橋涵工程

單元一

橋梁基礎(chǔ)知識(shí)與施工準(zhǔn)備項(xiàng)目一

橋梁組成與類型任務(wù)1橋梁的組成任務(wù)1-1橋梁的組成二、知識(shí)學(xué)習(xí)

1.橋梁的概念

橋梁：公路、鐵路、渠道、管線、行人等跨越各種障礙（如河流、溝谷或其他線路等）使用的結(jié)構(gòu)物。任務(wù)1-1橋梁的組成任務(wù)1-1橋梁的組成任務(wù)1-1橋梁的組成承重結(jié)構(gòu)橋面系上部結(jié)構(gòu)梁（板）、拱圈（拱肋）、索橋面鋪裝、欄桿、燈、伸縮縫、泄水孔等任務(wù)1-1橋梁的組成橋墩、橋臺(tái)基礎(chǔ)下部結(jié)構(gòu)重力式和輕型墩臺(tái)擴(kuò)大基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)橋臺(tái)橋墩蓋梁、墩帽（橫）系梁下部結(jié)構(gòu)墩帽重力式墩與輕型墩下部結(jié)構(gòu)重力式墩與輕型墩下部結(jié)構(gòu)空心墩與實(shí)心墩下部結(jié)構(gòu)重力式橋臺(tái)與輕型橋臺(tái)下部結(jié)構(gòu)重力式橋臺(tái)與輕型橋臺(tái)下部結(jié)構(gòu)擴(kuò)大基礎(chǔ)與樁基礎(chǔ)下部結(jié)構(gòu)擴(kuò)大基礎(chǔ)與樁基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)分：沉入樁和灌注樁（機(jī)械成孔、挖孔樁）摩擦樁和端承樁（柱樁、支承樁）下部結(jié)構(gòu)擴(kuò)大基礎(chǔ)與樁基礎(chǔ)下部結(jié)構(gòu)沉井基礎(chǔ)支座與護(hù)坡等附屬結(jié)構(gòu)附屬結(jié)構(gòu)與支座

上部結(jié)構(gòu)：又稱橋跨結(jié)構(gòu)，是在線路中斷時(shí)跨越障礙的主要承載結(jié)構(gòu)，包括承重結(jié)構(gòu)（主梁或拱圈等）、橋面系和橋梁支座三部分。

下部結(jié)構(gòu)：包括橋墩、橋臺(tái)、基礎(chǔ)。橋墩、橋臺(tái)支撐橋跨結(jié)構(gòu)并將恒載、活載傳遞給基礎(chǔ)。

附屬結(jié)構(gòu)：橋頭路堤錐形護(hù)坡、護(hù)岸等等。任務(wù)1-1橋梁的組成橋梁的主要組成部分二、知識(shí)學(xué)習(xí)

2.橋梁的組成任務(wù)1-1橋梁的組成下部結(jié)構(gòu)樁基礎(chǔ)：樁柱式、樁+承臺(tái)+墩或臺(tái)（柱式、墻上等）上部結(jié)構(gòu)重點(diǎn)講述：橋跨的重要性橋跨結(jié)構(gòu)是“橋”主要組成部分。用一木板搭載小河過去，重要承載作用的木板——即橋跨結(jié)構(gòu)：梁、拱圈、梁索等；整體性連接作用的：橫隔板、濕接縫、干接縫等；

起保護(hù)作用的橋面鋪裝；

其他功能的：泄水管、縱橫坡；欄桿、人行道、安全帶等。下部結(jié)構(gòu)重力式墩與輕型墩下部結(jié)構(gòu)樁基礎(chǔ)

三、任務(wù)實(shí)施1.認(rèn)真閱讀教材，指出下圖中橋梁各基本組成部分：（）（）（）（）（）（）任務(wù)1-1橋梁組成項(xiàng)目一

橋梁組成與類型任務(wù)1橋梁的組成任務(wù)1-2橋梁的常用術(shù)語

一、任務(wù)描述指出橋梁某些常用名詞所指的部位及含義。任務(wù)1-2橋梁的常用術(shù)語二、知識(shí)學(xué)習(xí)

