桥梁构造与施工教案 ()

第九章 城市桥梁工程图

第一节 基本组成和分类

1、桥梁的基本组成：

五大部件：桥梁承受汽车或其他运输车辆荷载的桥跨上部结构与下部结构，它们必须通过承受荷载的计算与分析，是桥梁结构安全性的保证。

1）桥跨结构(或称桥孔结构、上部结构)。路线遇到障碍（如江河、山谷或其他路线等）的结构物。

2）支座系统。支承上部结构并传递荷载于桥梁墩台上，它应保证上部结构预计的在荷载、温度变化或其他因素作用下的位移功能。

3）桥墩。是在河中或岸上支承两侧桥跨上部结构的建筑物。

4）桥台。设在桥的两端；一端与路堤相接，并防止路堤滑塌；另一端则支承桥跨上部结构的端部。为保护桥台和路堤填土，桥台两侧常做一些防护工程。

5）墩台基础。是保证桥梁墩台安全并将荷载传至地基的结构。基础工程在整个桥梁工程施

下部结构—桥墩、桥台；支承上部结构，传递上部结构荷载；承上启下；桥台两端，配以路堤、锥形护坡、挡土墙等；大型、重要桥梁设防撞岛；

基础—基础在最底下，通常埋于土下，将上面的荷载传到大地；是保证结构安全的关键。

关于水位：低水位-枯水季节最底；高水位-洪峰季节最高；设计洪水位-桥梁规定的设计计算水位；

水位、净跨径、总跨径、计算跨径、桥梁全长

拱轴线、桥梁高度、桥下净空高度、建筑高度、容许建筑高度、净矢高、计算矢高、矢跨比、标准跨径、涵洞

第二节 桥梁的分类

2-1 桥梁的分类方法：按结构力学特点 按用途 按结构材料 按跨度 按施工方法 按跨越性质 按上部结构行车道位置 按使用条件

2-1 桥梁的分类方法：国际上一般认为单跨跨径小于150m属于中小桥梁、大于150m称为大桥；而特大桥就不仅仅凭跨径认定，还与桥型有关。

能称为特大桥的，一般是 主跨大于1000m的悬索桥、 主跨

大于500m的斜拉桥或钢拱桥、 主跨大于300m的混凝土拱桥等。

2-1-2、按桥面的位置划分：上承式 ——视野好、建筑高度大 下承式——建筑高度小、视野差 中承式——兼有两者的特点

2-1-3、按桥梁用途来划分：公路桥铁路桥、公路铁路两用桥、农桥、人行桥、运水桥(渡槽)、 其它专用桥梁(如通过管路、电缆等)

2-1-4、按材料来划分：木桥、钢桥、圬工桥(包括砖、石、混凝土桥)、钢筋混凝土桥、预应力钢筋混凝土桥

2-1-5、按结构体系划分：梁式桥——主梁受弯、拱桥——主拱受压、刚架桥 ——构件受弯压、缆索承重桥——缆索受拉 组合体系桥

2-1-6、按跨越方式分类：固定式的桥梁 开启桥 浮桥 漫水桥

2-1-7、按施工方法分类：整体施工桥梁——上部结构一次浇筑而成节段施工桥梁——上部结构分节段组拼而成

2-2 桥梁按结构体系分类：梁式桥：在竖向荷载作用下，无水平反力，弯距较大；简支梁、连续梁、桁架连续；

拱式桥：有拱圈或拱肋，竖向荷载作用下，产生水平推力；跨越能力大，美观，适用材料较多；施工比较困难

刚架桥：刚架结构，梁与墩柱连接处刚度较大；受力介于梁桥与拱桥之间，跨中正弯距小，降低建筑高度；受温度、沉降等不利影响；（T构桥）、连续刚构桥、斜腿刚构桥

吊桥：荷载通过吊杆使缆索产生拉力，并传递到岸上巨大的锚碇上；吊桥有水平反力，跨越能力大，对动荷载要求较高； 组合体系桥：有梁、拱、塔、索等几种构件组合而成，有承重构件、传力构件之分；单孔系杆拱桥、连续梁拱组合、桁架拱桥、斜拉桥、部分斜拉桥；

