市政工程桥涵工程.pptx

第一节第一节 桥梁概述桥梁概述S1-1 桥梁的作用、组成与分类桥梁的作用、组成与分类S1-2 国内外桥梁建筑概况国内外桥梁建筑概况S1-1 桥梁的作用、组成与分类桥梁的作用、组成与分类一、桥梁的作用一、桥梁的作用二、桥梁的组成二、桥梁的组成三、桥梁的分类三、桥梁的分类一、桥梁的作用一、桥梁的作用在城市道路、乡村道路建设中，为了跨越各种障碍(如河流线路等)，必须修建各种类型的桥梁，桥梁是交通线中的重要组成部分。现代快速路上迂回交叉的立交桥、新兴城市中不断涌现的雄伟壮观的城市桥梁常常成为大中城市的标志与骄傲。二、桥梁的组成二、桥梁的组成（1）桥跨结构(也称为上部结构)（2）桥墩桥台(统称下部结构)（3）墩台基础五大部件(1)桥跨结构桥跨结构包括承重结构和桥面系，是在线路遇到障碍(如河流、山谷或城市道路等)而中断时，跨越这类障碍的主要承重结构，也是承受自重、行人和车辆等荷载的主要构件。桥面系通常由桥面铺装、防水排水设施、人行道、栏杆、侧缘石、灯柱及伸缩缝等构成。五小部件(2)桥墩、桥台桥墩、桥台支承桥跨结构并将恒载和车辆活荷载传至地基的构筑物。桥台桥台设在桥梁两端，除了起支承桥跨结构的作用外，还要与路堤衔接，并防止路堤滑塌；桥桥墩墩则在两桥台之间，桥墩的作用是支承桥跨结构。为保护桥台和路堤填土，桥台两侧常做一些防护和导流工程。(3)墩台基础墩台基础是使桥上全部荷载传至地基的底部奠基的结构部分。是在整个桥梁工程施工中比较困难的部位，而且是常常需要在水中施工，因而遇到的问题也很复杂。与桥梁设计有关的主要名称和尺寸与桥梁设计有关的主要名称和尺寸:计计算算跨跨径径l 梁桥为桥跨结构两支承点之间的距离。拱桥为两拱脚截面形心点间的水平距离，即拱轴线两端点之间的水平距离。净净跨跨径径l0 0一般为设计洪水位时相邻两个桥墩(台)的净距离。通常为梁桥支承处内边缘之间的净距离，拱桥两拱脚截面最低点间的水平距离也称为净跨径。标标准准跨跨径径lK K梁桥为相邻桥墩中线之间的距离，或桥墩中线至桥台台背前缘之间的距离，对于拱桥则是指净跨径。桥桥梁梁全全长长L L简称全长，是桥梁两端两个桥台两侧墙或八字墙后端点之间的距离。对于无桥台的桥梁为桥面系行车道的全长。多多孔孔跨跨径径总总长长梁桥为多孔标准跨径的总和;拱桥为两岸桥台内拱脚截面最低点(起拱线)间的距离，其他形式桥梁为桥面系车道长度。桥桥梁梁高高度度H H行车道顶面至低水位间的垂直距离;或行车道顶面至桥下路线的路面顶面的垂直距离。桥桥梁梁建建筑筑高高度度h h行车道顶面至上部结构最低边缘的垂直距离。桥桥下下净净空空H H0 0上部结构最低边缘至设计洪水位或计算通航水位之间的垂直距离。对于跨线桥，则为上部结构最低点至桥下线路路面顶面之间的垂直距离。净净矢矢高高f f0 0拱桥拱顶截面最下缘至相邻两拱脚截面下缘最低点连线的垂直距离。计计算算矢矢高高f f一拱桥拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心边线的垂直距离。矢矢跨跨比比(f/(f/l)计算矢高f与计算跨径l之比，也称矢拱度。而净矢高f f0 0与净跨径l0之比则称为净矢跨比或净矢拱度，是反映拱桥受力特性的一个重要指标。三、桥梁的分类三、桥梁的分类按其受力体系分类梁式桥刚架桥拱桥吊桥斜拉桥1.梁式桥受力分析：受力分析：梁式桥系是古老的结构体系，梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构。其主要承重构件梁内产生的弯矩很大，所以在受拉区须配置钢筋以承受拉应力。类型类型:简支板桥、简支梁桥悬臂梁桥、T形悬臂梁桥连续梁桥2.刚架桥受力分析：受力分析：刚架桥的主要承重结构是梁（或板）和立柱（或竖墙）整体结合在一起的刚架结构。优点优点：这种桥型能尽量减低线路标高以改善纵坡并能减少路堤土方量。当桥面标高已确定时，能增加桥下净空。缺点缺点：施工比较困难。3.拱桥受力分析：受力分析：拱桥是在竖向力作用下具有水平推力的结构物，主要承重结构是拱圈或拱肋，且以承受压力为主。材料材料传统的拱桥以砖、石、混凝土为主修建。现代的拱桥如钢管混凝土拱桥则以其优美的造型已为许多市政桥梁的首选桥型。3.拱桥3.拱桥4.吊桥受力分析：受力分析：传统的吊桥均用悬挂在两边塔架上的强大缆索作为主要承重结构。在竖向荷载作用下，通过吊杆使缆索承受很大的拉力，通常就需要在两岸桥台的后方修筑非常巨大的锚旋结构。