发布时间： 2016年08月03日
.桥梁工程
(一)桥梁的组成与分类
桥梁由能够满足其功能要求的各种不同结构物组成。桥梁有许多类型，不同类型的桥
梁，其组成有所不同，但其基本组成大体一致。
1.桥梁的基本组成部分
桥梁是供铁路、道路、渠道、管线、行人等跨越河流、山谷或其他交通线路等各种障
碍物时所使用的承载结构物，通常可划分为上部结构和下部结构，见图2.2.50
(1)上部结构(也称桥跨结构)o上部结构是指桥梁结构中直接承受车辆和其他荷载，
并跨越各种障碍物的结构部分，一般包括桥面构造(行车道、人行道、栏杆等)、桥梁跨
越部分的承载结构和桥梁支座。
基础
图2.2.5桥梁的基本组成
(2)下部结构。下部结构是指桥梁结构中设置在地基上用以支承桥跨结构，将其荷载
传递至地基的结构部分，一般包括桥墩、桥台及墩台基础。
①桥墩。桥墩是多跨桥梁中处于相邻桥跨之间并支承上部结构的构造物。
②桥台。桥台是位于桥梁两端与路基相连并支承上部结构的构造物。
③墩台基础。墩台基础是桥梁墩台底部与地基相接触的结构部分。
2.桥梁的分类
(1)根据桥梁主跨结构所用材料，桥梁可划分为木桥、圬工桥(包括砖、石、亨昆凝土
桥)、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥和钢桥。
(2)根据桥梁所跨越的障碍物，桥梁可划分为跨河桥、跨海峡桥、立交桥(包括跨线
桥)、高架桥等。
(3)根据桥梁的用途，可将其划分为公路桥、铁路桥、公铁两用桥、人行桥、运水
桥、农桥以及管道桥等。
(4)根据桥梁跨径总长L和单孔跨径LK的不同，桥梁可分为特大桥(L>lOOOm或
LK>150m)、大桥(1000m≥L≥100m或150m≥LK≥40m)、中桥(lOOm>L>30m或
40rri>LK≥20m)、小桥(30m≥L≥8m或20rn>LK≥5m)o
(5)根据桥面在桥跨结构中的位置，桥梁可分为上承式、中承式和下承式桥。
(6)根据桥梁的结构形式，桥梁可划分为梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥和组合
、式桥。
(二)桥梁上部结构
1.桥面构造
桥面的一般构造如图2.2.6所示。
(1)桥面铺装及排水、防水系统。
1)桥面铺装。桥面铺装即行车道铺装，亦称桥面保护层。桥面铺装的形式有：
①水泥混凝土或沥青混凝土铺装。装配式钢筋混凝土、预应力混凝土桥通常采用水泥
混凝土或沥青混凝土铺装，其厚度为60～80mm，强度不低于行车道板混凝土的强度等
级。桥上的沥青混凝土铺装可以做成单层式的(50 - 80mm)或双层式的(底层40～
50mm,面层30～40mm)o
②防水混凝土铺装。在需要防水的桥梁上，当不设防水层时，可在桥面板上以厚80～
100mm且带有横坡的防水混凝土作铺装层，其强度不低于行车道板混凝土强度等级，其
上一般可不另设面层而直接承受车轮荷载。但为了延长桥面铺装层的使用年限，宜在上面
铺筑厚20mm的沥青表面作磨耗层。为使铺装层具有足够的强度和良好的整体性(亦能
起联系各主梁共同受力的作用)，一般宜在混凝土中铺设直径为4～6mm的钢筋网。
2)桥面纵横坡。桥梁及其引道的平、纵、横技术指标应与路线总体布设相协调，各
项技术指标应符合路线布设的要求。桥上纵坡机动车道不宜大于4.0%，非机动车道不宜
大于2.5%;桥头引道机动车道纵坡不宜大于5.0%o高架桥桥面应设不小于0.3%的
纵坡。
桥面的横坡，一般采用1.5%-3%0通常是在桥
面板顶面铺设混凝土三角垫层来构成(见图2.2.7a);
对于板梁或就地浇筑的肋梁桥，为了节省铺装材料，
并减轻重力，可将横坡直接设在墩台顶部而做成倾斜
的桥面板(见图2.2.7b)，此时不需要设置混凝土三
角垫层;在比较宽的桥梁中，用三角垫层设置横坡将