第三节 公路桥梁上的作用（荷载） 一、作用（荷载）的概念与分类

○作用(旧规范称“荷载”）的概念～使结构产生内力或变形的因素。～分为直接作用、间接作用。～直接作用，可称“荷载”。

○作用的分类：※永久作用 ※可变作用 ※偶然作用

永久作用:～在设计基准期内量值不随时间变化，或其变化值与平均值比较可忽略不计。

～永久作用（或荷载）的取值具有随机性。如，构件自重，由于材料容重的变化和构件尺寸的偏差可能与计算值不符，是随机变量。

可变作用:在设计基准期内量值随时间变化，且变化值与平均值比较不可忽略。～作用于桥梁上的车辆荷载和人群荷载的作用位置和数值大小都是变化的，其随机性是很明显的。

偶然作用:～在设计基准其内出现的概率很小，一旦出现其值很大，且持续时间很短。

～如，罕遇地震，车辆或船舶撞击力等。

二、“桥规”关于作用的有关规定

2.1 可变作用～汽车荷载

◎汽车荷载分为：～公路—I 级 和 公路—II 级 两个等级。

◎汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成。 ◎桥梁结构的整体计算采用车道荷载；

◎桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台和挡土墙土压力等的计算采用车辆荷载；

◎车道荷载与车辆荷载的作用不得叠加。

作用代表值:根据规范规定，结构或结构构件设计时，针对不同设计目的所采用的各种作用规定值：～它包括作用标准值、准永久值、频遇值。 ～可变作用：根据不同的极限状态采用；～永久作用、偶然作用：采用标准值作为代表值； ※作用标准值:～基本代表值，可根据设计基准期内最大值概率分布的某一分位（概率，百分比）值确定。～正常使用极限状态短期效应组合设计时，采用的一种可变作用代表值，其值可根据在足够长观测期内作用任意时点概率分布的0.95（或略高于0.5）分位值确定。

※准永久值:

正常使用极限状态长期效应组合设计时，采用的另一种可变作用代表值，其值可根据在足够长观测期内作用任意时点概率分布的0.5（或略高于0.5）分位值确定。

◎对于同一可变作用，有：

标准值＞频遇值＞准永久值

人群荷载：人群荷载标准

1）L ≤50m: 3.0kN/m2 ；2）L ≥150m: 2.5kN/m2 ；3）L: 50～150m: 按上述值内插；4）城镇郊区等行人密集处，按上述标准的1.15倍取值。5）专用人行桥：3.5kN/m2 ；6）人行道板局部验算：以4.0kN/m2布置；

计算栏杆时的荷载：作用在栏杆柱顶的水平推力取 0.75kN/m，作用在栏杆扶手上的竖向力取 1.0kN／m。 偶然作用：根据实际需求，考虑地震、船舶（漂流物）、汽车等的撞击。

◎汽车的撞击：～指对桥本身的局部构件撞击；～旧规范（85桥规）不考虑汽车撞击；

第四节 桥梁构造

一 、 梁式桥的一般特点和主要类型

1-1 梁式桥基本概念及特点：

主梁为主要承重结构：

钢筋混凝土梁式桥混凝土标号不宜低于15号;当采HRB335,HRB400级钢筋时不宜低于20号；通常使用HRB335,HRB400,级钢筋;

预应力混凝土梁桥混凝土标号不宜低于30号;当采用钢丝、钢绞线时混凝土标号不宜低于40号；普通钢筋R235、HRB335级钢；预应力钢筋宜选用精轧螺纹钢筋；

预应力混凝土结构分为全预应力（全压、不拉）和部分预应力（不超过规定拉应力或裂缝宽度）；设计原则；

钢筋混凝土梁桥通常跨径不大，经济合理跨径25米(T梁)以下；优点材料、理论、技术等简单、成熟，缺点自重大；

预应力混凝土：可利用高强材料，减少截面，减少自重，增大跨径；节省钢材；主梁刚度大，建筑高度低，提高耐久性；需要先进、复杂的施工技术；

新材料、新工艺、先进张拉设备、预应力锚具的开发利用促进预应力结构的发展；

梁式桥上部基本描述；

1-2、 梁式桥的主要类型及其适用情况

按承重结构的截面型式划分：

◎板桥--矩形截面、双向受力、挖空、异形截面； ◎肋板式梁桥--横截面内肋形结构（主要为T梁）； ◎箱形梁桥--横截面内封闭的箱子

按承重结构的静力体系：

◎简支梁桥--单跨、静定体系；易于工厂化施工；

◎连续梁桥—多连续，超静定体系；温度、支座变位产生附加内力～负弯矩的代偿功能使梁高变小、跨越能力增大。行车条件好。◎悬臂梁桥—静定结构；悬臂根部的负弯矩使跨越能力有所增大。