吊桥也是具有水平反力(拉力)的结构。特点：特点：一、一、现代的吊桥，广泛采用高强度钢丝编制的钢缆，以充分发挥其优异的抗拉性能，因此结构自重较轻，能以较小的建筑高度跨越其他任何桥型无与伦比的特大跨度。二、成卷的钢缆易于运输，结构的组成构件较轻，便于无支架悬吊拼装。5.斜拉桥受力分析：受力分析：斜拉桥是由承压的塔、受拉的索与承弯的梁体组合起来的一种结构体系。主要承重的主梁，由于斜拉索将主梁吊住，使主梁变成多点弹性支承的连续梁。在外荷载和自重作用下，梁除本身受弯外，还有斜拉索施加给主梁的轴向力，主梁为压弯构件，斜拉索塔架充分发挥其结构的力学性能，可减少主梁截面或增加桥跨跨径。优势优势：与吊桥比较斜拉桥总是经济的；它是一种自锚体系，不需昂贵的地锚基础；防腐技术要求比吊桥低，从而降低钢索防腐费用；刚度比吊桥好，抗风能力也比吊桥好；可用悬臂施工工艺，施工不妨碍通航；钢束用量比吊桥少。5.斜拉桥5.斜拉桥S1-2 国内外桥梁建筑概况国内外桥梁建筑概况一、我国桥梁建筑的成就一、我国桥梁建筑的成就二、国外桥梁建筑的成就二、国外桥梁建筑的成就一、我国桥梁建筑的成就一、我国桥梁建筑的成就梁桥泉州万安桥(俗称洛阳桥)杭州钱塘江公铁两用桥铁索桥四川的沪定桥，铁索桥中现存制作最精良的一座拱桥河北省赵州桥(又名安济桥)卢沟桥苏州宝带桥公伯水电站黄河大桥赵州桥建于隋代（公元581618年）大业年间（公元605618年），由著名匠师李春设计和建造，距今已有1400年的历史，是当今世界上现存最早、保存最完善的古代敞肩石拱桥。桥长64.40米，跨径37.02米，券高7.23米。赵州桥建成已距今1400年，经历了10次水灾，8次战乱和多次地震，特别是1966年邢台发生的7.6级地震万安桥万安桥位于福建省泉州市洛阳镇万安街西南洛阳江口，始建于北宋皇祐五年（公元1053年）四月至嘉祐四年（公元1059年）十二月，历时六年零八个月。桥为石构平梁桥，南北走向，南接泉州洛江区东郊桥南村。桥长834米、宽7米，残存桥墩31座。墩端部呈船头形，墩孔净跨8米。泸定桥泸定铁索桥建成于1706年，全长103.67米，宽3米，由桥身、桥台、桥亭三部分组成：桥身由13根碗口粗的铁链组成，其中底链9根，扶手4根，每根铁链由862至997个由熟铁手工打造的铁环相扣，总重量达21吨多。底链上满铺木板，扶手与底链之间用小铁链相连接，这样就13根链为一个整体；桥台为固定地龙桩和卧龙桩的基础；桥亭属清式古建筑。卢沟桥苏州宝带桥公伯水电站黄河大桥武汉长江大桥，结束了我国万里长江无桥的状况。南京长江大桥，显示出我国的建桥事业已达到世界先进水平，是我国桥梁史上又一个重要标志。上海卢浦大桥，是目前世界上最大跨径、首次采用箱形结构的拱形桥。洛阳黄河大桥，预应力混凝土简支梁式桥在我国也获得了很大的发展。黄石长江公路大桥，现代化的大跨径预应力混凝土连续刚构桥。才饮长沙水，又食武昌鱼。万里长江横渡，极目楚天舒。不管风吹浪打，胜似闲庭信步，今日得宽余。子在川上曰：逝者如斯夫！风樯动，龟蛇静，起宏图。一桥飞架南北，一桥飞架南北，天堑变通途。天堑变通途。更立西江石壁，截断巫山云雨，高峡出平湖。神女应无恙，当惊世界殊。水调歌头水调歌头游泳（游泳（1956年年6月）月）武汉长江大桥l斜拉桥斜拉桥斜拉桥斜拉桥，是结构合理、跨越能力大、用材指标低且外形美观的先进桥型。1975年我国开始建造斜拉桥。四川省云阳汤溪河桥南京长江二桥(主跨628m)苏通大桥（08.6竣工，08年底通车大桥总投资62.7亿元，建设工期6年），双塔双索面钢箱梁斜拉桥。斜拉桥的主孔跨度1088m，居世界第一;主跨高度306m，居世界第一;斜拉索的长度580m，居世界第一;群桩基础平面尺寸113.75mx48.lm，居世界第一。表明我国的斜拉桥技术已达世界先进水平。广东虎门大桥由东引桥、主航道桥、中引桥、辅航道桥及西引桥五部分组成。南京长江二桥苏通长江公路大桥虎门大桥青岛胶州湾大桥青岛胶州湾大桥是当今世界上最长的跨海大桥。大桥主要采用跨海高架公路的形式，局部采用拱桥设计，设置了双向出口，海中设有互通立交，桥面设计为双向六车道。青岛胶州湾大桥东起青岛主城区308国道杨家群入口处，跨越胶州湾海域，西至黄岛红石崖，全长41.58公里，其中海上段长度25.171公里，主线桥宽35米，双向六车道，设计行车速度80公里/小时，工程投资100亿元。于2011.6.30建成。青岛胶州湾大桥是我市道路交通规划网络布局中，胶州湾东西岸跨海通道中的“一路、一桥、一隧”重要组成部分。