使混凝土用量与恒载重量增加过多，在此情况下可直
接将行车道板做成双向倾斜的横坡(见图2.2.7c)，
但这样会使主梁的构造和施工稍趋复杂。
3)桥面排水和防水设施。
①桥面排水。在桥梁设计时要有一个完整的排水
系统，在桥面上除设置纵横坡排水外，常常需要设置
一定数量的泄水管。桥面排水设施应适应桥梁结构的
的
变形，细部构造布置应保证桥梁结构的任何部分不受排水设施及泄黼水流的侵蚀;应在行
车道较低处设排水口，并可通过排水管将桥面水泄人地面排水系统中。
排水管道应采用坚固的、抗腐蚀性能良好的材料制成，管道直径不宜小于150mmo
排水管道的间距可根据桥梁汇水面积和桥面纵坡大小确定：纵坡大于2%的桥面设置排水
管的截面积不宜小于60nir:c12/I1.12;纵坡小于1%的桥面设置排水管的截面积不宜小于
100平方毫米 /平方米;南方潮湿地区和西北干燥地区可根据暴雨强度适当调整。当中桥、小桥的
桥面设有不小于3%的纵坡时，桥上可不设排水口，但应在桥头引道上两侧设置雨水口。
排水管宜在墩台处接人地面，排水管布置应方便养护，少设连接弯头，且宜采用有清
除孔的连接弯头。排水管底部应做散水处理，在除冰盐影响地区应在墩台受水影响区域涂
混凝土保护剂。
沥青混凝土铺装在桥跨伸缩缝上坡侧现浇带与沥青混凝土相接处应设置渗水管。高架
桥桥面应设置横坡及不小于0.3%的纵坡;当纵断面为凹形竖曲线时，宜在凹形峰曲线最
低点及其前后3～5m处分别设置排水口。当条件受到限制，桥面为平坡时，应沿主梁纵
向设置排水管，排水管纵坡不应小于3%o
②防水层。桥面铺装应设置防水层。桥面防水层设置在桥面铺装层下面，将透过铺装
层渗下来的雨水汇集到排水设施(泄水管)排出。沥青混凝土铺装底面在水泥混凝土整平
层之上应设置柔性防水卷材或涂料，防水材料应具有耐热、冷柔、防渗、耐腐、粘结、抗
碾压等性台邑。材料性能技术要求和设计应符合相关标准的规定。水泥混凝土铺装可在底层
采用不影响水泥混凝土铺装受力性能的防水涂料。
圬工桥台台身背墙、拱桥拱圈顶面及侧墙背面应设置防水层。下穿地下通道箱涵等封
闭式结构顶板顶面应设置排水横坡，坡度宜为0.5%-1%，箱体防水应采用自防水，也
可在顶板顶面、侧墙外侧设置防水层。
(2)伸缩缝。为满足桥面变形的要求，通常在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的
铰接位置上设置伸缩缝。
1)伸缩缝的构造要求。要求伸缩缝在平行、垂直于桥梁轴线的两个方向均能自由伸
缩，牢固可靠，车辆行驶过时应平顺、无突跳与噪声;要能防止雨水和垃圾泥土渗人阻
塞;安装、检查、养护、消除污物都要简易方便。
在设置伸缩缝处，栏杆与桥面铺装都要断开。
2)伸缩缝的类型。
①镀锌薄钢板伸缩缝。这是一种简易的伸缩缝，目前在中小跨径的装配式简支梁桥
上，当梁的变形量在20--- 40mm以内时常选用。
②钢伸缩缝。钢伸缩缝由钢材制作，能直接承受车辆荷载，并根据伸缩量的大小调整
钢盖板的厚度，钢伸缩缝也易于在斜桥上使用。它的构造比较复杂，只有在温差较大的地
区或跨径较大的桥梁上才采用。当跨径很大时，一方面要加厚钢板，另一方面需要采用更
完善的梳形钢板伸缩缝。
③橡胶伸缩缝。以橡胶带作为跨缝材料，构造简单，使用方便，效果好。在变形量较
大的大跨度桥上，可以采用橡胶和钢板组合的伸缩缝。
(3)人行道、栏杆、灯柱。桥梁上的人行道宽度由行人交通量决定，可选用0.75m、
Im，大于Im按0.5m倍数递增。行人稀少地区可不设人行道，为保障行车安全改用安全
带。
1)安全带。不设人行道的桥上，两边应设宽度不小于0.25m，高为0.25～0.35m的
护轮安全带。安全带可以做成预制件或与桥面铺装层一起现浇。
2)人行道。人行道一般高出行车道0.25～0.35m，在跨径较小的装配式板桥中，可