二 、 板桥的设计与构造

2-1 板桥的类型及特点：

◎建筑高度小；简单、制作、施工方便可工厂生产；装配式构件重量小；但跨径受到限制，一般钢筋混凝土不超过15米，预应力混凝土连续板桥不超过35米；

◎按静力计算模式：简支板桥，悬臂板桥，连续板桥

◎简支板桥：采用整体式或装配式，前者跨径４~~８米，装

配式预应力混凝土板桥跨径可达１６米；

◎悬臂板桥:一般作成双悬臂，中间跨径为８~~１０米，悬臂长度为中间的０.３倍，板的跨中厚度约为跨径的１／１４～１／１８，支点处为跨中的1.3~~１.4倍;

◎连续板桥：连续跨越形成超静定结构体系；缝少而平稳；弯距降低跨径增大；不需搭板；合理跨径配置（支点卸载），边跨/中跨=0.7~~0.8；

2-2 简支板桥的构造：

构造上划分：整体式、装配式、装配-整体组合式

2-2-1整体式板桥的构造:◎跨径不大，与板宽相差不大，一般不用于高速公路；

◎通常等截面或矮肋式板，受温度、混凝土收缩、徐变影响易产生纵向裂纹，桥中可设缝释放；

◎矩形实心板通常为钢筋混凝土铰接板，有1.5~~8M的标准图，板高16~~36CM;预应力混凝土实心板目前用的不多；特点简单、施工方便、建筑高度小；

◎空心矩形板--为增大跨径，减轻自重，利用材料特性； ◎钢筋混凝土空心板跨径6~13米，有各荷载等级的标准图，板厚40~80厘米，可做到15米；预应力混凝土空心板跨径8~16米有标准图，板厚40~70厘米，可做到22米，板厚80~90厘米；构造要求板厚（7厘米），抗剪复核；

◎预应力混凝土空心板分先张法与后张法，二者区别？ ◎横向连接-荷载的有效横向分布，共同承担外荷载； 2-3、 斜板桥的受力特点与构造

2-3-1、斜板桥的受力特点：

◎由于地形或路线线型要求，斜交角为桥轴线与支承线的垂线的夹角；具有如下受力特点：

1）荷载最短距离（钝角方向）传递，最大主弯距方向向支承边垂线方向偏转的趋势；

2)钝角处产生垂直于钝角平分线的较大的负弯距，钝角的支反力较大，镭角的支反力较小，有上翘的趋势，设拉力支座固定，将导致板内有较大的扭距；

3)均布荷载下，斜板桥最大跨内弯距比正桥小，跨内纵向最大弯距随斜交角增大，自中央向钝角方向移动；

4)跨中横向弯距比正桥大，相当于跨径方向减少的量；

5)《桥规》规定斜交角小于15度时，按正桥设计； 2-3-2斜板桥的构造特点：

2-3-2-1、整体式板桥的构造:1)按主弯距方向的变化配置主筋，分布钢筋平行板边；钝角范围钢筋加强，上层与钝角二等分线垂直，下层平行加强（反力、负弯距），非支承板边上层加强钢筋网抗扭；2)两钝角角点间范围，主钢筋与支承边垂直，自由边范围主筋沿斜跨径方向，并与中间主筋重叠。

第六节 桥面构造(一)

一、 桥面组成与布置

1-1．双向车道布置（桥面的一般构 ）

1-2．分车道布置

1-3．双层桥面布置

二 、 桥面铺装

桥面构造－概述：

桥面部分通常包括：桥面铺装、防水及排水设备、伸缩缝、人行道（安全带）、路缘石、栏杆（防撞墙）及灯柱，过桥管线、航灯指示；桥面的养护重要；

桥面铺装重量应尽量降低（二期恒载），铺装质量应使铺装层与桥面板紧密结合；白色路面（水泥混凝土）、黑色路面（下混凝土上为沥青、全沥青（下细上粗）、改性沥青、钢纤维混凝土、防水混凝土）、扩张金属网；桥面横坡1.5~~3.0% ；

桥面排水，纵坡大于2%，桥长大于50米，12~15米设一个泄水管，坡度小于2%，6~8米一个，按不小于2~3cm2/m2桥面设过水面积；位置根据实际情况决定，可用金属泄水管（铸铁）、钢筋混凝土、塑料制品；

设置伸缩缝目的为梁体自由变形，释放因温度变化、混凝土收缩、徐变、车辆荷载等引起的桥面纵向变形；其由钢板及角钢、橡胶、固定锚筋或锚杆等；目前收缩缝问题较多应进一步研究可靠的方法，或减少缝的数量（桥面连续）；