大桥的建设，将实现半岛城市群区域内各中心城市之间形成“四小时经济圈”，区域内中心城市与本地市内各县市形成“一小时经济圈”的道路网络规划目标。本项目由山东高速投资经营，与胶州湾高速捆绑经营。五大亮点1.工程规模新-我国北方冰冻海域首座特大型桥梁集群工程，全长35.4公里，其中海上主线桥梁长25.171公里，包括两座跨径为260米和120米的稀索钢斜拉桥和一座跨径260米的自锚式悬索桥，非通航孔桥为跨径50、60米等截面预应力混凝土连续梁，此外还有海上红岛连接线以及两个海上互通立交和两个陆上互通立交。2.耐久体系新-青岛胶州湾大桥是我国北方冰冻地区首次提出了100设计基准期标准，大桥受盐害、冻融、海雾、台风、暴雨、工业排放物等多重腐蚀环境的综合作用，腐蚀环境严重恶劣，耐久性防护任务紧迫而严重。3.施工工艺新-通航孔桥钢箱梁采用大节段吊装工艺安装，海上混凝土套箱无封底技术、循环利用式钢沉井技术均为国内首创。结合海上桥梁测量定位困难的特点，建立全桥GPS测量定位系统，并采用传统方法进行验证，对GPS系统在海上桥梁测量定位的使用积累更丰富的经验。4.设计创新-大桥受施工、环保、通航、航空、气候、水文、地形和地质结构条件的制约，建设条件复杂、工程技术难度大，创新点很多。通航孔桥斜拉桥采用分幅稀索钢箱梁形式和销结耳板锚固方式，结合了本桥的特点，结构简洁明快，具有独创性；自锚悬索桥采用大跨径独塔260m单空间索面结构，主梁为双边钢箱梁横向连接箱结构，取消了海中悬索桥大型锚碇基础，结构造型恢弘，气势磅礴，同类结构为国内首次采用，锚固体系在设计上独具匠心；非通航孔桥首次大规模采用双幅分离的60m跨预应力混凝土结构型式，整孔预制吊装，施工工艺先进，设计合理，提高了施工质量、大大加快施工进度。5.建设运作模式新-国内首座通过项目法人国际招标，面向国内外进行公开招标，确定大桥项目法人的项目。由国内大型企业对桥梁的施工、运营和移交进行管理，与国际大型项目管理模式逐步接轨，是将我国大型桥梁工程管理水平推向世界化的一次历史性尝试，将为我国公路桥梁建设管理体制的提供新的参考和借鉴。青岛胶州胶州湾大桥效果图杭州湾跨海大桥杭州湾跨海大桥，杭州湾跨海大桥，2008年年5月月1日试运营通车。日试运营通车。它它是一座横跨杭州湾海域的跨海大桥，它北起浙江嘉兴海盐郑家埭，南至宁波慈溪水路湾，全长36公里，j建成时是世界上最长的跨海大桥，比连接巴林与沙特的法赫德国王大桥还长11公里，成为继美国的庞恰特雷恩湖桥后世界第二长的桥梁。大桥总投资超过140亿人民币，其中大桥36公里，118亿；大桥收费年限为30年，收费标准预计为55元/辆。全桥总计混凝土245万立方，各类钢材82万吨，钢管桩5513根，钻孔桩3550根，承台1272个，墩身1428个，工程规模浩大。庞恰特雷恩湖桥庞恰特雷恩湖桥（LakePontchartrainCauseway）庞恰特雷恩湖桥，庞恰特雷恩湖桥，位于美国路易西安纳州庞恰特雷恩湖上，连接纽奥良和曼德韦尔（Mandeville），全长38.4公里，曾被认为是世界上最长的桥而收录在吉尼斯大全中。庞恰特雷恩湖桥由两座平行桥梁组成，其中1号桥1956年建成通车，2号桥1969年建成通车，2号桥比1号桥约长16米，为38,422米。大桥原来双向收取通行费1.5美元，1999年5月为缓和交通堵塞，改为单向收取3美元通行费。LakePontchartrainCausewayl悬索桥悬索桥江阴长江大桥是我国首座千米以上的特大跨径公路桥梁。采用336.5m+1385m+309.4m的单孔简支钢悬索桥结构。桥梁总长3km。全桥总宽度36.9m，桥面六车道净宽度29.5m(包括中间分隔带)。润扬长江公路大桥，是长江干流上第36座大桥，悬索桥主跨达到1490m，位居中国第一，世界第三。江阴大桥润扬长江大桥润杨长江大桥是连接镇江和扬州两座城市的跨长江悬索大桥，悬索桥主跨1490米。润扬长江公路大桥为目前我国第一大跨径的组合型桥梁，其建设过程中攻克多项世界性技术难题，创造出项全国第一。第一大跨径：大桥南汊主桥为主跨径长米的单孔双铰钢梁悬索桥，是目前中国第一、世界第三的特大跨径悬索桥。第一大锚碇：大桥北锚碇要承受.万吨的主缆拉力，锚体由近万立方米混凝土浇筑而成，国内第一、世界罕见。第一特大深基坑：为了给巨大的锚体安个“家”，开挖了世界罕见的特大深基坑，开挖土方近万立方米，是我国第一特大深基坑。第一高塔：大桥南汊悬索桥索塔高达215.58米，相当于73层楼的高度，是目前国内桥梁中最高的索塔。