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1、桥梁工程,定义：供汽车、火车、行人等跨越障碍（河流、山谷或其它线路）的建筑工程物。 桥梁是交通工程的咽喉，各种道路工程的关键节点里程短、难度大、造价高、工期长。 在国防上，在需要高度快速、机动的现代战争中，桥梁也具有非常重要的地位。,桥梁起源,桥梁的基本组成：,上部结构：主要承重结构，桥梁支座以上（无铰拱起拱线或刚架主梁底线以上）跨越桥孔的总称。 下部结构：包括桥墩、桥台与基础。桥墩与桥台是用来支承上部结构并将其传来的恒载与车辆等活载再传至基础的构造物。桥台通常设置在桥两端。 支座：设置在墩（台）顶，用于支承上部结构的传力装置。不仅传递荷载，而且要保证上部结构按设计要求能产生一定的变位。 附属
2、设施：包括桥面系、伸缩缝、桥梁与路堤衔接处的桥头搭板与锥形护坡。,与桥梁布置有关的主要尺寸和名词术语,净跨径：对于设支座的桥梁为相邻两墩、台身顶内缘之间的水平净距，不设支座的桥梁为上、下部结构相交处内缘间的水平净距，用l0表示。 总跨径：是多孔桥梁中各孔净跨径的总和，它反映桥下宣泄洪水的能力。 计算跨径：对于设支座的桥梁，为相邻支座中心的水平距离，对于不设支座的桥梁，为上下部结构相交面之中心间的水平距离（l表示）。（桥梁结构的力学计算以此为主准）,标准跨径：用Lk表示，对于梁式桥、板式桥，以两桥墩中心线之间桥中心线长度或桥墩中线与桥台台背前缘线之间桥中心线长度为准，拱式桥与涵洞以净跨径为准。
3、桥梁全长：简称桥长，对于有桥台的桥梁为两岸桥台翼墙尾端间的距离，对于无桥台的桥梁为桥面系行车道长度，用L表示。,桥下净空：为满足通航的需要和保证桥梁安全而对上部结构底缘以下规定的空间界限。 桥面净空：桥梁行车道、人行道上方应保持的空间界限，公路、铁路与城市桥梁对桥面净空都有相应规定。 桥梁建筑高度：上部结构底缘至桥面顶面的垂直距离，线路定线中所确定的的桥面高程与通航净空界限顶部高程之差，称为容许建筑高度。,桥梁的分类,（1）按总长 L 和标准跨径 Lk 分类,国际特大桥分类标准,（2）按桥梁受力分类,梁式桥 以受弯为主； 拱式桥 以受压为主； 刚构桥 （负）弯、轴压组合受力； 斜拉桥 拉、压、
4、弯等组合受力； 悬索桥 以受拉为主。,（3）按桥面位置分类（拱桥）,上承式 中承式 下承式,上承式拱桥,中承式拱桥,下承式拱桥,（4）按主要材料分类,圬工桥 （包括砖、石等材料） 钢筋混凝土桥 钢桥 钢混凝土组合桥 木桥 （木材易腐，常做便桥）， 且资源有限， 一般用于临 时性便桥）,（5）按跨越障碍的性质分类,跨河桥 跨海桥 跨线桥 高架桥 立交桥,杭州湾大桥（跨海桥） 跨越钱塘江口海湾,法国密佑高架桥,北京立交桥,还可按用途、平面布置、可移动 性、施工方法等分类。 用途： 公路桥、铁路桥、公铁两用桥 和人行桥等； 平面布置：正交桥、斜交桥、弯桥等； 可移动性：固定桥、活动桥； 施工方法：整
5、体施工桥梁、节段施工桥梁。 较重要的分类方式： 按受力体系、 按材料、按桥面位置等。,桥面构造,桥面部分：包括桥面铺装、防水与排水设施、伸缩装置、人行道（或安全带）、缘石、栏杆和灯柱等构造。桥面部分虽然不是主要承重结构，但它对桥梁功能的正常发挥，对主要构件的保护，对车俩行人的安全以及桥梁的美观等都十分重要。,桥面构造横截面（双向车道）,桥面布置,双向车道布置：行车道的上下行交通布置在同一桥面上，中间用画线分隔。同时存在上下行机动车与非机动车，车辆只能中速或低速行驶，若交通量较大，往往造成交通留滞。,分车道布置：桥面上设置分隔带或分离式主梁布置，使上下行交通分隔，甚至机动车道与非机动车道分隔、人