关于桥面横坡：桥面横坡一般1.5%~3%；做法：盖梁顶设横坡、三角垫层、结构设横坡

三、 防水排水系统

防水层的类型：

①洒布薄层沥青或改性沥青，其上撒布一层砂，经碾压形成沥青涂胶下封层；

②涂刷聚氨脂胶泥、环氧树脂、阳离子乳化沥青、氯丁胶乳等高分子聚合物涂胶；③铺装沥青或改性沥青防水卷材，以及浸渍沥青的无纺土工布等做法

桥面排水系统：设置数量：i>2, l 2, l>50 时：12~15设米一个；i

桥面排水系统-2：常用做法：金属排水管、混凝土排水管、横向排水、封闭式

四 、 桥梁伸缩缝

使用要求：1. 能够适应桥梁温度变化所引起的伸缩。2．桥面平坦，行驶性良好的构造。3．施工安装方便，且与桥梁结构联为整体。

4．具有能够安全排水和防水的构造。5. 承担各种车辆荷载的作用。

6．养护、修理与更换方便。7．经济价廉。

五、 人行道、栏杆、护栏与灯柱

5-1、人行道与安全带：人多： 人行道0.75米（1m）+0.5米的倍数；人少： 安全带，0.25~0.5米；高度： 0.25~0.4米；

做法：现浇——与桥面连成整体

预制——做成配件，现场组合安装

5-2、栏杆、灯柱

栏杆高度：0.8 ~ 1.2米，按规范计算水平力;间距1.5~~3.0m; 做法：全预制安装、现浇栏杆柱、预制安装扶手；灯柱一般均为预制安装

护栏的作用、种类

护栏作用：封闭沿线两側的作用；具有吸收碰撞能量的作用 种类：刚性护拦、半刚性护拦、柔性护拦

六 桥面伸缩缝

作用：为保证桥跨结构在气温变化、活载作用、混凝土收缩与徐变等影响下能自由变形，需要使桥面在两梁端之间以及梁端与桥台背墙之间设置横向伸缩缝。要求伸缩缝能保证梁自由变形、车辆平顺通过、防止雨水、垃圾堵塞、减少噪音。特别要注意，伸缩缝附近的栏杆要断开，使其能相应地自由变形。为满足桥面变形的要求，通常在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的铰接位置上设置伸缩缝。

U形锌铁皮式伸缩缝

跨搭钢板式伸缩缝

橡胶伸缩缝

利用各种断面形状的优质橡胶作为伸缩缝的填嵌材料，既富有弹性，又易于胶贴，能满足变形要求和兼备防水功能，采用橡胶伸缩缝来代替跨搭钢板式伸缩缝，可以避免污物落入缝内，省去排水滞槽，显著减小活载的动力作用，简化接缝构造和安装工艺，并能显著节约钢材。在桥梁工程中，为了提高行车的舒适性，减轻桥梁的养护工作和提高桥梁的使用寿命，就应力求减少伸缩缝的数量。

第七节 拱桥构造

一、拱桥基本要求

1、拱桥的基本特点及其适用范围

力学特点:将桥面的竖向荷载转化为部分水平推力，使拱的弯距大大减小，拱主要承受压力，充分发挥圬工材料抗压性能； 拱桥的优缺点:拱桥的优点：1、具有较大的跨越能力，充分发挥圬工及其它抗压材料的性能；2、构造较简单，受力明确简洁；3、形式多样、外型美观；

拱桥的缺点：1、有水平推力的拱桥，对地基基础要求较高，多孔连续拱桥互相影响；2、跨径较大时，自重较大，对施工工艺等要求较高；3、建筑高度较高，对稳定不利；

2、拱桥的组成及主要类型

拱桥的主要组成:拱圈（拱背、拱腹、拱顶、拱脚）、拱上结构;矢跨比f/L—反映拱桥受力特性的重要指标

拱桥分类:圬工拱桥、钢拱桥、钢筋混凝土拱桥、 钢管混凝土拱桥、 型钢混凝土拱桥

按拱上结构形式分：实腹式拱桥 空腹式拱桥

按结构受力图式分类：无铰拱、 二铰拱、三铰拱 组合体系： 分为有、无推力两类

刚架拱桥、桁架拱桥、桁式组合拱桥、梁拱组合桥、系杆拱桥

～按拱肋及系杆的尺寸，柔性、刚性

二、主拱圈的构造

板拱：石板拱、混凝土板拱、钢筋混凝土板拱

肋拱:◎矩形截面：肋高为跨径的1/40~1/60，肋宽为肋高的0.5~2.0倍；

箱形拱:适合:跨径在50m以上的大跨径桥；

特点：截面挖空率大，节省材料；形心轴靠中适应主拱正负弯距变化；主拱整体性好，抗扭刚度大，稳定性好；便于预制施工拼装；

箱形拱的拱圈，一般由几个闭合箱（多室箱）组成。每一个闭合箱又由箱壁（侧板）、顶板（盖板）、底板及横隔板组成。箱拱截面的挖空率一般可达全截面的50%~70%。 修建箱形拱，可以采用预制拱箱无支架吊装或有支架现场浇筑等施工方法。若采用无支架施工时，拱箱可分段预制，采用装配-整体式分阶段施工方法组拼成一个整体，也可采用封闭式拱箱，它需要较大的吊装能力。

