橋梁工程基礎(chǔ)知識

《市政工程概論》導(dǎo)學(xué)二內(nèi)容：第2篇橋梁工程守護陣地架設(shè)平臺合二為一卜慶江導(dǎo)學(xué)2016.4廣東海洋大學(xué)寸金學(xué)院工程技術(shù)系

13級工管、13級土木、15級工管專業(yè)中國著名橋梁：趙州橋“橋梁工程”導(dǎo)學(xué)計劃第1、2課時橋梁基礎(chǔ)知識第3、4課時構(gòu)造識圖技能第5、6課時施工技術(shù)要點（一）第7、8課時施工技術(shù)要點（二）概念+機理+圖片+視頻+經(jīng)驗第1、2課時橋梁基礎(chǔ)知識第3、4課時構(gòu)造識圖技能第5、6課時施工技術(shù)要點（一）第7、8課時施工技術(shù)要點（二）開講橋梁的基本組成橋梁基本組成：橋跨結(jié)構(gòu)（上板/下梁）、墩臺、基礎(chǔ)。橋梁工程是一個綜合體系，分上部結(jié)構(gòu)梁板、上下節(jié)點支座、下部結(jié)構(gòu)墩臺、承載結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和橋面系。這些內(nèi)容，業(yè)內(nèi)稱之謂“大5部件、小5部件”。負有安全責任的五大部件1.橋跨結(jié)構(gòu)（上板/主次梁）2.支座系統(tǒng)3.橋墩4.橋臺5.墩臺基礎(chǔ)提供服務(wù)功能的五小部件1.橋面鋪裝（瀝青等砼面層）2.防排水系統(tǒng)3.欄桿4.伸縮縫5.燈光照明注意，橋面鋪裝不得寫成橋面鋪“磚”。1、上部結(jié)構(gòu)懸索拱又稱橋跨結(jié)構(gòu)或橋孔結(jié)構(gòu)，是橋梁支座以上跨越橋孔的總稱。作用：直接承受橋面自重和車輛荷載和傳遞荷載。包括：橋面板、橋面梁以及支撐它們的結(jié)構(gòu)構(gòu)件如主梁、拱、懸索等。主梁負有安全責任的五大部件2、支座設(shè)置在橋墩/橋臺的頂部，是支撐上部結(jié)構(gòu)并將其荷載傳遞給墩臺，且具有適應(yīng)荷載、溫度、砼徐變、風力、地震等給上部結(jié)構(gòu)造成轉(zhuǎn)角和位移的能力。不能向下沉降和向上的位移。支座負有安全責任的五大部件更換支座混凝土徐變：是在不變的應(yīng)力長期持續(xù)作用下，砼的變形隨時間而緩慢增長的現(xiàn)象。徐變有利于構(gòu)件的內(nèi)力重分布，減少應(yīng)力集中現(xiàn)象；不利的是加大了偏心受壓而使構(gòu)件撓度增加。屬于成品兩孔和兩孔以上的橋梁中間支撐結(jié)構(gòu)稱為橋墩。負有安全責任的五大部件3、橋墩實體墩由一個實體結(jié)構(gòu)組成柱式墩由分離的兩根或多根立柱所組成。排架樁墩成排樁的樁頂以蓋梁聯(lián)結(jié)構(gòu)成的橋墩。負有安全責任的五大部件4、橋臺位于橋梁兩端，是支承橋梁上部結(jié)構(gòu)并和路堤相銜接的構(gòu)筑物。作用：一側(cè)屬于梁端的支柱，傳遞梁以上的荷載；一側(cè)承受路基填土的水平推力；另兩側(cè)有錐坡?lián)跬翂?。錐形護坡?lián)鯄蚺_的形式：U形、矩形、十字形注意，還要確認橋臺的正面負有安全責任的五大部件5、橋墩橋臺基礎(chǔ)樁、沉井、沉箱等將荷載傳給地基。為附屬設(shè)施，也叫橋面系①橋面鋪裝：在行車道、人行道上鋪裝面層。②排水防水系統(tǒng)：迅速排除橋面積水。④欄桿及護墩：防撞、保證安全，利于觀賞③伸縮縫：滿足橋面變形（水平位移與轉(zhuǎn)角）。⑤燈光照明：方便夜間行車，增加城市美感。為了交通更安全、更舒適、更環(huán)保提供服務(wù)功能的五小部件①橋面鋪裝：行車道、人行道的面層。橋跨結(jié)構(gòu)就相當于道路基層，橋墩相當于路基?？v橫坡都設(shè)有坡度，保持在1.5%~3.0%②排水防水系統(tǒng)：③伸縮縫：避車欄（維修）④欄桿與護墩：⑤燈光照明：圖讀橋梁常用術(shù)語6.橋梁高度H(橋面與最低水位)7.橋梁建筑高度h8.橋下凈空高度9.凈矢高10.計算矢高f11.矢高比f/L1.計算跨徑（從支座中心計）2.凈跨徑（設(shè)計洪水位置時）3.標準跨徑（相鄰墩中線間）4.橋梁全長L5.多孔跨徑總長L1設(shè)計尺寸是多是少、就高就低，終歸一句話“合理就好”！橋跨結(jié)構(gòu)最下緣定義：修筑橋梁工程時，用來宣泄路堤下車流、人流、水流的構(gòu)造物。規(guī)模：多孔跨徑不大于8m,單孔路徑不大于5m.圖讀橋梁常用術(shù)語：12.涵洞涵洞與跨孔要區(qū)分圖讀：橋梁涵洞-1圖讀：橋梁涵洞-2涵洞的用途涵洞橋人車通行涵洞鐵路涵洞暗疏水涵洞圖讀：橋梁涵洞-3涵洞的功能之外梁式橋：簡支梁、連續(xù)梁、懸臂梁。剛架橋：斜腿剛架、連續(xù)剛架。梁板與墩整體結(jié)合?？缰胁荒芨?多用于立交橋.拱式橋：上承拱、中承拱、下承拱。懸索橋：塔架、纜索、吊桿、錨錠。斜拉橋：塔柱、斜拉索、主梁。