6、行道与人行道分隔设置。可以提高行车速度，便于交通管理。,设置分隔带,分离式主梁,双层桥面布置：桥梁结构在空间上提供两个不在同一平面上的桥面构造。可以使不同的交通严格分道行驶，提高车辆和行人的通行能力，便于交通管理。同时在满足交通要求的同时，可以充分利用桥梁净空，减小桥梁宽度，缩短引桥长度，达到较好的经济效益。,双层桥面布置,南京长江大桥,南京长江大桥,位于南京市西北面长江上，连通市区与浦口区，是长江上第一座由我国自行设计建造的双层式铁路、公路两用桥梁。上层公路桥长4589米，行车道宽15米，可容4辆大型汽车并行，两侧还各有2米多宽的人行道；下层铁路桥长6772米，宽14米，铺有双轨，两列火车可
7、同时对开。,桥面铺装,功用：保护桥面板不受车辆轮胎的直接磨耗，防止主梁遭受雨水的侵蚀，并对车辆轮重的集中荷载起一定的分布作用。 要求：应具有抗车辙、行车舒适、抗滑、不透水和桥面板结合良好的特点。 类型：可采用水泥混凝土、沥青表面处治和沥青混凝土等。,水泥混凝土：耐磨性能好，适合载重交通 （水泥砼+防水层或桥面板，总厚度8cm）。强度等级不应低于C40。铺装层应配置钢筋网，钢筋直径不应小于8mm，间距不宜大于10cm。,沥青表面处治耐久性差，仅用于中低级公路桥梁桥面铺装（分层沥青+石料层+薄面层）。,沥青混凝土铺装：由粘层、防水层、保护层及沥青面层组成，其总厚度宜为610cm。高速公路、一级公路
8、上的大 桥、特大桥宜采用。,桥面防水与排水设施,防水层：设置在行车道铺装层下边，它将渗过铺装层的雨水汇集到泄水管排出。 要求： （1）桥面伸缩缝处连续铺设，不可切断； （2）桥面纵向应铺过桥台背； （3）桥面在主梁受弯作用处应设置防水层。,防水层类型：,洒布薄层沥青或改性沥青 高分子聚合物（如环氧树脂）涂胶 沥青或改性沥青防水卷材,注：设计时应选用便于施工、坚固耐久、质量稳定的防水材料。为避免防水层在施工过程中被损坏，其上宜铺设厚度1cm沥青混凝土或单层表面处治； 当采用柔性防水层（使用卷材）时，为了增强桥面铺装的抗裂性，应在其上的混凝土铺装层或垫层中铺设钢筋网，网格尺寸为15cmx15cm至
9、20cmx20cm。,泄水管,梁式桥上常用的泄水管宜设置在桥面行车道边缘处，距离缘石1050cm，研行车道两侧可以对称排列，也可以交错排列。,泄水管的过水面积每平方米桥面上不少于23cm2； 当桥面纵坡大于2、而桥长小于50m时，可以不设泄水管； 当桥面纵坡大于2、而桥长大于50m时，需每隔 1215m 设置一个泄水管； 当桥面纵坡小于2时，泄水管需要设置更密一些，一般每隔 68m 设置一个； 泄水管常采用铸铁管或塑料管，最小内径为15cm，泄水管周围的桥面板应设置补强钢筋网。,排水管,对于跨越一般河流、水沟的桥梁，桥面水流入泄水管后可以直接向下排放，对于一些跨径不大、不设人行道的小桥，可以直
10、接在行车道两侧的安全带或缘石上预留横向孔道，用铁管或竹管排出桥外。 跨越公路、铁路、通航河流的桥梁以及城市桥梁，流入泄水管中的雨水，应汇集在纵向排水管（或排水槽）内，并通过设在墩台处的竖向排水管流入地面排水设施或河流中。,1、泄水漏斗；2、泄水管；3、钢筋混凝土斜槽；4、横梁；5、纵向排水管；6、支撑结构；7、悬吊结构；8、支柱；9、弧形箍；10、吊杆,桥面纵、横坡的设置,作用：以利雨水迅速排除，防止或减少雨水渗透，从而保护行车道板，延长桥梁的使用寿命。 纵坡设置： 桥面上设置纵坡，首先有利于排水。桥面 的纵坡，一般都做成双向纵坡，在桥中心设置 曲线，纵坡一般以不超过 34 为宜。,桥面横坡设
11、置方法,对于板桥（矩形板梁或空心板梁）或就地浇筑的肋板式梁桥，将墩台顶部做成倾斜的，再在其上盖桥面板，可节省铺装材料并减轻恒载； 对于装配式肋板式梁桥，可采用不等厚的铺装层（包括混凝土的三角垫层与等厚的路面铺装层），方便施工；（适用于桥面不很宽） 桥宽较大时，直接将行车道板做成双向倾斜，可减轻恒载，但主梁构造、制作均较复杂。,桥面伸缩装置,作用：适应桥梁上部结构在气温变化、活载作用、混凝土收缩徐变等因素的影响下变形的需要，并保证车辆通过桥面时平稳。 位置：一般设在两梁端之间以及梁端与桥台背墙之间。 在伸缩缝附近的栏杆、人行道结构也应该断开，以满足梁体的自由变形。,伸缩缝种类,对接式伸缩缝； 钢