箱形主拱圈的形式:1、采用闭合箱肋组成的多室箱形截面；

2、采用工字形肋组成的多室箱形截面3、采用U形肋组成多室箱形截面4、单室箱形截面

双曲拱:◎主拱圈特点：化整为零，再集零为整;◎适用无

支架吊装、起吊重量小情况

三、拱桥拱上建筑的构造

对于普通型上承式拱桥，其主要承重结构。主拱圈是曲线，车辆无法通过，需要在桥面系与主拱之间设置传递荷载的构件或填冲物，这些传递荷载的构件或填冲物称为拱上建筑。 作用：拱上建筑是拱桥的一部分，依其结构形式的不同而参与主拱共同受力的程度也不同；同时，拱上建筑在一定程度上能约束主拱圈由温度变化及混凝土收缩徐变等引起的变形，而主拱圈变形又使拱上建筑产生附加力。

拱上建筑类型：实腹式拱桥，空腹式拱桥两大类。

实腹式拱桥：实腹式拱上建筑构造简单，施工方便，但填料数量较多，恒载较重，小跨径拱桥中多采用实腹式。

空腹式拱桥：大、中跨径拱桥多采用空腹式。以利于减小恒载，并使桥梁显得轻巧美观。

实腹式拱上建筑：组成：填料、侧墙、护拱、变形缝、防水 层、卸水管及桥面系等组成

四、拱桥的其他细部构造

拱上填料（包括实腹拱和空腹拱）：作用是扩散车轮荷载，减小对拱圈的冲击；如果填料较厚（大于45厘米），可不计冲击影响；填料要求：容重小，透水性好，压缩性小。桥面铺装：目前一般采用防水砼、钢纤维砼、沥青砼、钢筋钢纤维砼等，同时在桥面形成一定的横坡，以利排水，保护桥梁。人行道：和梁桥一样，根据需要设置一定宽度的人行道，人行道可以部分悬出桥面或不悬出。

伸缩缝与变形缝：◎保证结构的安全性与耐久性；◎相对变形较大的位置设伸缩缝、相对变形较小处设变形缝；◎使拱上建筑适应主拱圈的变形；

拱上建筑联合作用—在温度或荷载作用下，主拱与拱上建筑变形相互影响的作用。

伸缩缝：缝宽2-3cm，用压缩性强的材料填塞

变形缝：可不留缝宽，用油毛毡或低标号砂浆砌筑端腹孔设置三铰拱，以适应拱上建筑的变形

桥面系设置在拱圈之上的拱桥。 优点是桥面系构造简单，拱圈与墩台的宽度较小，桥上视野开阔，施工方便；缺点是桥梁的建筑高度大，纵坡大和引桥长。一般用在跨度较大的桥梁。如图所示

第八节 桥梁墩台构造

一、重力式桥台

1、重力式桥台的类型：重力式桥台依据桥梁跨径、桥台高度及地形条件的不同，有多种形式。常用的类型有U形桥台，埋置式桥台，八字式和一字式桥台等。重力式桥台在铁路桥上还有T形桥台，十字形桥台等其它型式。

2、U形桥台：U形桥台由台身（前墙）台帽、基础与两侧的翼墙组成，在平面上呈U字形。U形桥台构造简单，基础底承压面大，应力较小，但圬工体积大，桥台内的填土容易积水，结冰后冻胀，使桥台结构产生裂缝。

二、轻型桥台

1、薄壁轻型桥台：薄壁轻型桥台常用的型式有悬臂式、扶壁式、撑墙式及箱式等，如图所示。在一般情况下，悬臂式桥台的混凝土数量和用钢量较高、撑墙式与箱式的模板用量较高。薄壁桥台的优点与薄壁墩类同，可依据桥台高度，地基强度和土质等因素选定。

2、支撑梁轻型桥台：单跨或少跨的小跨径桥，在条件许可的情况下，可在轻型桥台之间或台与墩间，设置3～5根支撑梁。支撑梁设在冲刷线或河床铺砌线以下。梁与桥台设置锚固栓钉，使上部结构与支撑梁共同支撑桥台承受台后土压力。此时桥台与支撑梁及上部结构形成四铰框架来受力。

