第三節(jié) 橋梁與涵洞

　　一、橋梁的分類

　　根據(jù)橋梁跨徑總長L和彈孔跨徑L 0的不同，橋梁可分為特大橋(L≥500m或L 0≥100m)、大橋(500m>L≥100m或100m> L 0≥40m)、中橋(100m>L≥30m或40m> L 0≥20m)、小橋(30m>L≥8m或20m> L 0≥5m) 二、橋梁上部結(jié)構(gòu) (一)橋面構(gòu)造

　　1、橋面鋪裝及排水、防水系統(tǒng)

　　(1)橋面鋪裝：分為水泥混凝土或瀝青混凝土鋪裝2種;為了延長橋面鋪裝層的使用年限，宜在上面鋪筑層厚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，一般宜在混凝土中鋪設(shè)4-6mm的鋼筋網(wǎng) (2)橋面縱橫坡：橋面縱坡一般都做成雙向縱坡，在橋中心設(shè)置曲線，縱坡一般不超過3%;橋面橫坡一般為1.5%-3% (3)橋面排水和防水設(shè)施

　　橋面排水：橋面縱坡大于2%而橋長小于50m，橋上可不設(shè)泄水管;橋面縱坡大于2%且橋長大于50m，隔12-15m設(shè)置一個泄水管;橋面縱坡小于2%，隔6-8米設(shè)置一個泄水管

　　2、伸縮縫(通常在梁梁端之間、梁端與橋臺之間或橋梁的鉸接位置設(shè)置)

　　(1)伸縮縫構(gòu)造要求：在設(shè)置伸縮縫處，欄桿與橋面鋪裝都要斷開

　　(2)伸縮縫類型

　　鍍鋅薄板伸縮縫：在中小跨徑的裝配式簡支梁橋上，當梁的變形量在20-40mm以內(nèi)時常用 鋼伸縮縫：構(gòu)造比較復(fù)雜，溫差較大的地區(qū)或跨徑較大的橋梁采用，一般用梳形鋼板伸縮縫 橡膠伸縮縫：構(gòu)造簡單，使用方便，效果好;在變形量大的大跨度橋上，可采用橡膠和鋼板組合的伸縮縫

　　3、人行道、欄桿、燈柱

　　(1)安全帶：不設(shè)人行道的橋上，兩邊應(yīng)設(shè)寬度不小于0.25m，高為0.25-0.35的護輪安全帶

　　(2)人行道：人行道在橋面斷縫處也必須做伸縮縫

　　(3)欄桿、燈柱：欄桿的高度一般為0.8-1.2m，標準設(shè)計為1.0m

　　(二)承載結(jié)構(gòu)

　　1、梁式橋(其結(jié)構(gòu)在垂直荷載作用下，其支座僅產(chǎn)生垂直反力，而五水平推力)

　　(1)簡支梁橋

　　簡支板橋：主要用于小橋梁;跨徑4-8m時用鋼筋混凝土實心橋板，跨徑6-13m時用鋼筋混凝土空心傾斜預(yù)制橋板，跨徑在8-16m時用預(yù)應(yīng)力混凝土空心預(yù)制橋板 肋梁式簡支梁橋(簡支梁橋)：主要用于中等跨度橋梁，我國多使用多片T形梁;跨徑8-12m時用鋼筋混凝土簡支梁橋，跨徑在20-50m時用預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋 箱型簡支梁橋：主要用于預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁，尤其適用于橋面較寬的預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)和跨度較大的斜交橋和彎橋

　　(2)連續(xù)式梁橋和懸臂式梁橋

　　2、拱式橋

　　橋跨的承載結(jié)構(gòu)以拱圈或拱肋為主;拱式橋在豎向荷載作用下，兩拱腳處不僅產(chǎn)生豎向反力，還產(chǎn)生水平反力(推力)

　　由于水平推力的作用使拱中的彎矩和剪力大大降低，設(shè)計合理的拱主要承受拱軸壓力，拱截面內(nèi)彎矩剪力均較小，因此可充分利用石料或混凝土等抗壓能力強而抗拉能力差的圬工材料;拱式橋是鋼筋混凝土橋和圬工橋最合理的結(jié)構(gòu)形式之一，拱式橋是推力結(jié)構(gòu)，其墩臺基礎(chǔ)必須承受強大的拱腳推力，因此拱式橋?qū)Φ鼗蠛芨�，適建于地質(zhì)和地基條件良好的橋址

　　3、懸索橋(橋塔、主纜索、錨碇、吊索、加勁梁及索鞍等組成)