第一长缆：悬索桥主缆缠丝采用的是国内首次使用的“S”型钢丝，两根主缆每根长2600米，为国内第一长缆。第一重钢箱梁：大桥悬索桥桥面钢箱梁宽38.7米，高米，钢箱梁共有93节，总重量为21000余吨，最大一节钢箱梁重达506吨，是目前国内最重的。第一大面积钢桥面铺装：在全国首次全部采用环氧沥青铺装，铺装总长度228米，铺装总面积达70800平方米。第一座刚柔相济的组合型桥梁：润扬长江公路大桥由北接线、北汊斜拉桥、世业洲互通、南汊悬索桥、南接线、南接线延伸段个部分组成，其中南汊主桥是柔性悬索桥，北汊主桥是刚性斜拉桥，是我国第一座刚柔相济的组合型桥梁。二、国外桥梁建筑的成就二、国外桥梁建筑的成就l 拱桥拱桥1855年，法国建造了第一批应用水泥砂浆砌筑的石拱桥。约在1870年，德国建造了第一批采用硅酸盐水泥作为胶结材料的混凝土拱桥。20世纪初，法国建成的戴拉卡混凝土箱形拱桥跨度139.80m。1946年瑞典建成的绥依纳松特桥，是目前最大跨度的石拱桥，跨度为155m。1873年，法国的约瑟夫莫尼尔首创建成第一座钢筋混凝土拱式人行桥。法国弗莱西奈教授设计，于1930年建成的3孔186m拱桥和1940年瑞典建造的跨径264m的桑独桥，均达到了很高的水平。1980年，在前南斯拉夫用无支架悬臂施工方法建成了跨度达390m的克尔克克尔克(KRK(KRK一一11)11)桥桥，突破了305m的前世界记录。该桥主桥建造过程中，集斜拉桥、拱桥和悬臂三种不同桥梁施工工艺于一身，是目前世界上单座桥梁建设中所采用的施工工艺最多也最复杂的一座桥。德国最早用全悬臂法建造预应力混凝土桥梁，在1952年成功地建成了莱茵河上的沃轮姆斯桥(跨度为101.65m+114.20m+104.20m,具有跨中剪力铰的连续钢架桥)。1962年莱茵河上另一座本道尔夫桥的问世，将预应力混凝土桥的跨度推进到208m，悬臂施工技术已日臻完善。刚架桥：刚架桥：日本于1976年建成了当时世界上跨度最大的连续刚架桥洪名大桥，主跨径为55m+140m+240m+55m。l梁式桥梁式桥世界上第一座具有钢筋混凝土主梁的斜拉桥，是1925年在西班牙修建跨越坦波尔河的水道桥(主跨60.35m)，总长达9km。法国的诺曼底大桥全长2141.25m，跨越塞纳河。（法国Millau）日本多多罗大桥，主跨890m。香港昂船洲大桥，主跨1018m，通航净高73.5m。（香港汲水门大桥）l斜拉桥斜拉桥法国Millau日本多多罗大桥香港汲水门大桥l吊桥吊桥 美国1937年建成的旧金山金门大桥，主跨径1280.2m，曾保持了27年桥梁最大跨径的世界纪录。桥跨布置为342.9m+1280.2m+342.9m=1966m，桥面宽27.43m。英国1981年建成的恒伯尔桥，主跨径1410m。日本明石海峡大桥，全长3910m，主跨径1990m，桥跨布置960m+1990m+960m，桥宽 35.5m，于1988年开始施工，1998年完成，工期长达10年。此桥是目前世界上最大跨径的悬索桥。（图：濑户大桥）明石海峡大桥l桥梁发展趋势：桥梁发展趋势：桥梁结构逐步向高强、轻型方面发展；桥梁的载重、跨长不断增长；充分发挥结构潜在的承载力，充分利用建筑材料的强度；工程结构的安全度更为科学和可靠；工程施工高度机械化、工厂化和自动化；工程管理上高度科学化、自动化。第二节桥梁构造S2-1 桥面系构造桥面系构造S2-2 桥跨构造桥跨构造S2-3 桥梁支座桥梁支座S2-4 桥梁墩台构造桥梁墩台构造S2-1 桥面系构造桥面系构造桥面系包括桥面铺装、桥面防水层、排水系统、人行道、栏杆、护栏和伸缩缝等，如图所示：一、桥面铺装一、桥面铺装桥面铺装是桥上车轮直接作用的部分，又称行车道铺装。桥面铺装实际就是桥上的路面层。功用功用:一是防止车辆轮胎或履带直接磨耗桥面板；二是保护主梁免受雨水侵蚀；三是分布车轮的集中荷载。桥面铺装要求要求：抗车辙、行车舒适、抗滑、不透水、刚度好等。水泥混凝土水泥混凝土桥面铺装直接铺设在防水层或桥面板之上。其混凝土强度等级一般应高于或等于桥面板的强度等级，铺设桥面铺装时应避免二次成形。沥青混凝土沥青混凝土铺装是按级配原理选配材料，加人适量的沥青，沥青混凝土层厚在68cm之间。二、防水层二、防水层重要桥梁或防水要求高的桥梁，应采用具有贴重要桥梁或防水要求高的桥梁，应采用具有贴式防水层的做法。式防水层的做法。防水层位置防水层位置防水层设在钢筋混凝土桥面板与铺装层之间，尤其在主梁受负弯矩作用处。