轻型桥台可采用八字式和一字式翼墙挡土，如地形许可，也可做成耳墙，形成埋置式轻型桥台并设置溜坡

3、钢筋混凝土轻型桥台：其构造特点是利用钢筋混凝土结构的抗弯能力来减少圬工体积而使桥台轻型化

三、埋置式桥台

桥台台身埋置于台前溜坡内，不需另设翼墙，仅由台帽两端的耳墙与路提衔接。图15-2a为直立式埋置桥台；15-2b为后倾式，它使台身重心向后，用以平衡台后填土的倾覆力矩，但倾斜度应适当。

四、框架式桥台

1、框架式桥台是一种在横桥向呈框架式结构的桩基础轻型桥台，它埋置土中，所受的土压力较小，适用于地基承载力较低、台身较高、跨径较大的梁桥。其构造型式有双柱式、多柱式、墙式、半重力式和双排架式、板凳式等。

2、 一般为双柱式桥台，当桥较宽时，为减少台帽跨度，可采用多柱式，或直接在桩上面建造台帽。 框架式桥台均采用埋置式，台前设置溜坡。为满足桥台与路堤的连接，在台帽上部设置耳墙，必要时在台帽前方两侧设置挡板。

五、实体重力式桥墩实体桥墩

一、 实体重力式桥墩

是一实体圬工墩，主要靠自身的重量（包括桥跨结构重力）平衡外力，从而保证桥墩的强度和稳定。此种桥墩自身刚度大，具有较强的防撞能力，但同时存在阻水面积大的缺陷，比较适合于修建在地基承载力较高、覆盖层较薄、基岩埋深较浅的地基上。 重力式桥墩墩帽采用20号以上的混凝土，加配构造钢筋。 重力式桥墩的墩身用15号或大于15号片石混凝土浇筑，或用浆砌块石和料石，也可以用混凝土预制块砌筑。

桥墩基础一般采用15号混凝土，起平面尺寸较墩身底面尺寸略大（四周各放大20cm）。基础多做成单层的，其高度一般为50cm上下。

二、空心桥墩

∙ 部分镂空实体桥墩：

保持实体桥墩的基本特点，如较大的轮廊体形，较大的圬工结构，少量的钢筋等。在截面强度和刚度足以承担和平衡外力的前提条件下，减少圬工数量，使结构更经济。

∙ 薄壁空心桥墩：

基本结构形式与部分镂空实体桥墩相似，但一般采用强度高、墩身壁较薄的钢筋混凝土构件，混凝土标号一般为20～30号混凝土。

三、柱式桥墩

柱式桥墩是目前公路桥梁中广泛采用的桥墩型式。它具有线条简捷、明快、美观，既节省材料数量又施工方便的特点，特别适用于桥梁宽度较大的城市桥梁和立交桥。

柱式桥墩(如图所示)一般可分为独柱、双柱和多柱等形式，它可以根据桥宽的需要以及地物地貌条件任意组合。柱式桥墩由承台、柱式墩身和盖梁组成，对于上部结构为大悬臂箱形截面，墩身可以直接与梁相接。柱式墩一般用混凝土标号为20～30号的钢筋混凝土构件组成。

图中：a)---单柱式；b)---双柱式；c)---哑铃式；d）---混合双柱式

第九节 桥梁施工准备

一、 施工方法的分类及特点

二、桥梁施工方法的选择原则：

◎施工方法进行分类只是为了描述其特点

◎一般不可能仅采用一种施工方法，多为综合应用。

◎同一种方法中，不同情况所需的机具、劳力、施工的步骤和施工期限不一。

◎应根据设计要求、现场、环境、设备、经验等因素综合分析考虑、合理选择。

◎应考虑的主要因素：①结构形式、规模；②桥位地形、自然环境、社会环境；③机械、施工管理的制约；④经验；⑤安全性、经济性。

三、施工准备

◎建立必要的技术和物质条件，统筹安排施工力量和施工现场，保证施工得以顺利进行。

◎施工准备通常包括技术准备、劳动组织准备、物质准备和施工现场准备等工作。

四、桥梁施工组织设计

◎是指导桥梁施工的基本技术经济文件，也是对施工实行科学管理的重要手段。

◎以工程项目、单项工程或单位工程为对象编制的：将整个工程项目分解为各单项工程→各单项工程分解为单位工程→单位工程分解为各分部工程→分部工程分解为各分项工程→进一步分解为各道工序。 ◎编制施工组织设计的目的，就是在保证工程质量的前提下，尽可能地缩短工程工期、降低工程成本、尽早发挥工程项目的经济效益。