1.水位低水位：在枯水季節(jié)的最低水位；高水位：洪峰季節(jié)河流中的最高水位；設(shè)計(jì)水位：橋梁設(shè)計(jì)中按規(guī)定的設(shè)計(jì)洪水頻率計(jì)算所得的高水位（很多情況下是推算水位）；通航水位：包括設(shè)計(jì)最高通航水位和最低通航水位，是各級(jí)航道代表性船舶隊(duì)正常運(yùn)行的航道維護(hù)管理和有關(guān)工程建筑物的水位設(shè)計(jì)依據(jù)。任務(wù)1-2橋梁的常用術(shù)語二、知識(shí)學(xué)習(xí)

2.跨徑任務(wù)1-2橋梁的常用術(shù)語（1）橋梁的凈跨徑：對(duì)于梁式橋是設(shè)計(jì)洪水位線上相鄰兩個(gè)橋墩（或橋臺(tái)）之間的凈距，用l0表示。

對(duì)于拱式橋是每孔拱跨兩個(gè)拱腳截面最低點(diǎn)之間的水平距離。（2）計(jì)算跨徑：對(duì)于具有支座的橋梁，是指橋跨結(jié)構(gòu)相鄰兩個(gè)支座中心之間的距離，用l表示。

對(duì)于拱式橋，是兩相鄰拱腳截面形心點(diǎn)之間的水平距離。二、知識(shí)學(xué)習(xí)

2.跨徑（3）標(biāo)準(zhǔn)跨徑：梁橋橋墩中線間或橋墩中線與臺(tái)背前緣間的距離；拱橋?yàn)閮艨鐝健Ｓ肔b表示。（4）總跨徑：多孔橋梁中各孔凈跨徑的總和，稱為橋梁的總跨徑。橋梁的總跨徑反映它排泄洪水的能力。（5）橋梁總長(zhǎng)（多孔跨徑總長(zhǎng)）：通常把兩橋臺(tái)臺(tái)背前緣間距離L1稱為橋梁總長(zhǎng)；（6）橋梁全長(zhǎng)（簡(jiǎn)稱橋長(zhǎng)）：是橋梁兩端兩個(gè)橋臺(tái)的側(cè)墻或八字墻后端點(diǎn)之間的距離，以Lq表示。任務(wù)1-2橋梁的常用術(shù)語二、知識(shí)學(xué)習(xí)

2.跨徑任務(wù)1-2橋梁的常用術(shù)語二、知識(shí)學(xué)習(xí)

3.高度任務(wù)1-2橋梁的常用術(shù)語二、知識(shí)學(xué)習(xí)

3.高度任務(wù)1-2橋梁的常用術(shù)語（1）橋梁高度：（簡(jiǎn)稱橋高）指橋面（行車道的頂面）與低水位之間的高差，或?yàn)闃蛎媾c橋下路線路面之間的距離。（2）橋下凈空高度：是設(shè)計(jì)洪水位或計(jì)算通航水位或橋下線路路面至橋跨結(jié)構(gòu)最下緣之間的距離，以H0表示。（3）建筑高度：是橋上行車路面頂至橋跨結(jié)構(gòu)最下緣之間的距離。二、知識(shí)學(xué)習(xí)

3.高度任務(wù)1-2橋梁的常用術(shù)語（4）凈矢高：從拱頂截面下緣至相鄰兩拱腳截面下緣最低點(diǎn)連線間的垂直距離（?o）。（5）計(jì)算矢高：從拱頂截面形心至相鄰兩拱腳截面形心之連線的垂直距離（?）。（6）矢跨比：計(jì)算矢高與計(jì)算跨徑之比（?/L）。項(xiàng)目一橋梁組成與類型任務(wù)2橋梁的類型

