個剖面上都砌筑成臺階形。

　?。?）樁基礎。當?shù)鼗鶞\層地質較差，持力土層埋藏較深，需要采用深基礎才能滿足結構物對地基強度、變形和穩(wěn)定性要求時，可用樁基礎。

　?。?）管柱基礎。管柱基礎是由管柱群和鋼筋混凝土承臺組成的基礎結構，也有由單根大型管柱構成基礎的。它是一種深基礎，埋入土層一定深度，柱底盡可能落在堅實土層或錨固于巖層中，作用在承臺的全部荷載，通過管柱傳遞到深層的密實土或巖層上。管柱基礎因其施工方法和工藝較為復雜，所需機械設備較多，所以較少采用。但當橋址處的地質水文條件十分復雜，如大型的深水或海中基礎，特別是深水巖面不平、流速大或有潮汐影響等自然條件下，不宜修建其他類型基礎時，可采用管柱基礎。管柱基礎主要適用于巖層、緊密黏土等各類緊密土質的基底，并能穿過溶洞、孤石支承在緊密的土層或新鮮巖層上，不適用于有嚴重地質缺陷的地區(qū)，如斷層擠壓破碎帶或嚴重的松散區(qū)域。管柱按材料分類有由鋼筋混凝土管柱、預應力混凝土管柱及鋼管柱三種。

　?。?）沉井基礎。橋梁工程常用沉井作為墩臺的梁基礎。沉井是一種井筒狀結構物，依靠自身重量克服井壁摩擦阻力下沉至設計標高而形成基礎。通常用混凝土或鋼筋混凝土制成。它既是基礎，又是施工時的擋土和擋土圍堰結構物。當橋梁結構上部荷載較大，而表層地基土的容許承載力不足，但在一定深度下有好的持力層，擴大基礎開挖工作量大，施工圍堰支撐有困難，或采用樁基礎受水文地質條件限制時，此時采用沉井基礎與其他深基礎相比，經(jīng)濟上較為合理。

　　此外，還有地下連續(xù)墻基礎、組合式基礎等。

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