五、墩台施工

5-1、对石料、砂浆与脚手架的要求

5-1-1 对石料与砂浆的要求

◎常用材料：片石、块石及粗料石，以水泥砂浆砌筑；◎石料与砂浆的规格要符合有关规定；～浆砌片石一般适用于高度小于6m的墩台身、基础、各式墩台身填腹（镶面少用）；～浆砌块石一般用于高度大于6m的墩台身、镶面或应力要求大于浆砌片石砌体强度的墩台；～浆砌粗料石则用于磨耗及冲击严重的分水体及破冰体的镶面工程以及有整齐美观要求的桥墩台身等。

5-1-2、对脚手架的要求

◎重量小或距地面不高时，可用简单的马凳跳板直接运送；

◎重量较大或距地面较高时，可采用固定式动臂吊机或桅杆式吊机或井式吊机，将材料运到墩台上，然后再分运到安砌地点。

◎用于砌石的脚手架应环绕墩台搭设，用以堆放材料，并支承施工人员砌镶面定位行列及沟缝。

◎脚手架一般常用固定式轻型脚手架（适用于6m以下的墩台）、简易活动脚手架（能用在25m以下的墩台）以及悬吊式脚手架（用于

较高的墩台）。

5-2、砌筑要点与砌筑方法

砌筑要点：◎按图放出实样，挂线砌筑。◎第一层砌块

如基底为土质，不需坐浆；

如基底为石质，应清洗、润湿后，先坐浆再砌石。◎斜面应逐层放坡，保证坡度。

◎保持缝宽，砌缝饱满。◎形状较复杂的，应先作出配料设计图（图↓），注明块石尺寸；◎形状较简单的，根据砌体高度、尺寸、错缝等，先放样配料再砌。

5-3、墩（台）帽施工

墩（台）帽放样：

◎距帽底约30～50cm时，即需测出墩台纵横中心轴线，竖立墩、台帽模板，安装锚栓孔或安装预埋支座垫板、绑扎钢筋等。 ◎不要以基础中心线作为台帽背墙线

◎浇筑前应反复核实，以确保墩、台帽中心、支座垫石等位置方向及水平标高不出差错。

六、重力式桥台

∙ 重力式桥台的类型：

重力式桥台依据桥梁跨径、桥台高度及地形条件的不同，有多种形式。常用的类型有U形桥台，埋置式桥台，八字式和一字式桥台等。

重力式桥台在铁路桥上还有T形桥台，十字形桥台等其它型式。

∙ U形桥台：

U形桥台由台身（前墙）台帽、基础与两侧的翼墙组成，在平面上呈U字形。

U形桥台构造简单，基础底承压面大，应力较小，但圬工体积大，桥台内的填土容易积水，结冰后冻胀，使桥台结构产生裂缝。

七、埋置式桥台

桥台台身埋置于台前溜坡内，不需另设翼墙，仅由台帽两端的耳墙与路提衔接。图a为直立式埋置桥台；b为后倾式，它使台身重心向后，用以平衡台后填土的倾覆力矩，但倾斜度应适当。

埋置式桥台，台身为圬工实体，台帽及耳墙采用钢筋混凝土，当台前溜坡有适当保护不被冲毁时，可考虑溜坡填土的主动土压力。因此，埋置式桥台圬工数量较省，但由于溜坡伸入桥孔，压缩了河道，有时需要增加桥长。它适用于桥头为浅滩，溜坡受冲刷较小，填土高度在10m以下的中等跨径的多跨桥中使用。当地质情况较好时，可将台身挖空成拱形，以节省圬工，减轻自重。

八、轻型桥台

1 薄壁轻型桥台

薄壁轻型桥台常用的型式有悬臂式、扶壁式、撑墙式及箱式等，如图所示。在一般情况下，悬臂式桥台的混凝土数量和用钢量较高、撑墙式与箱式的模板用量较高。薄壁桥台的优点与薄壁墩类同，可依据桥台高度，地基强度和土质等因素选定。

2支撑梁轻型桥台

单跨或少跨的小跨径桥，在条件许可的情况下，可在轻型桥台之间或台与墩间，设置3～5根支撑梁。支撑梁设在冲刷线或河床铺砌线以下。梁与桥台设置锚固栓钉，使上部结构与支撑梁共同支撑桥台承受台后土压力。此时桥台与支撑梁及上部结构形成四铰框架来受力。