橋梁的分類橋梁的受力體系受壓受拉受彎組合劃分五類1、按受力體系分：圖讀橋梁受力特點基本體系：受壓、受拉、受彎組合體系：壓拉彎同時存在支座：鉸支座、固定支座梁式/受彎拱式/受壓懸吊/受拉剛架橋（連續(xù)剛構(gòu)）斜拉橋正彎矩負彎矩零彎矩施工接縫點受力聯(lián)想：人類傳統(tǒng)的劈柴方法。簡支梁最容易，中間加個墩呢。梁式

橋梁的分類橋梁的受力體系受壓受拉受彎組合劃分五類1、按受力體系分：圖讀橋梁受力特點基本體系：受壓、受拉、受彎組合體系：壓拉彎同時存在支座：鉸支座、固定支座梁式/受彎拱式/受壓懸吊/受拉剛架橋（連續(xù)剛構(gòu)）斜拉橋拱式梁式/受彎拱式/受壓懸吊/受拉剛架橋（連續(xù)剛構(gòu)）斜拉橋正彎矩負彎矩零彎矩施工接縫點受力：拱券、拱肋利用塊料之間的側(cè)壓力承載對兩側(cè)地基土要求高拓：半圓式/古羅馬尖形/伊斯蘭拓：建筑風格叫“無梁殿”梁式橋：簡支梁、連續(xù)梁、懸臂梁。剛架橋：斜腿剛架、連續(xù)剛架。梁板與墩整體結(jié)合。跨中不能高,多用于立交橋.拱式橋：上承拱、中承拱、下承拱。懸索橋：塔架、纜索、吊桿、錨錠。斜拉橋：塔柱、斜拉索、主梁。

橋梁的分類橋梁的受力體系受壓受拉受彎組合劃分五類1、按受力體系分：圖讀橋梁受力特點基本體系：受壓、受拉、受彎組合體系：壓拉彎同時存在支座：鉸支座、固定支座梁式/受彎拱式/受壓懸吊/受拉剛架橋（連續(xù)剛構(gòu)）斜拉橋介于拱式與梁式之間的組合體系剛架墩與梁是固定支座固結(jié)關(guān)系梁受彎是正彎矩墩受壓水平方向受壓推力拓：連續(xù)剛架施工難設(shè)縫拓：若是鉸支座就是連續(xù)梁零/負彎矩：跨中正彎矩減小梁式/受彎拱式/受壓懸吊/受拉剛架橋（連續(xù)剛構(gòu)）斜拉橋正彎矩負彎矩零彎矩施工接縫點梁式橋：簡支梁、連續(xù)梁、懸臂梁。剛架橋：斜腿剛架、連續(xù)剛架。梁板與墩整體結(jié)合。跨中不能高,多用于立交橋.拱式橋：上承拱、中承拱、下承拱。懸索橋：塔架、纜索、吊桿、錨錠。斜拉橋：塔柱、斜拉索、主梁。

