橋梁施工與維護(hù)技術(shù)陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院公路鐵道學(xué)院《橋梁施工與維護(hù)》教學(xué)課件

知識目標(biāo)：掌握梁橋的構(gòu)造與類型、普通鋼筋混凝土梁、預(yù)應(yīng)力混凝土梁（板）的預(yù)制安裝施工工藝，能套用標(biāo)準(zhǔn)圖進(jìn)行橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

學(xué)習(xí)重點(diǎn)：預(yù)應(yīng)力空心板和箱型梁的設(shè)計(jì)和施工方法。通過工程實(shí)例體驗(yàn)和能力訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生從事橋梁設(shè)計(jì)、施工和現(xiàn)場技術(shù)管理的能力。梁橋細(xì)部構(gòu)造研究內(nèi)容及目的要求三、橋梁支座的類型及構(gòu)造熟知橋梁伸縮裝置、梁橋支座的類型、特點(diǎn)二、伸縮裝置的類型及構(gòu)造能力目標(biāo)：能合理選擇橋梁伸縮裝置、梁橋支座掌握各類伸縮裝置、梁橋支座構(gòu)造（一）伸縮縫、伸縮裝置的定義伸縮縫——為適應(yīng)材料脹縮變形對結(jié)構(gòu)的影響，而在結(jié)構(gòu)的兩端設(shè)置的間隙。伸縮裝置——為使車輛平穩(wěn)通過橋面并滿足橋面變形的需要，在橋面伸縮縫處設(shè)置的各種裝置的總稱。二、伸縮裝置

（二）伸縮裝置構(gòu)造應(yīng)滿足以下要求

1.能夠適應(yīng)橋梁溫度變化所引起的伸縮。

2．橋面平坦，行駛性良好的構(gòu)造。

3．施工安裝方便，且與橋梁結(jié)構(gòu)聯(lián)為整體。

4．具有能夠安全排水和防水的構(gòu)造。

5.承擔(dān)各種車輛荷載的作用。

6．養(yǎng)護(hù)、修理與更換方便。

7．經(jīng)濟(jì)價(jià)廉。（三）伸縮縫的類型

1.對接式伸縮縫

分為填塞型（少用）和嵌固型，前者現(xiàn)已少用，后者用于伸縮量小于80mm的情況。采用熱軋整體成型的異型鋼材設(shè)計(jì)的橋梁伸縮縫裝置型號有GQF-C、GQF-Z、GQF-L、GQF-F

2.模數(shù)支承式伸縮縫由邊梁、中梁、橫梁、位移控制系統(tǒng)、密封橡膠帶等構(gòu)件組成的系列伸縮裝置。邊梁及中梁采用16Mn鋼軋制而成.該伸縮裝置的承重結(jié)構(gòu)和位移控制系統(tǒng)分開，二者受力時(shí)互不干擾，分工明確，這樣既保證受力時(shí)安全，又能達(dá)到位移均勻，使所有中梁在一個(gè)位移控制箱內(nèi)均支承在同一根垂直橫梁上的傳統(tǒng)作法，這樣對大位移量伸縮裝置非常有利，減少了橫梁數(shù)量，使位移控制箱體積減小到最小范圍，節(jié)約了鋼材

現(xiàn)場伸縮縫3.無縫式伸縮縫無縫伸縮縫粘接料是一種瀝青填充式橋梁伸縮縫，是七十年代由英國發(fā)展起來的一種橋梁伸縮縫。它的基本作法是將接縫上面一窄條范圍的橋面鋪裝層替換為一高彈性的特殊瀝青混合料。這條高彈性特種瀝青與石料的混合物可以吸收由于溫度和交通負(fù)荷作用產(chǎn)生的橋面板位移，而保證表層不會開裂損壞。無縫伸縮粘接料能夠同時(shí)兼顧高溫和低溫、滲透和粘性這些對立的性能要求，不僅適用于溫度單一地區(qū)，而且適用于溫差較大的地區(qū)。

