第三節(jié) 橋梁與涵洞工程
一、橋梁組成與分類
橋梁由能夠滿足其功能要求的各種不同結(jié)構(gòu)物組成。它有許多類型,不同類型的橋
梁,其組成有所不同,但其基本組成大體一致。
(一)橋梁的基本組成部分
橋梁是供鐵路、道路、渠道、管線、行人等跨越河流、山谷或其他交通線路等各種障礙物時所使用的承載結(jié)構(gòu)物。通常可劃分為上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)。
1.上部結(jié)構(gòu)(也稱橋跨結(jié)構(gòu))
上部結(jié)構(gòu)是指橋梁結(jié)構(gòu)中直接承受車輛和其他荷載,并跨越各種障礙物的結(jié)構(gòu)部分。一般包括橋面構(gòu)造(行車道、人行道、欄桿等)、橋梁跨越部分的承載結(jié)構(gòu)和橋梁支座。
2.下部結(jié)構(gòu)
下部結(jié)構(gòu)是指橋梁結(jié)構(gòu)中設(shè)置在地基上用以支承橋跨結(jié)構(gòu),將其荷載傳遞至地基的結(jié)構(gòu)部分。一般包括橋墩、橋臺及墩臺基礎(chǔ)。
(1)橋墩。橋墩是多跨橋梁中處于相鄰橋跨之間并支承上部結(jié)構(gòu)的構(gòu)造物。
(2)橋臺。橋臺是位于橋梁兩端與路基相連并支承上部結(jié)構(gòu)的構(gòu)造物。
(3)墩臺基礎(chǔ)。墩臺基礎(chǔ)是橋梁墩臺底部與地基相接觸的結(jié)構(gòu)部分。
(二)橋梁的分類
(1)根據(jù)橋梁主跨結(jié)構(gòu)所用材料,橋梁可劃分為木橋、圬工橋(包括磚、石、混凝土橋)、鋼筋混凝土橋、預(yù)應(yīng)力混凝土橋和鋼橋。
(2)根據(jù)橋梁所跨越的障礙物,橋梁呵劃分跨河橋、跨海峽橋、立交橋(包括跨線橋)、高架橋等。
(3)根據(jù)橋梁的用途,可將其劃分為公路橋、鐵路橋、公鐵兩用橋、人行橋、運水橋、農(nóng)橋以及管道橋等。
(4)根據(jù)橋梁跨徑總長L和單孔跨徑L.的不同,橋梁可分為特大橋(L≥500m或Lo≥100m)、大橋(500m>L≥100m或100m>Lo≥40m)、中橋(100m>Lo>30m或40m>Lo≥20m)、小橋(30m≥L≥8m或20m>Lo≥5m)
(5)根據(jù)橋面在橋跨結(jié)構(gòu)中的位置,橋梁可分為上承式、中承式和下承式橋。
(6)根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)形式,橋梁可劃分為梁式橋、拱式橋、剛架橋、懸索橋和組合式橋。
二、橋梁上部結(jié)構(gòu)
(一)橋面構(gòu)造
橋面的一般構(gòu)造。
1.橋面鋪裝及排水、防水系統(tǒng)
(1)橋面鋪裝。橋面鋪裝即行車道鋪裝,亦稱橋面保護層。橋面鋪裝的形式有:
①水泥混凝土或瀝青混凝土鋪裝。裝配式鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土橋通常采用水泥混凝土或瀝青混凝土鋪裝;其厚度為60~80mm,強度不低于行車道板混凝土的強度等級。橋上的瀝青混凝土鋪裝叮以做成單層式的(50~80mm)或雙層式的(底層40~50mm,面層30~40mm)
②防水混凝土鋪裝。在需要防水的橋梁上,當(dāng)不設(shè)防水層時,可在橋面板上以厚80~100mm且?guī)в袡M坡的防水混凝土作鋪裝層,其強度不低于行車道板混凝土強度等級,其上一般可不另設(shè)面層而直接承受車輪荷載。但為了延長橋面鋪裝層的使用年限,宜在上面鋪筑厚20mm的瀝青表面做磨耗層。為使鋪裝層具有足夠的強度和良好的整體性(亦能起聯(lián)系各主梁共同受力的作用),一般宜在混凝土中鋪設(shè)直徑為4~6mm的鋼筋網(wǎng)。