橋梁的分類橋梁的受力體系受壓受拉受彎組合劃分五類1、按受力體系分：圖讀橋梁受力特點基本體系：受壓、受拉、受彎組合體系：壓拉彎同時存在支座：鉸支座、固定支座梁式/受彎拱式/受壓懸吊/受拉剛架橋（連續(xù)剛構(gòu)）斜拉橋懸索鋼筋砼錨錠梁式/受彎拱式/受壓懸吊/受拉剛架橋（連續(xù)剛構(gòu)）斜拉橋正彎矩負彎矩零彎矩施工接縫點梁式橋：簡支梁、連續(xù)梁、懸臂梁。剛架橋：斜腿剛架、連續(xù)剛架。梁板與墩整體結(jié)合?？缰胁荒芨?多用于立交橋.拱式橋：上承拱、中承拱、下承拱。懸索橋：塔架、纜索、吊桿、錨錠。斜拉橋：塔柱、斜拉索、主梁。

橋梁的分類橋梁的受力體系受壓受拉受彎組合劃分五類1、按受力體系分：圖讀橋梁受力特點基本體系：受壓、受拉、受彎組合體系：壓拉彎同時存在支座：鉸支座、固定支座梁式/受彎拱式/受壓懸吊/受拉剛架橋（連續(xù)剛構(gòu)）斜拉橋斜拉主梁和橋面塔柱斜拉索大跨度:塔柱、主梁、斜拉索受力特點:荷載傳給橋面，斜索吊起主梁，荷載傳到塔柱，通過塔柱基礎(chǔ)到地基。梁式/受彎拱式/受壓懸吊/受拉剛架橋（連續(xù)剛構(gòu)）斜拉橋正彎矩負彎矩零彎矩施工接縫點梁式橋：簡支梁、連續(xù)梁、懸臂梁。剛架橋：斜腿剛架、連續(xù)剛架。梁板與墩整體結(jié)合?？缰胁荒芨?多用于立交橋.拱式橋：上承拱、中承拱、下承拱。懸索橋：塔架、纜索、吊桿、錨錠。斜拉橋：塔柱、斜拉索、主梁。梁式橋主梁是承重構(gòu)件，板與次梁都傳力于主梁。實腹式——T型、工字型和箱型；空腹式——桁架梁。優(yōu)點：很好的就地取材、工業(yè)化施工、耐久性好、適應(yīng)性強、整體性好且美觀、技術(shù)與經(jīng)驗發(fā)展成熟。缺點：結(jié)構(gòu)自重大、跨度受限等按照主梁的支撐方式分類：簡支梁橋、連續(xù)梁橋、懸臂梁橋受彎歸基本體系

簡支梁連續(xù)梁橋又稱：一根梁/一塊板圖讀懸壁梁的正彎矩與負彎矩懸臂梁橋拱式橋拱：作為橋身受壓，是主要承重結(jié)構(gòu)。拱券和拱肋。特點：有推力的結(jié)構(gòu)，它的主要內(nèi)力是軸向壓力，可充分利用材料的抗壓性能。按橋面與拱的相對位置分為：上承式、中承式、下承式拱橋。上承式拱橋/拱券中承式拱橋/拱肋下承式拱橋/拱肋剛構(gòu)橋上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)連成整體的無支座剛架結(jié)構(gòu)。特點：在垂直荷載作用下，剛架底部除了產(chǎn)生豎向反力外，還產(chǎn)生力矩和水平反力。T形剛構(gòu)橋連續(xù)剛構(gòu)橋懸索橋纜索(或鋼鏈)懸掛于橋塔并錨固于兩岸錨錠，從纜索垂下許多吊桿，把橋面吊住，將力傳給纜索再給橋臺后方的鋼筋砼錨錠。優(yōu)點：充分利用材料的強度、用料省、自重輕，在各種體系橋梁中的跨越能力最大，跨徑可以達到1000米以上。懸索橋塔錨碇在橋臺吊桿橋面懸索橋承載體系缺點：剛度小，在荷載作用下容易產(chǎn)生較大的撓度和振動。懸索橋特點：受拉明確、構(gòu)造簡單，能以較小的建筑高度，經(jīng)濟、合理地修建大跨度橋。日本明石海峽橋1998年建成，跨徑1991米，是目前世界上跨徑最大的懸索橋。懸索橋：特大跨徑的橋型之一，當跨徑大于800m時，懸索橋方案具有很強的競爭力。汕頭海灣大橋矮寨特大懸索橋斜拉橋大跨度橋梁，組合體系，由塔柱、主梁、斜拉索組成。塔柱斜拉索主梁和橋面受力示意受力特點:斜索吊起主梁，荷載傳到塔柱，通過塔柱基礎(chǔ)到地基.南京長江第三大橋武漢天興洲長江大橋斜拉橋的正面、側(cè)面10002、按跨徑大小分類＜8或者每年注冊師考試的題型辨清1000100308才牛逼！3、按建筑材料分類木橋圬