构造构造由垫层、防水层与保护层三部分组成。具有贴式防水层的混凝土铺装具有贴式防水层的混凝土铺装三、排水系统三、排水系统危害：危害：钢筋混凝土结构受潮会使混凝土发生破坏，也会使钢筋锈蚀。措施：措施：加强桥面铺装层的防水能力；使桥上的雨水迅速排出桥面。横坡、路拱：横坡、路拱：横桥向桥面铺装层的表面应做成1.5%2%的横坡。将横坡直接设在墩台顶部而做成倾斜的桥面板。桥面铺装的表面通常采用直线或抛物线形。人行道设1%的向内横坡，表面采用直线形。纵桥向纵桥向当桥面纵坡大于2%而桥长小于50m时，雨水可沿桥上纵向排出，不设泄水管，在路基两侧设置流水槽;当桥面纵坡大于2%而桥长大于50m时，需要设置泄水管，顺桥向每隔1215m设置一个；当桥面纵坡小于2%时，顺桥长每隔6一8m设置一个。排水用的泄水管设置在行车道两侧，可对称排列。泄水管离路缘石的距离为0.1-0.5m。常用泄水管有铸铁管和塑料管，泄水管的布置位置如图中泄水孔位置所示。四、人行道四、人行道人行道设在桥承重结构的顶面，而且高出车行道25一35cm，有就地浇筑式、预制装配式。常用的构造形式，如下图所示。图(a)为上设安全带的构造图(b)为附设在板上的人行道构造图(c)为小跨型宽桥，将人行道部分墩台加高，在其上搁置人行道承重板。图(d)适用于整体浇筑的钢筋混凝土梁桥，将人行道设在挑出的悬臂上。装配式人行道装配式人行道，它适用于0.75m宽人行道。由人行道板，人行道梁，支撑梁及缘石组成。支撑梁用以固定人行道梁的位置，安装时将人行道板用稠水泥浆搁置在主梁上，人行道梁根部应与主梁桥面板伸出的锚固筋焊接，焊接部分应涂热沥青防锈，最后再在其上安放预制人行道板。就地浇筑的人行道板的厚度应不小于8cm，装配式不小于5cm。五、栏杆、灯柱和护栏五、栏杆、灯柱和护栏栏杆栏杆是桥梁的防护设备，城市桥梁栏杆应美观实用、朴素大方。栏杆高度通常为1.01.2m，栏杆柱的间距一般为1.6一2.7m。城市桥梁应设照明设备，照明灯柱照明灯柱可以设在栏杆扶手的位置上，也可靠近缘石处，其高度一般高出车行道5m左右。护栏护栏的设置宽度不少于0.25m，高度为0.250.35cm，有的达到0.4m。常用的有钢筋混凝土墙式护栏和金属制桥梁栏杆。护栏作用：保障行人的安全；在意外情况下，对机动车起阻挡作用，抵挡车辆的冲撞。四、人行道四、人行道栏杆是桥梁的防护设备，城市桥梁栏杆应美观实用、朴素大方，栏杆高度通常为1.01.2m，栏杆柱的间距一般为1.6一2.7m。上图为城市桥梁中用量较多的双菱形和长腰圆形预制花板的栏杆图栏杆图式式。对于特别重要的城市桥梁，栏杆和灯柱设计更应注意艺术造型，使之与周围环境和桥型相协调，可采用易于制成各种图案和艺术性强的花板金属栏杆。城市桥梁应设照明设备，照明灯柱可以设在栏杆扶手的位置上，也可靠近缘石处，其高度一般高出车行道5m左右。护栏的设置宽度不少于0.25m，高度为0.250.35cm，有的达到0.4m。常用的有钢筋混凝土墙式护栏和金属制桥梁栏杆，典型截面如下图所示。设置护栏除保障行人的安全外，还能在意外情况下，对机动车起阻挡作用，抵挡车辆的冲撞，使车辆不致发生因失控冲出护栏以外的事故。六、伸缩缝六、伸缩缝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。伸缩缝的构造要求伸缩缝的构造要求要求伸缩缝在平行、垂直于桥梁轴线的两个方向，均能自由伸缩，牢固可靠，车辆行驶过时应平顺、无突跳与噪声；要能防止雨水和垃圾泥土渗入阻塞；安装、检查、养护、消除污物都要简易方便。在设置伸缩缝处，栏杆与桥面铺装都要断开。常用的伸缩缝有镀锌薄钢板伸缩缝、钢板伸缩缝、橡胶伸缩缝、TST（改性沥青）弹塑体伸缩缝等。1)镀锌薄钢板伸缩缝：在中小跨径的装配式简支梁桥上，当梁的变形量在2040mm以内时常选用。2)钢伸缩缝：它的构造比较复杂，只有在温差较大的地区或跨径较大的桥梁上才采用。钢伸缩缝也宜于在斜桥上使用。3)橡胶伸缩缝。它是以橡胶带作为跨缝材料。这种伸缩缝的构造简单，使用方便，效果好。在变形量较大的大跨度桥上，可以采用橡胶和钢板组合的伸缩缝。各种橡胶伸缩缝构造图各种橡胶伸缩缝构造图图(a)是用一种特制的三节型橡胶带代替镀锌薄钢板的伸缩缝构造，带的中心是空心的，它能满足变形和兼备防水的功能。图(b)是用氯丁橡胶制作的具有两上圆孔的伸缩缝嵌条，当梁架好后，在端部焊好角钢(角钢间距可略比橡胶嵌条的宽度小)，涂上环氧树脂后，再将嵌条强行嵌人。