任務(wù)2-1梁橋的類型任務(wù)2-1梁橋的類型知識(shí)目標(biāo)能夠認(rèn)識(shí)各種梁橋。任務(wù)2-1梁橋的類型大橋、小橋？鋼橋、混凝土橋？拱橋、梁橋？箱形、T形、桁架？3×20m預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁橋30+60+30m連續(xù)鋼箱梁橋？？二、知識(shí)學(xué)習(xí)

1.橋梁的分類（1）橋梁按受力體系分（橋梁的基本體系）（2）按用途來劃分：公路橋、鐵路橋、公鐵兩用橋、人行橋、水運(yùn)橋等。（3）按橋梁全長(zhǎng)和跨徑的不同，分為特大橋、大橋、中橋、小橋和涵洞（（4）按照主要承重結(jié)構(gòu)所用的材料劃分（5）按跨越障礙的性質(zhì)（6）按橋梁結(jié)構(gòu)的平面布置，可分為正交橋、斜交橋、彎橋。（7）按上部結(jié)構(gòu)的行車道位置，分為上承式橋、中承式橋、下承式橋。（8）按承重構(gòu)件的橫斷面形式分任務(wù)2-1梁橋的類型分類的意義在于從不同的側(cè)面面、特點(diǎn)來說明二、知識(shí)學(xué)習(xí)

1.橋梁的分類（1）橋梁按受力體系分（橋梁的基本體系）任務(wù)2-1梁橋的類型承重結(jié)構(gòu)在豎向力的作用下，主要受彎、剪力——梁橋二、知識(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)2-1梁橋的類型承重結(jié)構(gòu)在豎向力的作用下，主要受彎、剪力任務(wù)2-1梁橋的類型承重結(jié)構(gòu)在豎向力的作用下，主要受壓、也有彎、剪力——拱橋任務(wù)2-1梁橋的類型承重結(jié)構(gòu)在豎向力的作用下，主要受拉力——懸索橋（吊橋）任務(wù)2-1梁橋的類型受力介于梁、拱之間，上下部結(jié)構(gòu)聯(lián)為整體——?jiǎng)偧軜颍▌倶?gòu)）

剛架橋任務(wù)2-2剛架橋、懸索橋、斜拉橋任務(wù)2-1梁橋的類型梁、索組合的組合體系橋——斜拉橋斜拉橋任務(wù)2-2剛架橋、懸索橋、斜拉橋任務(wù)2-1梁橋的類型2.按橋梁總長(zhǎng)和跨徑的不同，分為特大橋、大橋、中橋、小橋和涵洞。橋涵分類多孔跨徑總長(zhǎng)L（m）單孔跨徑Lk（m）特大橋L>1000Lk>150大