[wū]

工橋（磚、石、砼橋）鋼橋鋼筋砼橋（鋼筋砼與預(yù)應(yīng)力砼的區(qū)別）鋼管砼橋預(yù)應(yīng)力砼橋（先張與后張）4、按跨越方式分類固定式橋開啟式橋浮橋漫水橋5、按施工方法分類整體施工橋——上部結(jié)構(gòu)一次澆筑而成節(jié)段施工橋——上部結(jié)構(gòu)分節(jié)段組拼而成預(yù)制安裝橋橋梁施工詳細導(dǎo)學(xué)橋梁設(shè)計要點橋位選擇——中小橋橋位于服從路線，大橋線路服從橋位確定橋梁總跨徑與分孔數(shù)——考慮過水、通航、造價、標高橋梁的縱橫斷面布置——確定橋?qū)挕M向坡度、橋跨結(jié)構(gòu)公路橋型——從安全實用、經(jīng)濟合理對比，選出最優(yōu)橋型演示：空心板梁式橋的施工過程原地面設(shè)置橋臺設(shè)置橋墩澆注蓋梁邊梁架設(shè)鋪設(shè)中部梁板空心板梁橋面鋪裝兩岸施工中部合龍成橋附屬設(shè)施安裝橋梁施工技術(shù)1、上部結(jié)構(gòu)的施工方法固定支架就地澆筑法：在橋位搭設(shè)支架→澆筑橋體砼→拆模拆支架→成橋。適用于中、小跨橋梁，作業(yè)場地小。懸臂施工法：橋墩施工先→澆筑兩側(cè)梁段的現(xiàn)場澆筑（或拼裝）。澆筑的，施工簡便，整體性好；拼裝的速度快。轉(zhuǎn)體施工法：先在橋位岸邊預(yù)制→養(yǎng)護，待砼達到設(shè)計強度后→旋轉(zhuǎn)構(gòu)件就位。分平轉(zhuǎn)、豎轉(zhuǎn)、平豎轉(zhuǎn)。頂推施工法：在沿橋縱軸方向的臺后設(shè)置預(yù)制場地，先預(yù)制好“橋梁節(jié)段”，再用預(yù)應(yīng)力筋使其與已完成的梁體（板和次梁下面的主梁，從外面看很直觀）連成整體。通過水平千斤頂將梁體向前頂推出預(yù)制場地，與墩臺接位。注意：頂推作業(yè)時，梁的受力狀態(tài)變化很大，可加設(shè)臨時墩，起著“前置導(dǎo)軌梁板”之作用來減小內(nèi)力。逐孔施工法：屬于梁的施工，適合中等跨徑預(yù)應(yīng)力砼梁。從橋的一端逐孔施工直到對岸。采用移動支架現(xiàn)澆法施工為最常見。橫移施工法：在未來安置結(jié)構(gòu)物的旁邊位置，預(yù)制該構(gòu)件，再水平橫移安裝就位。提升施工法：在未來安置結(jié)構(gòu)物的下面位置，預(yù)制該構(gòu)件，再垂直運輸安裝就位。浮運施工法：在未來安置結(jié)構(gòu)物的外圍位置，預(yù)制該構(gòu)件，再通過大型浮運至橋位，安裝就位。2、橋梁墩臺砌筑式：用二片石、塊石與水泥砂漿施工的實體。裝配式：用運輸機械將預(yù)制場地先澆筑、養(yǎng)護好的結(jié)構(gòu)墩臺，按設(shè)計要求準確就位，用后張法等進行技術(shù)安裝?，F(xiàn)澆式：按設(shè)計要求、施工規(guī)范和技術(shù)規(guī)程，現(xiàn)場設(shè)置支架澆筑墩臺。常用于小、中型橋梁的墩臺，如V形墩。3、橋梁基礎(chǔ)擴大基礎(chǔ)：因土質(zhì)較好，采用明挖淺基礎(chǔ)，由地基承受基底傳來的上部荷載。樁及管柱基礎(chǔ)：因土質(zhì)較差，持力土層埋藏較深，需要深基礎(chǔ)才能滿足結(jié)構(gòu)物對地基強度、變形和穩(wěn)定性要求。鋼筋砼樁、預(yù)應(yīng)力樁、木樁、鋼樁都行。沉井基礎(chǔ)：多為深基礎(chǔ)，適合水文地質(zhì)條件較差的地基，對很高的承載力和抗震性能的建（構(gòu)）筑物。可通過各種技術(shù)方法加速下沉，亦適合水中基礎(chǔ)施工。地下連續(xù)墻基礎(chǔ)：又叫槽壁法施工。分為閉合板墻結(jié)構(gòu)和分散板墻結(jié)構(gòu)兩種，閉合板墻運用最廣泛，其平面呈四邊形。