专设人行道板梁或其下用加高墩台梁来抬高人行道板梁，使它高出行车道的桥面。在跨径
较大的装配式板桥中，专设人行道板梁不经济，此时常制作一些人行道块件搁于板上。
人行道顶面一般均铺设20mm厚的水泥砂浆或沥青混凝土作为面层，并做成倾向桥
面1%的排水横坡。此外，人行道在桥面断缝处也必须做伸缩缝。
3)栏杆、灯柱。栏杆是桥上的安全防护设备，要求坚固;栏杆又是桥梁的表面建筑，
又要求有一个美好的艺术造型。栏杆的高度一般为0.8～1.2m，标准设计为1.Om;栏杆
间距一般为1.6～2.7m，标准设计为2.5mo
在城市桥梁以及在城郊行人和车辆较多的公路桥上，都要设置照明设备。照明灯柱可
以设在栏杆扶手位置上，在较宽的人行道上也可设在靠近缘石处，照明用灯一般高出车道
5m左右。
2.承载结构
桥梁的承重结构因其结构形式而异。
(1)梁式桥。梁式桥是指结构在垂直荷载作用下，其支座仅产生垂直反力，而无水平
推力的桥梁。梁式桥的特点是桥跨的承载结构由梁组成。梁式桥可分为简支梁式桥、连续
梁式桥、悬臂梁桥。
1)简支梁式桥。是梁式桥中应用最早，使用最广泛的桥形之一。它受力明确、设计
计算较容易，且构造简单，施工方便。简支梁桥是静定结构，其各跨独立受力，如图
2.2.8所示。桥梁工程中广泛采用的简支梁桥有三种类型：
①简支板桥。按其施工方式的不同分为整体式简支板桥和装配式简支板桥，按桥梁跨
越河流和障碍的方式可分为正交简支板桥和斜交简支板桥。
整体式正交简支板桥的板厚通常取跨径的1/20 -1/15，但不宜小于100mmo纵向受
力主筋需通过计算确定，且需布置不少于纵向主筋15% -20%的横向分布筋。当车轮荷
载作用在板桥两侧边缘的某一一侧时，在板边缘的1/6板宽内主筋配量通常增加15%，同
时应考虑布置适量边缘构造钢筋。整体式板不需设置弯起钢筋，但通常还是将部分主筋在
1/4-1/6跨径处按300或450弯起。但通过支点不弯起的钢筋，每米板宽内不少于3根，
并不少于主筋面积的l/40
装配式板桥是目前采用最广泛的板桥形式之一。按其横截面形式主要可分为实心板和
空心板。根据我国交通部颁布的装配式板桥标准图，通常每块预制板宽为1.Om，实心板
的跨径范围为1.5～8.Om，其板厚为0.16～0.32m，主要采用钢筋混凝土材料;钢筋混凝
土空心板的跨径范围为6～13m，板厚0.4～0,8m;而预应力混凝土空心板的跨径范围为
8～l6rrc19板厚0.4～0.7mo
装配式板桥一般通过各种横向联结方式将预制板块连接成整体，以便共同承受各种荷
载的作用。常用的联结形式有两种企口混凝土铰联结和钢板联结。企口混凝土铰联结有圆
形、菱形和漏斗形三种，铰缝内用C25～C30以上的细骨料填实。钢板联结一般采用预制
板顶面沿纵向两侧边缘每隔0.8～1.5m预埋一块钢板，连接时将钢盖板与相邻预制板顶
面对应的预埋钢板焊接在一起。通常在跨中部分钢板联结布置得较密，而两端支点部分较
稀疏。
简支板桥主要用于小跨度桥梁。跨径在4～8m时，采用钢筋混凝土实心板桥;跨径
在6 -13m时，采用钢筋混凝土空心倾斜预制板桥;跨径在8～16m时，采用预应力混凝
土空心预制板桥。
’ ②肋梁式简支梁桥(简称简支梁桥)o简支梁桥主要用于中等跨度的桥梁。中小跨径
在8～12m时，采用钢筋混凝土简支梁桥;跨径在20～50m时，多采用预应力混凝土简支
梁桥。在我国使用最多的简支梁桥的横截面形式是由多片T形梁组成的横截面，其特点
是外形简单，制造方便，横向借助横隔梁的联结，使结构整体性较好;但单片主梁在运输
和安装过程中不够稳定。
③箱形简支梁桥。箱形简支梁桥主要用于预应力混凝土梁桥，尤其适用于桥面较宽的
预应力混凝土桥梁结构和跨度较大的斜交桥和弯桥。
2)连续梁式桥和悬臂梁式桥。连续梁桥相当于多跨简支梁桥在中间支座处相连接贯
通，形成一整体的、连续的、多跨的梁结构。连续梁桥是大跨度桥梁广泛采用的结构体系