美國科來福Matrix502瀝青加強(qiáng)型橋梁無縫伸縮縫系統(tǒng)是一種熱施工、現(xiàn)場成型的結(jié)構(gòu)性膨脹伸縮縫系統(tǒng)，主要由獨(dú)特的聚合物改性瀝青與精選并處理過的骨料組成。聚合物改性瀝青分三種溫度級別，分別適用于寒帶、溫帶和熱帶的不同氣候。Matrix502系統(tǒng)具有優(yōu)異的防水功能，對于周期伸縮量不超過±2cm、橋板間隙小于7.5cm的橋面，可提供平穩(wěn)的行車效果。

加強(qiáng)型橋梁無縫伸縮縫系統(tǒng)

公路橋面連續(xù)構(gòu)造對于多跨簡支梁橋，橋面應(yīng)盡量做到連續(xù)，使得多孔簡支梁橋在豎直荷載作用下的變形狀態(tài)為簡支或部分連續(xù)體系，而在縱向水平力作用下則屬于連續(xù)體系這種簡支-連續(xù)結(jié)構(gòu)具有施工方便、減少橋面伸縮縫、行車平順等優(yōu)點(diǎn)，因此得到了越來越廣泛的使用。

橋面連續(xù)構(gòu)造三、梁橋支座支座主要作用是將上部結(jié)構(gòu)的支承反力，包括結(jié)構(gòu)自重和可變作用引起的豎向力和水平力傳遞到橋梁的墩臺，同時(shí)保證結(jié)構(gòu)在活載、溫度變化、混凝土收縮和徐變等因素作用下能自由變形，以使上、下部結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況符合結(jié)構(gòu)的靜力圖式。（一）支座類型1．板式橡膠支座板式橡膠支座由數(shù)層薄橡膠片與薄鋼板鑲嵌、粘合、壓制而成變位機(jī)理：1）轉(zhuǎn)角變位：不均勻壓縮變形（縱橋向）2）水平變位：剪切變形3）通常不區(qū)分固定、活動支座。不同的承載力、變形要求，通過選擇不同大小、厚度的橡膠板來實(shí)現(xiàn)。構(gòu)造特點(diǎn)：常用的板式橡膠支座采用薄鋼板作為加勁層以提高支座的豎向承載能力。適用范圍：支座反力為70－3600kN的公路、城市橋梁板式橡膠支座有矩形和圓形。圓形適用于斜交橋。支座的橡膠材料以氯丁橡膠為主，也可采用天然橡膠。氯丁橡膠一般用于最低氣溫不超過-250C的地區(qū)，天然橡膠用于-300C

400C的地區(qū)。平面尺寸：0.12×0.14；0.14×0.18；0.15×0.20

厚度：從14mm開始7mm一級

板式橡膠支座構(gòu)造板式橡膠支座板式橡膠支座構(gòu)造變位機(jī)理板式橡膠支座的改進(jìn)四氟板式橡膠支座普通板式橡膠支座

因水平變位量（剪切變形）小而不能適應(yīng)長橋的變形需要。四氟板式橡膠支座普通板式橡膠支座表面，粘貼一層2一4mm四氟乙烯板，當(dāng)要求板式橡膠支座各向固定，僅能轉(zhuǎn)動時(shí)，可在上下鋼板的短邊上設(shè)固定措施，即在下底板上焊上強(qiáng)大的鋼撐，其頂部的銷釘伸入頂板的孔中起錨固作用

坡橋楔形墊塊

當(dāng)橋梁縱坡不大于1%時(shí)，板式橡膠支座直接設(shè)于坡帽上;當(dāng)橋梁縱坡大于1%時(shí)，應(yīng)在梁底采取措施，使支座保持水平。當(dāng)板橋橋面橫坡不大于2%時(shí)，板式橡膠支座可直接設(shè)于墩帽頂面橫坡上，當(dāng)板橋橋面橫坡大于2%時(shí)應(yīng)采取措施予以調(diào)整。