鎖口鋼管樁基礎(chǔ)：由無數(shù)鋼管柱圍成的圍墻，即閉合式管柱基礎(chǔ)。鎖口與鎖口間隙用水泥砂漿，樁內(nèi)填砼，圍墻內(nèi)填砂。4、施工控制定義理解：在施工過程中，由于受到確定或不確定因素的影響，存在著理解狀態(tài)與實際狀態(tài)的差異。為此，必須對施工狀態(tài)進行實時監(jiān)測、調(diào)整和預(yù)測，從各種受誤差影響而失真的參數(shù)中找到相對真實值。#施工控制的重要性共4點：橋梁施工技術(shù)的重要組成部分；確保施工宏觀質(zhì)量和安全；確保橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形始終處于容許的安全范圍內(nèi)。#橋梁施工控制的內(nèi)容共4個控制：變形控制、應(yīng)力控制、穩(wěn)定制定、安全控制。請觀看視頻：湖北野山河大橋施工工藝（7分鐘）21世紀初，我國擬建的五個跨海大橋：1、渤海海峽工程：煙臺至大連的直線連接，現(xiàn)方案中。2、長江口越江工程：上海浦東（或?qū)毶剑┙?jīng)崇明島連接江蘇南通海門的隧道越江工程，是國家科委下達的國家重大軟件課題。該項目西段目前在建中。3、杭州灣跨海工程：寧波至嘉興的連接，是杭州通往上海的重要交通設(shè)施。該大橋于07年6月26日貫通，08年5月1日啟用。4、珠江口伶仃洋跨海工程：現(xiàn)正式叫港珠澳大橋，連接香港、珠海、澳門三大城市，計劃2016年底完工通車。5、瓊州海峽工程：海安至海口的跨海通道（橋隧）工程。三、橋梁工程的前景進展介紹1、項目上：采用橋梁結(jié)構(gòu)，南起海南澄邁道倫角，北接徐聞燈樓的公路、鐵路兩用橋。跨海長度達26.3公里。2、經(jīng)濟上：鐵路橋時速160km/h，公路橋時速100km/h，穿越時間20分鐘。形成6小時經(jīng)濟圈通廣州、桂林、南寧，12小時經(jīng)濟圈通武漢、上海。可加快推動中國-東盟自由貿(mào)易區(qū)建設(shè)。3、歷史上：譽為“黃金水道”的瓊州海峽，宋朝官員、晚清大臣張之洞就有設(shè)想；新中國成立后，周總理曾指示萬里副總理組織研究修建跨越瓊州海峽工程。毛主席1956年在廣州會上講“湛江是個方向，湛江要設(shè)防，湛江不能丟”。湛江港的橋梁項目須軍委批準。海南省瓊州海峽跨海通道工程前期工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室公布：《瓊州海峽跨海工程規(guī)劃研究報告》已完成，2015年8月8日，由交通部、鐵道部、廣東省和海南省在北京簽訂協(xié)議，明年向發(fā)國家改委報送項目建議書。爭取2017年開工，工期8年，靜態(tài)投資200億，四家共同出資。世界第三大跨海大橋?qū)⒂?017年開建海南省政府：趕在房地產(chǎn)泡沫破滅前拿錢合建！我們繼續(xù)下一章節(jié)橋梁工程的構(gòu)造與識圖第1、2課時橋梁基礎(chǔ)知識第3、4課時構(gòu)造識圖技能第5、6課時施工技術(shù)要點（一）第7、8課時施工技術(shù)要點（二）開講梁式橋的識圖技能5.1梁式橋的簡支板與簡支梁識圖5.2梁式橋的連續(xù)梁識圖5.3拱橋的識圖5.4斜拉橋的識圖5.5懸索橋的識圖5.6橋面系的識圖橋梁工程的施工是承載結(jié)構(gòu)和橋面系（大5部件、小5部件）如何組合一起的建筑技術(shù)活動。做到：按設(shè)計和施工規(guī)范修筑、按質(zhì)量驗收規(guī)范把關(guān)、按工地實際情況修正。5.7橋梁墩臺的識圖5.8橋梁支座的識圖5.9橋梁工程施工圖的識圖要點1、簡支板橋（整體式、裝配式、裝配式橫向連接）又往下分：現(xiàn)澆與預(yù)應(yīng)力