图()则为橡胶与钢板组合的伸缩缝，橡胶嵌条的数量可随变形量的大小选取，其变形量可达15cm。目前使用较多是大变形橡胶伸缩缝。4）TST桥梁伸缩缝又称：“TST伸缩缝粘接料”它是一种将沥青作为填充的桥梁伸缩缝粘接料产品，这项技术最先在上世纪的七十年代由英国发展起来的一种新的桥梁伸缩缝产品。TST弹性体（桥梁伸缩缝用)就是在桥梁接缝上面一窄条范围内的桥面铺装层替换为一种高弹性的特殊沥青混合料。高弹性特种沥青与石料的混合物可以吸收由于温度和交通负荷作用产生的桥面板位移，而保证表层不会开裂损坏。无缝伸缩粘接料能够同时兼顾高温和低温、渗透和粘性这些对立的性能要求，不仅适用于温度单一地区，而且适用于温差较大北方的地区。TST桥梁伸缩缝的特点：TST桥梁伸缩缝是将特制专用的TST，加热熔融后灌入经清洗加热的碎石中而形成。TST桥梁伸缩缝主要具有如下特点。(1)TST碎石直接平铺在桥梁接缝处，与前后的桥面或路面铺装形成连续体，桥面平整无缝，行车在此和有缝的桥相比具有更平稳、舒适、无噪音和振动小的特点，且便于维护。(2)构造构造简单，不需装设专门的伸缩构件和在梁端预埋锚固钢筋，施工方便快速，铺装冷却后，即可开放交通。(3)这种弹性接缝能吸收各方面的变形和振动，且阻尼性高，对桥梁减振有利，可满足弯桥、坡桥、斜桥和宽桥的纵、横、竖三个方向的伸缩与变形。(4)因接缝与桥面铺装连成一体，故密封防水性好，且耐酸碱腐蚀。(5)旧桥更换伸缩缝，可半边施工，不必中断交通。(6)造价低，耐用，养护少，经济效益和社会效益显著S2-2桥跨结构一、梁式桥1、简支梁桥1）特点及应用）特点及应用单孔静定结构，受力明确单孔静定结构，受力明确构造简单，易于设计成系列化和标准化，有利于在工构造简单，易于设计成系列化和标准化，有利于在工厂内或工地上广泛采用工业化施工，组织大规模预制厂内或工地上广泛采用工业化施工，组织大规模预制生产生产 施工方便施工方便 ，装配式的施工方法，可以大量节约模板支，装配式的施工方法，可以大量节约模板支架木材，降低劳动强度，缩短工期，显著加快建桥速架木材，降低劳动强度，缩短工期，显著加快建桥速度度 中小跨径桥梁中应用最广泛的桥型中小跨径桥梁中应用最广泛的桥型2）截面型式）截面型式 三种类型：板桥、肋板式桥、箱型梁桥三种类型：板桥、肋板式桥、箱型梁桥公路板桥截面公路板桥截面铁路板桥截面铁路板桥截面板桥是小跨径钢筋混凝土桥中最常用的形式，分为整体式结构和装配式结构。前者跨径一般为48m，后者若采用预应力混凝土空心板时，其跨径可达20m。板桥构造简单、施工方便、建筑高度小。但跨度不能太大，简支板桥跨径一般在10m以下。肋板式梁桥肋板式梁桥型和型和T T型型型型公路公路型型铁路铁路型型肋板式梁桥肋板式梁桥型和型和T T型（续）型（续）T型型 铁路铁路T梁桥梁桥公路公路T梁桥梁桥整体式整体式双主梁式双主梁式装配式装配式箱型梁桥箱型梁桥公路桥公路桥铁路桥铁路桥3）结构布置及尺寸）结构布置及尺寸l整体式板桥整体式板桥整体式简支板桥适用范围 常用在48米跨径、不规则桥梁截面形式实心板、矮肋板、空心板施工方法整体现浇l装配式简支板桥截面形式实心板标准跨径6.0m的装配式板桥构造空心板单孔空心板双孔钢板联结构造钢板联结构造空心板截面形式空心板截面形式横向连接企口铰圆形、棱形、漏斗形钢板连接装配式板桥跨径与梁高值装配式板桥跨径与梁高值结构类型截面型式l（m）h（m）钢筋混凝土实心80.160.36空心6130.40.8预应力混凝土实心空心8200.40.85lT T型梁桥型梁桥常用跨径8.020m主梁布置梁距通常在1.52.2米之间横隔梁布置端横隔梁中横隔梁布置在跨中及4分点主要尺寸主梁高h=1/11-1/18 l，宽15-18cm横隔梁中横隔梁3/4h，端横隔梁与主梁同高，宽12-16cm，横隔梁可挖空翼板1/12h，一般为变厚度T型主梁及横隔板标准跨径标准跨径20m的的T梁纵横断面尺寸梁纵横断面尺寸横隔板接头构造横隔板接头构造2、预应力混凝土简支梁、预应力混凝土简支梁主要优点主要优点：1 1）采用高强度钢筋，可节约钢材）采用高强度钢筋，可节约钢材2020 40%40%；2 2）预加压应力大大提高梁体的抗裂性，并增加了梁的耐）预加压应力大大提高梁体的抗裂性，并增加了梁的耐久性；久性；3 3）由于利用高标号混凝土，截面尺寸减小，梁体自重减）由于利用高标号混凝土，截面尺寸减小，梁体自重减轻，可以增大跨越能力，也有利于运输和架设；轻，可以增大跨越能力，也有利于运输和架设；4 4）混凝土全截面受压，充分发挥了混凝土抗压性能的优）混凝土全截面受压，充分发挥了混凝土抗压性能的优势，也提高了梁的刚度。