12、制支承式； 组合剪切式橡胶伸缩装置； 模数支承式伸缩装置； 无缝式（暗缝型）伸缩装置。,（1）对接式伸缩缝,根据构造形式与受力特点分为填塞对接与嵌固对接。 填塞对接型：以沥青、木板、麻絮、橡胶等材料填塞缝隙，伸缩体在任何情况下受压，一般用于伸缩量在40mm以下的常规桥梁。 嵌固对接型：利用不同形状的钢构件将不同形状的橡胶条的拉压变形来吸收梁体变形，广泛用于伸缩量在80mm及其以下的桥梁。,W型伸缩装置横断面,（2）钢制支承式伸缩缝,用钢材装配制成，能直接承受车轮荷载，多用于钢桥，现也用于混凝土桥梁。,（3）组合剪切式橡胶伸缩装置,橡胶体内埋设承重钢板与锚固钢板，通过螺栓与梁端连接成整体。 有一
13、定的竖向刚度，所以跨越间隙能力大，行车平稳。最大伸缩量已经做到330mm。,板式橡胶伸缩装置构造图 （尺寸单位：mm）,1、橡胶； 2、加强钢板； 3、伸缩用槽； 4、止水块； 5、嵌合部； 6、螺帽垫板； 7、腰形盖帽； 8、螺帽； 9、螺栓,（4）模数支承式伸缩装置,由橡胶密封条嵌接于异性边钢梁与中钢梁组成可伸缩的密封体，异性钢梁直接承受车辆荷载，且可根据要求的的伸缩量，随意增加中钢梁与密封橡胶条。 吸震缓冲性能好，在大位移量下能承受车辆荷载， 伸缩量可达1000mm以上，用于大跨度桥梁。,SG型模数式支承伸缩缝 透视图,（5）无缝式（暗缝型）伸缩装置,在伸缩缝间填入弹性材料并铺上防水材料
14、，然后在桥面铺装层铺筑粘弹性复合材料。 特点：能适应上部构造的伸缩变形与小量转动变形；使桥面铺装形成连续体，行车时不致产生冲击、振动等，舒适性较好；形成多层防水构造，防水性较好；易于机械化除雪养护，不致破坏接缝；施工简单，易于维修更换。,将专用特质的弹塑体主料橡胶加热熔溶后，灌入经加热的碎石中。,人行道、栏杆、灯柱和护栏,（1）人行道 由人行交通量决定，可选用0.75m、1m，大于1m时按0.5m倍数递增。 按人行道标高不同，可分两种； 按人行道施工方法不同，可分为就地浇筑式、预制装配式以及部分装配与部分现浇混合式。,设置在桥道承重结构 顶面，且高出行车道,双层桥面布置即人行 道与行车道分层布
15、置,人行道按标高不同分以下两种：,就地浇筑式,整体预制式,就地浇筑式人行道，主要用于小跨径桥梁，设在桥梁行车道的悬臂挑出部分。 预制装配式人行道是将人行道做成预制块件安装，按预制块件分有整体式与分块式；按安装形式分有悬臂式与搁置式。 人行道顶面一般铺设20mm厚的水泥砂浆或沥青砂作为面层，并以此形成人行道顶面排水横坡。 桥面铺装中若设贴式防水层，应在人行道内侧设置缘石，以便将防水层伸过缘石底面，从人行道与缘石之间的砌缝里向上叠起。 人行道在桥面断缝处也必须做伸缩缝，一般与行车道伸缩缝是连在一起的。,安全带,不设人行道的桥上，两边应设宽度不小于0.25m，高为0.250.35m护轮安全带。为了保
16、证行车安全，安全带的高度已经超过0.4m。 安全带可以做成预制块件与桥面铺装层一起现浇，有矩形截面与肋板式截面两种，矩形截面最常用。 现浇的安全带宜每隔2.5m3m做一断缝，以免参与主梁受力而破坏。,预制矩形a）和肋板式b）安全带 （尺寸单位：m）,栏杆,栏杆的高度一般约0.81.2m，标准设计为1.0m； 栏杆的间距一般为1.62.7m，标准设计为2.5m； 常用砼、钢砼、钢、铸铁等材料制作。 在靠近桥面伸缩缝处所有的栏杆都必须断开，使扶手与柱之间能自由变形。,护栏,一般桥梁上的栏杆，当设于人行道上时，主要作用是防人掉到桥下；当无人行道，主要是诱导视线，使车辆尽量在路幅之内行驶，给驾驶员安全感。 用于高速公路、一级汽车专用公路、城市快速道路、主干道路、立交工程等的护栏是用以封闭沿线两侧，不使人畜与非机动车辆闯入公路的隔离设施，同时具有吸收碰撞能量、迫使失控车辆改变方向并恢复到原有行驶方向，防止其越出路外或跌落桥下的作用。,护拦按防撞性能可分为： 刚性护拦（混凝土护拦、组合式护栏） 半刚性护拦（梁柱式护栏、波形梁护栏） 柔性护拦（缆索护拦） 按材料可分为： 混凝