(2)橋面縱橫坡。橋面的縱坡,一般都做成雙向縱坡,在橋中心設(shè)置曲線,縱坡一般以不超過3%為宜。
橋面的橫坡,一般采用1.5%~3%。通常是在橋面板頂面鋪設(shè)混凝土三角墊層來構(gòu)成;對于板梁或就地澆筑的肋梁橋,為了節(jié)省鋪裝材料,并減輕重力,可將橫坡直接設(shè)在墩臺頂部而做成傾斜的橋面板,此時不需要設(shè)置混凝土三角墊層;在比較寬的橋梁,戶,用三角墊層沒置橫坡將使混凝土用量與恒載重量增加過多,在此情況下可直接將行車道板做成雙向傾斜的橫坡,但這樣會使主梁的構(gòu)造和施工稍趨復(fù)雜。
(3)橋面排水和防水設(shè)施。
①橋面排水。在橋梁設(shè)計時要有一個完整的排水系統(tǒng),在橋面上除設(shè)置縱橫坡排水外,常常需要設(shè)置一定數(shù)量的泄水管。
當(dāng)橋面縱坡大于2%而橋長小寸:50m時,橋上可以不設(shè)泄水管,此時可在引道兩側(cè)設(shè)置流水槽;當(dāng)橋面縱坡大1:2%而橋長大于50m時,就需要設(shè)置泄水管,一般順橋長方向每隔12~15m設(shè)置一個;橋面縱坡小于2%時,泄水管就需設(shè)置更密一些,一般順橋長方向每隔6~8m設(shè)置一個。泄水管可以沿行車道兩側(cè)左右對稱排列,也可交錯排列,其離緣石的距離為200~500mm.泄水管也可布置在人行道下面。
目前常用的泄水管有鋼筋混凝土泄水管和金屬泄水管兩種。
②防水層。橋面防水層設(shè)置在橋面鋪裝層下面,它將透過鋪裝層滲下來的雨水匯集到排水設(shè)施(泄水管)排出。國內(nèi)常用的為貼式防水層,由兩層卷材(如油氈)和三層粘結(jié)材料(瀝青膠砂)相間組合而成,一般厚10~20mm.橋面伸縮縫處應(yīng)連續(xù)鋪設(shè),不可切斷;橋面縱向應(yīng)鋪過橋臺背;截面橫向兩側(cè),則應(yīng)伸過緣石底面從人行道與緣石砌縫里向上疊起100mm.
一、橋梁組成與分類
橋梁由能夠滿足其功能要求的各種不同結(jié)構(gòu)物組成。它有許多類型,不同類型的橋
梁,其組成有所不同,但其基本組成大體一致。
(一)橋梁的基本組成部分
橋梁是供鐵路、道路、渠道、管線、行人等跨越河流、山谷或其他交通線路等各種障礙物時所使用的承載結(jié)構(gòu)物。通常可劃分為上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)。
1.上部結(jié)構(gòu)(也稱橋跨結(jié)構(gòu))
上部結(jié)構(gòu)是指橋梁結(jié)構(gòu)中直接承受車輛和其他荷載,并跨越各種障礙物的結(jié)構(gòu)部分。一般包括橋面構(gòu)造(行車道、人行道、欄桿等)、橋梁跨越部分的承載結(jié)構(gòu)和橋梁支座。
2.下部結(jié)構(gòu)
下部結(jié)構(gòu)是指橋梁結(jié)構(gòu)中設(shè)置在地基上用以支承橋跨結(jié)構(gòu),將其荷載傳遞至地基的結(jié)構(gòu)部分。一般包括橋墩、橋臺及墩臺基礎(chǔ)。
(1)橋墩。橋墩是多跨橋梁中處于相鄰橋跨之間并支承上部結(jié)構(gòu)的構(gòu)造物。
(2)橋臺。橋臺是位于橋梁兩端與路基相連并支承上部結(jié)構(gòu)的構(gòu)造物。
(3)墩臺基礎(chǔ)。墩臺基礎(chǔ)是橋梁墩臺底部與地基相接觸的結(jié)構(gòu)部分。
(二)橋梁的分類
(1)根據(jù)橋梁主跨結(jié)構(gòu)所用材料,橋梁可劃分為木橋、圬工橋(包括磚、石、混凝土橋)、鋼筋混凝土橋、預(yù)應(yīng)力混凝土橋和鋼橋。
(2)根據(jù)橋梁所跨越的障礙物,橋梁呵劃分跨河橋、跨海峽橋、立交橋(包括跨線橋)、高架橋等。
(3)根據(jù)橋梁的用途,可將其劃分為公路橋、鐵路橋、公鐵兩用橋、人行橋、運水橋、農(nóng)橋以及管道橋等。