势，也提高了梁的刚度。公路预应力混凝土梁构造图（公路预应力混凝土梁构造图（l =30m=30m）二、拱式桥二、拱式桥1、特点、特点：主要优点主要优点跨越能力大；能充分做到就地取材；耐久性好，养护、维修费用小；外形美观；构造较简单，有利于广泛采用。主要缺点主要缺点：1）水平推力也较大，增加了下部结构的工程量，对地基要求也高；2）在连续多孔的大中桥中，为防止一孔破坏而影响全桥的安全，需要采取较复杂的措施，或设置单向推力墩，增加了造价；4）上承式拱桥的建筑高度较高。拱桥的缺点正在逐步得到改善和克服：拱桥的缺点正在逐步得到改善和克服：200600m范围内，拱桥仍然是悬索桥和斜拉桥的竞争对手范围内，拱桥仍然是悬索桥和斜拉桥的竞争对手 2、拱桥的主要类型、拱桥的主要类型拱桥建桥材料圬工拱桥，钢筋混凝土拱桥，钢拱桥拱轴线型式圆弧拱桥，抛物线拱桥，悬链线桥桥面位置上承式拱桥，中承式拱桥，下承式拱桥结构体系分简单体系拱桥：三铰拱，两铰拱，无铰拱组合体系拱桥：无推力拱桥，有推力拱桥主拱圈截面形式形式拱上建筑形式实腹式拱桥，空腹式拱桥板拱桥，肋拱桥，双曲拱桥，箱形拱桥3、上中下承式拱桥的划分是根据行车道位置和主拱圈之间的关系划分的。拱桥的基本图示巫山龙门桥中国第一座采用无平衡重转体法施工的拱桥。主桥为1孔122m钢筋混凝土箱形拱永定河七号桥全长217.98m，主跨为一孔150m中承装配式钢筋混凝土拱桥旺苍东河桥净跨115m下承式钢管混凝土预应力系杆拱桥，矢度1/6，全长248m，在中国最早使用弗氏预应力锚具体系。山东交通学院土木工程系 桥梁工程拱式桥1）板拱桥：主拱圈采用矩形实体截面。构造简单、施工方便，使用广泛。自重较大，不经济，通常在地基较好的中小跨径圬工拱桥中采用。2）肋拱桥：肋拱桥由两条或两条以上分离式拱肋组成承重结构，拱肋之间靠横向联系梁连接成整体。这种桥横截面面积较小，节省材料,自重轻，跨越能力较大，可以用圬工、钢筋混凝土、钢材建造。4、主拱圈的截面型式、主拱圈的截面型式3 3）双曲拱）双曲拱主拱圈横截面由一个或数个小拱组成，其主拱圈在纵向和横向均呈曲线形。通常有拱肋、拱波、拱板和横向联系等几部分。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 4）箱形拱桥：箱形拱桥拱圈横截面由几个箱室组成。截面挖空率大，可达全截面的50%-70%，较实体板拱桥可减少圬工用料与自重，适用于大跨度拱桥。截面抗扭刚度大，横向整体性和稳定性好，特别适用于无支架施工。箱形拱闭合箱的构造箱形拱闭合箱的构造5、拱上建筑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。拱上建筑是拱桥的一部分。拱上建筑类型分实腹式拱桥，空腹式拱桥两大类。1）实腹式拱桥实腹式拱上建筑由侧墙、拱腹填料、护拱、防水层、泄水管、变形缝及桥面系等组成实腹式拱上建筑构造简单，施工方便，但填料数量较多，恒载大，仅适于小跨径板拱桥。大、中跨径拱桥多采用空腹式。空腹式拱上建筑由多孔腹孔结构和桥面系组成：以利于减小恒载，并使桥梁显得轻巧美观。根据腹孔的结构形式，空腹式拱上建筑又分为拱式和梁式两种。2）空腹式拱桥拱式拱上建筑腹孔墩形式梁式拱上建筑梁式拱上建筑分简支腹孔、连续腹孔、框架腹孔等。分简支腹孔、连续腹孔、框架腹孔等。S2-3 桥梁支座构造桥梁支座构造一、板式橡胶支座一、板式橡胶支座二、盆式橡胶支座二、盆式橡胶支座桥梁支座桥梁支座主要作用主要作用是将桥跨结构上的恒载与活荷载反力传递到桥梁的墩台上去，同时保证桥跨结构所要求的位移与转动。种类种类板式橡胶支座聚四氟乙烯滑板式橡胶支座盆式橡胶支座一、板式橡胶支座一、板式橡胶支座构成：构成：由多层橡胶片与薄钢板镶嵌的竖向刚度以承受垂直荷载，粘合、压制而成。特点：特点：具有足够能将上部构造的反力可靠地传递给墩台适应梁端的转动；有较大的剪力变形以满足上部构造的水平位移。形状：形状：矩形、圆形适用适用于中小跨径桥梁，标准跨径20m以内的梁板桥。四氟滑板式橡胶支座四氟滑板式橡胶支座聚四氟乙烯滑板式橡胶支座(以下简称四氟滑板式支座)，是板式橡胶支座的一种特殊形式，系将一块平面尺寸与橡胶支座相同，厚为1.53mm的聚四氟乙烯板材，与橡胶支座粘合在一起的支座。另在梁底支点处，设置一块有一定光洁度的不锈钢板，可在支座四氟乙烯板表面来回移动。