橋100≤L≤100040≤Lk≤150中

橋30<L<10020≤Lk<40小

橋8≤L≤305≤Lk<20涵

洞—Lk<5任務(wù)2-1梁橋的類型3.按照主要承重結(jié)構(gòu)所用的材料劃分，有圬工橋（包括磚、石、混凝土橋）、鋼筋混凝土橋、預(yù)應(yīng)力混凝土橋、鋼橋、鋼—混凝土組合橋、鋼管混凝土橋、木橋等。任務(wù)2-1梁橋的類型按行車道在上部結(jié)構(gòu)的位置，分為：上承式橋、中承式橋、下承式橋。二、知識(shí)學(xué)習(xí)2.梁橋的分類（1）按受力體系分——簡(jiǎn)支梁橋、連續(xù)梁橋、懸臂梁橋任務(wù)2-1梁橋的類型任務(wù)2-1梁橋的類型簡(jiǎn)支梁橋各孔單獨(dú)受力，受力和構(gòu)造簡(jiǎn)單，屬于靜定結(jié)構(gòu)，便于裝配化施工，應(yīng)用最廣泛。裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁的常用跨徑是8.0-20.0m，高跨比一般在1/11-1/18，跨徑超過20m時(shí)一般采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋，通常其高跨比為1/15-1/25左右。連續(xù)梁橋?qū)儆诔o定結(jié)構(gòu)，在荷載作用下，支點(diǎn)截面產(chǎn)生負(fù)彎矩，從而大大減小跨中的正彎矩，因而能縮小斷面尺寸、減輕自重，跨越能力大，適用于地基良好的場(chǎng)合。懸臂梁橋?qū)儆陟o定結(jié)構(gòu)、跨越能力比簡(jiǎn)支梁大，遜于連續(xù)梁橋，因行車不良，已較少使用。簡(jiǎn)支梁與連續(xù)梁任務(wù)2-1梁橋的類型二、知識(shí)學(xué)習(xí)2.梁橋的分類（2）按橫截面型式分——板梁橋、肋梁橋、箱梁橋、桁架梁橋任務(wù)2-1梁橋的類型二、知識(shí)學(xué)習(xí)空心與實(shí)心空心優(yōu)于實(shí)心任務(wù)2-1梁橋的類型板與梁梁優(yōu)于板任務(wù)2-1梁橋的類型抵抗彎矩是力與力臂的乘積，梁的有效力矩大，因此，相同的斷面材料能抵抗較大的彎矩。板梁橋的適宜跨徑一般為20m以下，肋梁橋的適宜跨徑一般為40m以下。肋梁實(shí)際上也是對(duì)板的一種大尺度的挖空。肋梁與箱梁任務(wù)2-1梁橋的類型肋梁橋只能承受正彎矩，在連續(xù)梁橋等大跨徑中是不適宜的。箱梁能承受正、負(fù)彎矩，整體剛度大和抗扭性能好。適用于大跨徑橋梁。鋼桁梁、鋼箱梁與桁架拱任務(wù)2-1梁橋的類型桁架即有桿系組成的結(jié)構(gòu)，多為鋼結(jié)構(gòu)，也可由鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土等做出，可做成梁也可做成拱。鋼桁梁與桁架拱任務(wù)2-1梁橋的類型二、知識(shí)學(xué)習(xí)（3）按施工方法分——裝配式梁橋、現(xiàn)澆梁橋、組合式梁橋任務(wù)2-1梁橋的類型項(xiàng)目一橋梁組成與類型任務(wù)2橋梁的類型任務(wù)2-2剛架橋、懸索橋、斜拉橋二、知識(shí)學(xué)習(xí)

1.剛架橋剛架橋（也稱剛構(gòu)橋）的主要承重結(jié)構(gòu)是梁（或板）與立柱（或豎墻）整體結(jié)合在一起的剛架結(jié)構(gòu)。剛構(gòu)橋有門式剛架橋、T型剛構(gòu)橋（帶掛孔的或不帶掛孔的）、連續(xù)剛構(gòu)橋、剛構(gòu)—連續(xù)組合體系橋、斜腿剛構(gòu)橋等任務(wù)2-2剛架橋、懸索橋、斜拉橋二、知識(shí)學(xué)習(xí)

2.斜拉橋斜拉橋由塔柱、主梁和斜拉索組成。主梁被受拉的斜拉索多點(diǎn)吊起，就像一條多點(diǎn)彈性支承（吊起）的連續(xù)梁一樣工作，從而使主梁內(nèi)的彎矩大大減小，可減小主梁尺寸、減低結(jié)構(gòu)自重，大幅提高斜拉橋的跨越能力，梁的高跨比可做成1/50~1/200，甚至更小。任務(wù)2-2剛架橋、懸索橋、斜拉橋

3.懸索橋懸索橋又名吊橋，是指以通過索塔懸掛并錨固于兩岸（或橋兩端）的纜索（或鋼鏈）作為上部結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件的橋梁。懸索橋由纜索、塔柱和錨碇組成，主梁被多點(diǎn)吊起，大大減小梁內(nèi)彎矩，減輕自重，同時(shí)，充分發(fā)揮高強(qiáng)索的抗拉性能，使其能夠跨越其他橋型無與倫比的特大跨度。如圖1-2-20所示，a)為單跨式懸索橋，b)為三跨式懸索橋。任務(wù)2-2剛架橋、懸索橋、斜拉橋