轻型桥台可采用八字式和一字式翼墙挡土，如地形许可，也可做成耳墙，形成埋置式轻型桥台并设置溜坡。

3框架式桥台

柱式桥台：

一般为双柱式桥台，当桥较宽时，为减少台帽跨度，可采用多柱式，或直接在桩上面建造台帽。

∙ 墙式桥台：

当填土高度大于5m时，可采用墙式桥台。

∙ 排架式桥台：

当水平力较大时，桥台可采用双排架式或板凳式。

∙ 半重力式桥台：

半重力式构造与墙式相同，墙较厚，不设钢筋。

注：框架式桥台均采用埋置式，台前设置溜坡。为满足桥台与路堤的连接，在台帽上部设置耳墙，必要时在台帽前方两侧设置挡板。 ∙

第十节 钢筋混凝土桥施工

一、钢筋

原材料检查：主要检查其抗拉强度、延伸率、冷弯等性能。

原材料存放：应支垫好或放在格架上，覆盖遮挡，远离油脂、油漆、灰尘等杂物，以免锈蚀污染。

加工要点：--a.钢筋要调直、除锈，下料、弯制要准确，加工好的半成品钢筋分类挂牌存放。b.钢筋骨架在台座上绑孔成型，严格按规范要求；预留孔道的位置要严格检验，符合设计要求。c.钢筋的焊接及绑扎应设置在内力较小处，采用双面焊，缝长为5d,并沿纵向错开布置，错开距离不小于35d的长度，且不小于50cm。配置在接头区内焊接接头的受力钢筋，其受拉区的接头的截面面积不大于总截面面积的50%。d.箍筋弯勾的叠合处，应在梁的上边缘并交错布置，箍筋应与主筋垂直用铁丝绑扎结实，必要时用点焊焊牢。e.钢筋的焊接要求：单面焊缝长≥10d, 双面焊缝长≥5d。f.焊接钢筋骨架式，施焊顺序应避免累积焊接变形、产生过大的焊接应力。

二、砼

砼工程～施工准备：原材料检验、批准、配合比批准、机具准备、材料准备、运输准备、浇筑准备

砼～拌制：人工拌和： ～仅限于少量砼、次要构件；机械拌和。

砼～运输：最少的转运次数、最短的距离、最短的时间；不离析、不泌水、不漏浆；塔落度:到浇筑现场满足浇筑要求，且差值≯30%。运输时间不超限。

砼工程～振捣：〖人工振捣只适用于少量砼、次要构件〗1、充分振捣、但不能过分振捣。以水泥浆刚刚上浮为准；2、应选用适当的振捣器，注意其作用半径，控制砼层厚。3、插入式振捣器

应保证两次插点的作用范围重叠，以1.5杯作用半径为宜；应稍插入下层；

避免频繁触碰钢筋；

三、预钢筋混凝土桥施工

定义：为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早出现，充分利用高强度钢筋及高强度混凝土，设法在混凝土结构或构件承受使用荷载前，预先对受拉区的混凝土施加压力后的混凝土就是预应力混凝土。

目的：预压应力用来减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力，从而将结构构件的拉应力控制在较小范围，甚至处于受压状态,以推迟混凝土裂缝的出现和开展，从而提高构件的抗裂性能和刚度。

分类：根据预加应力值大小对构件截面裂缝控制程度的不同分类：

1.全预应力混凝土 在使用荷载作用下，不允许截面上混凝土出现拉应力的构件，属严格要求不出现裂缝的构件。

2.部份预应力混凝土 允许出现裂缝，但最大裂缝宽度不超过允许值的构件，属允许出现裂缝的构件。

3.无粘结预应力钢筋 将预应力钢筋的外表面涂以沥清，油脂或其他润滑防锈材料，以减小摩擦力并防锈蚀，并用塑料套管或以纸带,塑料带包裹，以防止施工中碰坏涂层，并使之与周围混凝土隔离，而在张拉时可沿纵向发生相对滑移的后张预应力钢筋。

特点:不需要预留孔道，也不必灌浆、施工简便、快速、造价较低、易于推广应用。

预应力混凝土结构的基本原理：所谓预应力混凝土，就是事先人为地在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应力，且其数值和分布恰好能将使用荷载产生的应力抵消到一个合适程度的配筋混凝土。

预应力混凝土所用的材料：

混凝土：强度高；快硬、早强；混凝土强度等级不应低于C40 严格控制水灰比，注意选用高标号水泥并宜控制水泥用量不大于500kg/m3，选用优质活性掺合料，加强振捣与养护 箱型拱（如图12-6 所示）

图12-6 箱型拱截面形式

箱型拱特点：适合大跨径拱桥，截面挖空率大，节省材料；形心轴靠中适应主拱正负弯距变化；主拱整体性好，抗扭刚度大，稳定性好；便于预制施工拼装；

箱形主拱圈的形式：1、采用闭合箱肋组成的多室箱形截面（如图12-7所示）；2、采用工字形肋组成的多室箱形截面3、采用U形肋组成多室箱形截面4、单室箱形截面