具有橡胶支座优点，还能满足位移量需要较大的要求。能满足的反力为903600kN，适用于水平位移较大的桥梁需要。这种支座不仅适用于较大跨度的简支梁桥，而且还适用于桥面连续的桥梁和连续桥梁。四氟滑板式橡胶支座四氟滑板式橡胶支座是由六个部分组成。梁底上钢板与梁底连接，厚1016。不锈钢板上与梁底上钢板宽槽吻合，下与支座四氟板表面接触，一般是在支座就位架梁时安放。四氟滑板式橡胶支座是由纯聚四氟乙烯板、橡胶、Q235钢板三种不同材料硫化粘结而成。皮腔是用人造革或优质漆布制成折叠式长方形的保护腔，设在四氟滑板式橡胶支座外围。墩台下钢板是用厚为1012mmQ235钢板制成，预埋在墩以上。在垂直梁轴线的钢板两边附近有若干个螺钉，作固定皮腔之用。二、盆式橡胶支座二、盆式橡胶支座适用适用于支座承载力为10002000kN的梁。压板条压板条是用厚为3mm,宽为15mm，长按支座要求而定的Q235钢板制成，一套压板有9条，每条压板条有若干只大于螺钉直径的圆孔，作压住皮腔之用。种类：种类：双向活动支座、单向活动支座通常，一T形梁的支点宜设一个支座，一个箱梁的支点宜设两个支座，当超过此数时，基于盆式支座刚度很大，除应采取均衡受力措施外，还必须对支座承载能力及结构强度留有充分余地。单向活动支座主要由下支座板、上支座板、聚四氟乙烯滑板、承压橡胶板、橡胶密封圈、中间支座板、钢紧箍圈、上下支座连接板等组成，如图所示：S2-4 桥梁墩台构造桥梁墩台构造桥梁墩台一般由墩墩(台台)帽、墩帽、墩(台台)身和基身和基础础组成。桥墩桥墩一般系指多跨桥梁的中间支承结构物，它将相邻两孔的桥跨结构连接起来。桥台桥台是将桥梁与路堤衔接的构筑物，承受上部结构的荷载，还承受桥头填土的水平土压力及直接作用在桥台上的车辆荷载等。一、桥墩构造一、桥墩构造1.重力式桥墩2.钢筋混凝土薄壁桥墩3.V形桥墩和Y形桥墩4.柱式桥墩和桩柱式桥墩5.柔性排架桩墩1.重力式桥墩在承受外力时，依靠自身重力来保持稳定的桥墩，通常用坞工材料砌筑而成，这种桥墩一般体积和重量较大。重力式桥墩由墩帽、墩身和基础墩帽、墩身和基础三部分组成。墩帽墩帽一般用不低于C20的混凝土筑成，其顶面在横桥向常做成一定的排水坡，四周应挑出墩身约510cm作为滴水(檐口)。墩身墩身其平面形状，在河中可以做成圆端形或尖端形，在无水岸墩或高架桥也可做成矩形，在水流与桥梁斜交时，可做为圆形。可用浆砌块石或混凝土筑成。桥墩基础桥墩基础设在天然地基上的一般采用C15以上的混凝土或M5砂浆砌片石(或块石)筑成。基础平面尺寸应较墩身底面尺寸略大。在竖向，基础可以做成单层式的或23层台阶式的。重力式桥墩特点及适用：重力式桥墩特点及适用：优点是承载能力大。缺点是污工数量多，重力大。适用于荷载较大或河流中流冰和漂浮物较多的桥梁。2.钢筋混凝土薄壁桥墩适用适用于地基土质条件较差时，为了减轻地基的应力，可考虑采用钢筋混凝土薄壁桥墩。其墩身厚度约为墩高的1/151/10(一般为3050cm)。圬工数量比重力式桥墩节省70%左右，但需耗用较多的钢筋。3.V形桥墩和Y形桥墩大跨径桥梁大跨径桥梁，当上部结构为连续梁时，为了缩短两桥墩的跨径，桥墩结构可采V形桥墩和Y形桥墩。这种桥墩能缩短上部结构的跨径，所以上部结构所产生的弯矩比用其他形式的桥墩减少很多。V形和Y形桥墩都具有优美的外形，它能增加上部结构的跨径，减少桥墩数目，但施工比较复杂，需设置临时墩和用钢脚手架来支承斜臂的重力。4.柱式桥墩和桩柱式桥墩柱式桥墩和桩柱式桥墩是公路桥梁采用较多的桥墩形式之一，它能减轻墩身重力，节约污工材料，外形又较美观。桩柱式桥墩桩柱式桥墩一般分为两部分，在地面以上(或柱桩连接处以上)称为柱，在地面以下称为桩。桩柱式桥墩桩柱式桥墩施工方便，特别是采用钻孔灌注桩时，钻孔直径较大，墩身的刚度也比较大，桩内钢筋用量不多。5.柔性排架桩墩柔性排架桩墩是由成排打入的钢筋混凝土桩构成。柔性排架桩墩可分为单排架墩和双排架墩。单排架桩墩高不超过45m。当桩墩高度大于5m时，宜设置双排架墩。适用于墩高小于57m，跨径小于13m的桥梁。对于漂浮物严重和流速较大的河流，不宜采用。二、桥台构造二、桥台构造1.重力式U形桥台2.埋置式桥台3.轻型桥台等等1.重力式U形桥台重力式U形桥台是重力式桥台最常见的一种。由台帽、台身(前墙和翼墙)和基础三部分组成。前墙除承受上部结构传来的荷载外，还承受路堤的水平压力。前墙顶部设置台帽，以放置支座和安设上部构造，其构造要求