(4)根據(jù)橋梁跨徑總長L和單孔跨徑L.的不同,橋梁可分為特大橋(L≥500m或Lo≥100m)、大橋(500m>L≥100m或100m>Lo≥40m)、中橋(100m>Lo>30m或40m>Lo≥20m)、小橋(30m≥L≥8m或20m>Lo≥5m)
(5)根據(jù)橋面在橋跨結(jié)構(gòu)中的位置,橋梁可分為上承式、中承式和下承式橋。
(6)根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)形式,橋梁可劃分為梁式橋、拱式橋、剛架橋、懸索橋和組合式橋。
二、橋梁上部結(jié)構(gòu)
(一)橋面構(gòu)造
橋面的一般構(gòu)造。
1.橋面鋪裝及排水、防水系統(tǒng)
(1)橋面鋪裝。橋面鋪裝即行車道鋪裝,亦稱橋面保護層。橋面鋪裝的形式有:
①水泥混凝土或瀝青混凝土鋪裝。裝配式鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土橋通常采用水泥混凝土或瀝青混凝土鋪裝;其厚度為60~80mm,強度不低于行車道板混凝土的強度等級。橋上的瀝青混凝土鋪裝叮以做成單層式的(50~80mm)或雙層式的(底層40~50mm,面層30~40mm)
②防水混凝土鋪裝。在需要防水的橋梁上,當(dāng)不設(shè)防水層時,可在橋面板上以厚80~100mm且?guī)в袡M坡的防水混凝土作鋪裝層,其強度不低于行車道板混凝土強度等級,其上一般可不另設(shè)面層而直接承受車輪荷載。但為了延長橋面鋪裝層的使用年限,宜在上面鋪筑厚20mm的瀝青表面做磨耗層。為使鋪裝層具有足夠的強度和良好的整體性(亦能起聯(lián)系各主梁共同受力的作用),一般宜在混凝土中鋪設(shè)直徑為4~6mm的鋼筋網(wǎng)。
(2)橋面縱橫坡。橋面的縱坡,一般都做成雙向縱坡,在橋中心設(shè)置曲線,縱坡一般以不超過3%為宜。
橋面的橫坡,一般采用1.5%~3%。通常是在橋面板頂面鋪設(shè)混凝土三角墊層來構(gòu)成;對于板梁或就地澆筑的肋梁橋,為了節(jié)省鋪裝材料,并減輕重力,可將橫坡直接設(shè)在墩臺頂部而做成傾斜的橋面板,此時不需要設(shè)置混凝土三角墊層;在比較寬的橋梁,戶,用三角墊層沒置橫坡將使混凝土用量與恒載重量增加過多,在此情況下可直接將行車道板做成雙向傾斜的橫坡,但這樣會使主梁的構(gòu)造和施工稍趨復(fù)雜。
(3)橋面排水和防水設(shè)施。
①橋面排水。在橋梁設(shè)計時要有一個完整的排水系統(tǒng),在橋面上除設(shè)置縱橫坡排水外,常常需要設(shè)置一定數(shù)量的泄水管。
當(dāng)橋面縱坡大于2%而橋長小寸:50m時,橋上可以不設(shè)泄水管,此時可在引道兩側(cè)設(shè)置流水槽;當(dāng)橋面縱坡大1:2%而橋長大于50m時,就需要設(shè)置泄水管,一般順橋長方向每隔12~15m設(shè)置一個;橋面縱坡小于2%時,泄水管就需設(shè)置更密一些,一般順橋長方向每隔6~8m設(shè)置一個。泄水管可以沿行車道兩側(cè)左右對稱排列,也可交錯排列,其離緣石的距離為200~500mm.泄水管也可布置在人行道下面。
目前常用的泄水管有鋼筋混凝土泄水管和金屬泄水管兩種。
②防水層。橋面防水層設(shè)置在橋面鋪裝層下面,它將透過鋪裝層滲下來的雨水匯集到排水設(shè)施(泄水管)排出。國內(nèi)常用的為貼式防水層,由兩層卷材(如油氈)和三層粘結(jié)材料(瀝青膠砂)相間組合而成,一般厚10~20mm.橋面伸縮縫處應(yīng)連續(xù)鋪設(shè),不可切斷;橋面縱向應(yīng)鋪過橋臺背;截面橫向兩側(cè),則應(yīng)伸過緣石底面從人行道與緣石砌縫里向上疊起100mm.