　　4、組合式橋(斜拉橋是典型的懸索結(jié)構(gòu)和梁式結(jié)構(gòu)組合的，由主梁、拉索及索塔組成的組合結(jié)構(gòu)體系)

　　三、橋梁下部結(jié)構(gòu)

　　(一)橋墩

　　空心橋墩按壁厚分為厚壁與薄壁兩種，一般有厚壁中面直徑(即同一截面的中心線直接或?qū)挾?的比來區(qū)分：t/D≥1/10為厚壁，t/D<1/10為薄壁

　　(二)橋臺

　　1、重力式橋臺

　　2、輕型橋臺：適用于小跨徑橋梁，橋跨孔數(shù)與輕型橋墩配合使用時不宜超過3個，單孔跨徑不大于13m，多孔全長不宜大于20m

　　3、框架式橋臺：適用于地基承載力較低、臺身較高、跨徑較大的橋梁

　　(三)墩臺基礎(chǔ)

　　1、擴大基礎(chǔ)

　　2、樁與管柱基礎(chǔ)：地基淺層地質(zhì)較差，持力土層埋藏較深，需要采用深基礎(chǔ)才能滿足結(jié)構(gòu)物對地基強度、變形和穩(wěn)定性要求時，可用樁基礎(chǔ) 水文地質(zhì)條件較復(fù)雜，特別是深水巖面不平，五覆蓋層或覆蓋層很厚時，采用管柱基礎(chǔ)

　　3、沉井基礎(chǔ)

　　四、涵洞(單孔跨徑小于5m，多孔跨徑總長小于8m統(tǒng)稱為涵洞，圓管涵和箱涵無論孔徑、孔數(shù)都是涵洞)

　　(一)涵洞的分類

　　1、按構(gòu)造形式不同

　　圓管涵：受力情況和適應(yīng)基礎(chǔ)的性能較好，兩端僅需設(shè)置端墻，不需設(shè)置墩臺，故圬工數(shù)量少，造價低，但低路堤使用受到限制

　　蓋板涵：結(jié)構(gòu)形式方面有利于在低路堤上使用，當填土較小時刻做成明涵

　　拱涵：一般超載潛力較大，砌筑技術(shù)容易掌握，便于群眾修建，是普遍采用的形式 箱涵：適用于軟土地基，且最小填土厚度應(yīng)大于50cm，適用于高路堤及深溝渠處

　　2、按洞頂填土情況分

　　明涵：洞頂無填土，適用于低路堤及淺溝渠處

　　暗涵：洞頂有填土，且最小填土厚度應(yīng)大于50cm，適用于高路堤及深溝渠處

　　3、按建筑材料分

　　4、按水力性能分

　　無壓力式涵洞：水流在涵洞全部長度上保持自由水面

　　半壓力式涵洞：涵洞進口被水淹沒，洞內(nèi)水全部或一部分為自由面 壓力式涵洞：涵洞進出口被水淹沒，涵洞全長范圍內(nèi)全部斷面泄水

　　(二)涵洞的組成(洞身、洞口、基礎(chǔ)三部分)

　　(三)涵洞的構(gòu)造

　　1、洞身

　　洞底應(yīng)有適當?shù)目v坡，其最小值為0.4%，一般不宜大于5%;當洞底縱坡大于5%時，其基礎(chǔ)底部宜每隔3-5m設(shè)防滑橫墻或?qū)⒒A(chǔ)做成階梯形;當洞底縱坡大于10%，涵洞洞身及基礎(chǔ)應(yīng)分段做成階梯形

　　蓋板涵的過水能力較圓管涵大，與同孔徑的拱涵相接近，施工期限較拱涵短，但剛才用量比拱涵多，對地基承載力的要求較拱涵低;在要求通過較大的排洪量，地質(zhì)條件差，路堤高度小的設(shè)涵處，采用蓋板涵，且為明涵 2、洞口建筑

　　(1)涵洞與路線正交的空口建筑

　　端墻式：適用于流量較小的孔徑涵洞、人工渠道或不受沖刷影響的巖石河溝

　　八字式：多用于較大孔徑的涵洞

　　井口式：洞身底低于路基邊溝(河溝)底時，進口可采用井口式洞口

　　(2)涵洞與路線斜交的洞口建筑

　　斜洞口：能適應(yīng)水流條件，外形美觀，建筑費工較多;常被采用

　　正洞口：只在管涵或斜度較大的拱涵為避免涵洞端部施工困難時才采用

　　3、附屬工程：椎體護坡、河床鋪砌、路基邊坡鋪砌及人工水道

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