3.懸索橋任務(wù)2-2剛架橋、懸索橋、斜拉橋

3.懸索橋任務(wù)2-2剛架橋、懸索橋、斜拉橋

3.懸索橋任務(wù)2-2剛架橋、懸索橋、斜拉橋

3.懸索橋任務(wù)2-2剛架橋、懸索橋、斜拉橋上部結(jié)構(gòu)承重結(jié)構(gòu)橋面系梁橋面鋪裝防、排水欄桿人行道安全帶伸縮縫橋面連續(xù)拱索彎矩剪力壓力水平推力拉力橋梁分類受力體系跨度上部建材用途行車道位置橫斷面6.按承重構(gòu)件的橫截面形式分板桁架肋箱剛架雙曲拱圈梁拱橋拱上建筑實(shí)腹式拱橋、空腹式拱橋材料圬工拱橋、鋼拱橋、鋼筋混凝土拱橋、鋼管混凝土拱橋、型鋼混凝土拱橋等；拱圈截面板拱橋、肋拱橋、箱型拱橋、雙曲拱橋受力結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單體系拱橋（兩鉸拱、三鉸拱、無鉸拱）、組合體系拱橋和拱片橋（桁架拱橋、剛架拱橋）拱軸線

圓弧拱橋、拋物線拱橋、懸鏈線拱橋上承式拱橋、中承式拱橋、下承式拱橋拱肋的形式我國著名的萬州長(zhǎng)江大橋原名萬縣長(zhǎng)江大橋，是長(zhǎng)江上第一座單孔跨江公路大橋，全橋長(zhǎng)814米，寬23米，橋拱凈跨420米，橋面距江面高140米。主拱軸線為懸鏈線，矢跨比1/5，拱軸系數(shù)1.6。拱圈為單箱三室截面，箱高7米，寬16米，拱箱標(biāo)準(zhǔn)段頂、底板各厚0.4米，腹板厚0.3米，拱腳段頂、底板各厚0.8米，腹板厚0.6米。拱上及引橋?yàn)橥豢卓缲炌ú贾?，?7孔30.668米預(yù)應(yīng)力混凝土T梁，橋面連續(xù)。拱圈采用鋼管混凝土勁性骨架外包C60級(jí)高強(qiáng)混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)。其中鋼管混凝土勁性骨架先期是施工構(gòu)架，在拱圈形成后它就成為拱圈內(nèi)的勁性鋼筋，是當(dāng)時(shí)世界上跨徑和規(guī)模最大的鋼筋混凝土拱橋。如圖圖13-1-20所示。。萬州長(zhǎng)江公路橋箱形拱閉合箱構(gòu)造南京長(zhǎng)江大橋——南京長(zhǎng)江大橋是雙層雙線公路、鐵路兩用橋?！?/p>

南京長(zhǎng)江大橋南京長(zhǎng)江大橋江中正橋?yàn)殇撹炝航Y(jié)構(gòu)，共有9墩10孔，共有10孔（1×128米+9×160米），由1孔128m簡(jiǎn)支鋼桁梁和3聯(lián)（3孔為一聯(lián)）9孔跨度各160m連續(xù)鋼桁梁組成，主桁采用帶下加勁弦桿的平行弦菱形桁架，采用懸臂拼裝法架設(shè)。項(xiàng)目二

施工準(zhǔn)備任務(wù)1施工準(zhǔn)備

任務(wù)1施工準(zhǔn)備知識(shí)目標(biāo)技能目標(biāo)熟悉橋梁施工準(zhǔn)備的內(nèi)容能夠分析、參與實(shí)施施工準(zhǔn)備工作

一、任務(wù)描述閱讀實(shí)例橋的實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)，熟悉施