之一，一般采用预应力混凝土结构。
预应力混凝土连续梁按其截面变化可分为等截面连续梁和变截面连续梁;按其各跨的
跨长可分为等跨连续梁和不等跨连续梁;按其截面形式可分为板式截面连续梁、肋梁式截
面连续梁和箱形截面连续梁。
悬臂梁桥相当于简支梁桥的梁体越过其支点向一端或两端延长形成梁式桥结构，其结
构特点是悬臂跨与挂孑L跨交替布置，通常为奇数跨布置。
T形刚架桥是由桥跨梁体与桥墩(台)刚接形成的具有悬臂受力特点的无支座T形
梁式桥结构，通常全桥由两个或多个T形刚架通过铰或挂梁相连组成，其构造特点为：
①连续梁桥、悬臂梁桥和T形刚架桥的分孔。桥梁的分孔取决于桥位处的地形、地
质、水文条件、通航的要求以及技术条件。对于连续梁桥、悬臂梁桥的T形刚架桥，在
分孔时还必须考虑桥梁相邻跨径的合理比例。连续梁桥连续孔数很少超过五跨。当需要修
建更多孔连续梁时，通常可按2，--5孔为一联分联布置，联与联的衔接处，像简支梁桥
一样，采用两个支座支承在同一桥墩上的方式。连续梁等跨布置时，各孔布置成对称
于中央孔的不等跨径。通常三跨连续梁应用最为广泛，其边跨与中间跨跨径的比值常
为0.6～0.80对于多跨连续梁桥，常取比值为0.65～0.9，其跨度从中孔向两侧逐孔
减少。
‘对于悬臂梁桥和T形刚架桥悬臂主梁间可用挂孔通过剪力铰相连，形成静定结构;
也可用剪力铰直接相连，形成超静定结构。悬臂梁通常采用带挂梁的布置，可采用单悬
臂，或采用双悬臂。挂梁的跨径与主跨径的比约为0.4～0.6，或与单悬臂锚固跨径的比
约为0.6～0.8，悬臂长度与主跨径的比或与锚固跨径的比约为0.3--0.400边跨径与主跨
径的比与连续梁类似。悬臂梁桥的中间支座采用固定铰支座，端支座采用活动支座o T形
刚架桥通常采用尽可能相同的T形单元尺寸和尽可能对称的布置，对于带挂梁的T形刚
架桥应采用偶数T形单元和奇数挂梁相配合的合理布置。挂梁的跨度一般为主孔跨度的
上/4～上/么， 升个Z.八TJ 3～4UITlo
②横截面形式及主要尺寸。大跨度的连续梁桥、悬臂梁桥和T形刚架桥多采用变截
面形式，其桥跨不同部位的梁高是变化的，梁高沿桥纵向的变化曲线可以是抛物线、正弦
曲线、三次曲线、圆弧线以及折线。
主梁的截面通常采用箱形截面。
主梁支点截面的高度约为梁跨的1/26 -1/16，变高度主梁的跨中梁高约为支点梁高
的1/5 -1/2，确定梁高时应适当考虑挂梁的跨度和设铰的需要。对于中等跨度的这类梁
桥也可采用T形截面。较经济合理的截面腹板间距为2.5～4m，在大跨度的结构中可达
到6m或更大。通常支承处截面的腹板厚度约为其截面高度的1/16 -1/12(等高梁)或
1/20-1/15(变高梁)，一般为300～600mm;腹板内有竖向预应力钢筋时，取较小值。
腹板的厚度从跨中逐步向支点加宽，以便承受支点处较大的剪力。腹板的最小厚度一般由
构造确定。箱形截面的底板厚度在支点处约为梁高的1/12 -1110，在跨中一般为150～
180mm，若板内需布置预应力筋(连续梁)，其底板厚度一般为200～250mmo普通钢筋
混凝土的箱形截面顶板的厚度一般为180--- 300mmo
③预应力筋的布置要点。预应力筋的布置通常根据正负弯矩沿梁纵向分布的变化来确
定，布置方法与所采用的施工方法和预应力筋类型有密切的关系，原则上要求预应力筋的
数量、、分布和每束预加应力的大小要适当合理。
预应力筋宜布置成波浪形曲线，预应力筋的重心应尽可能地距离截面重心远些，但波
浪形曲线曲率不宜过大，对于大跨度连续梁桥和悬臂梁桥可利用其变高截面特点较平缓地
布置预应力筋曲线。
(2)拱式桥。拱式桥的特点是其桥跨的承载结构以拱圈或拱肋为主，如图2.2.9
所示。
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