盆式橡膠支座是在板式橡膠支座的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)后更為完善的一種橡膠支座。是一種鋼結(jié)構(gòu)與橡膠組合而成的新型橋梁支座，具有承載能力大、水平位移量大、轉(zhuǎn)動靈活等特點(diǎn)，適用于支座承載力為1000KN以上的大跨徑橋梁。它不是利用置于橡膠中的加勁物來加強(qiáng)橡膠，而是將素橡膠板置于圓形鋼盆內(nèi)來加強(qiáng)橡膠。橡膠在受壓后的變形由于受鋼盆的約束，處于三向受壓狀態(tài)，只要鋼盆不破壞，橡膠就永遠(yuǎn)不會喪失承載力。這時(shí)橡膠的容許抗壓強(qiáng)度可以進(jìn)一步提高到25MPa。密封在鋼盆內(nèi)的橡膠板，可以做適度不均勻壓縮來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動，如果再加上聚四氟乙烯板和不銹鋼板，則還可以實(shí)現(xiàn)水平位移。2.盆式橡膠支座盆式橡膠支座是利用被半封閉鋼制盆腔內(nèi)的彈性橡膠塊，在三向受力狀態(tài)下具有流體的性質(zhì)特點(diǎn)，來實(shí)現(xiàn)橋梁上部的轉(zhuǎn)動，同時(shí)依靠中間鋼板上的F4板與上座板的不銹鋼板之間的低摩擦系數(shù)來實(shí)現(xiàn)上部結(jié)構(gòu)的水平位移，使支座所承受的剪切不再由橡膠完全承擔(dān)，而間接作用于鋼制底盆及F4板與不銹鋼之間的滑移上。從試驗(yàn)的數(shù)據(jù)來看，橡膠處于三向約束狀態(tài)時(shí)的抗壓彈性模量為50000kg/cm2，比無側(cè)向約束的抗壓彈性模量增大近20倍，因而支座承載能力大為提高，解決了板式橡膠支座承載能力的局限，能滿足大的支承反力、大的水平位移及轉(zhuǎn)角要求適用于支座承載力為1000KN以上的大跨徑橋梁。構(gòu)造特點(diǎn)：公路橋梁盆式支座分類:1、按約束變形分a.雙向活動橡膠支座：具有豎向轉(zhuǎn)動和縱向與橫向滑移性能，代號為SX；b.單向活動支座：具有豎向轉(zhuǎn)動的單一方向滑移性能，代號為DX。c.固定支座：僅量有豎向轉(zhuǎn)動性能，代號為GD。2、支座代號GPZXXXSX(DX、GD)(F)表示耐寒型，常溫型不表示：SX表示支座類型：XXX，用數(shù)字表示豎向承載力單位kn；3、根據(jù)適用溫度范圍分a.常溫型橡膠支座：適用于-25℃～+60℃；b.耐寒型支座：適用于-40℃～+60℃代號為F。4、按豎向承載力分豎向承載力1000-50000KN共分28級公路橋梁盆式橡膠支座檢測必須完全符合JT391－1999《公路橋梁盆式橡膠支座》標(biāo)準(zhǔn)3．抗震支座

地震地區(qū)的橋梁應(yīng)使用具有抗震和減震功能的支座。減、隔震支座的作用是盡可能地將結(jié)構(gòu)或部件與可能引起破壞的地震地面運(yùn)動分離開來，以大大減小傳遞到上部結(jié)構(gòu)的地震力和能量。目前國內(nèi)主要的減隔震支座、抗震支座的類型有抗震型球形鋼支座、鉛芯橡膠支座和高阻尼橡膠支座等。

(二)支座的布置

支座的布置原則：

有利于結(jié)構(gòu)的受力，有效釋放附加內(nèi)力，其利于墩臺傳遞縱向、橫向水平力

1、簡支梁，一端固定、一端活動，多跨簡支梁橋，固定支座放在橋臺上，橋墩上放置活動支座。

2、多跨連續(xù)梁，一個(gè)橋墩設(shè)置固定支座，一般位于中間橋墩，其余墩臺設(shè)活動支座；

3、懸臂梁，錨固跨一側(cè)設(shè)固定，另一側(cè)活動；

4、T構(gòu)橋掛孔，按簡支梁處理；

5、盡可能避免拉力支座

6、固定支座的布置應(yīng)利于橋墩的受力

7、坡橋，宜將