桥梁工程施工 教学课件 肖建平 第一单元.ppt

在线教务辅导网：,教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网,qq:349134187 或者直接输入下面地址：,,单元1 桥梁构造基础知识,主编,课题1 桥梁的组成、分类和常用尺寸参数 1.1.1 桥梁的组成 1.1.2 桥梁的分类 1.1.3 桥梁的常用尺寸参数 课题2 桥梁承重体系构造 1.2.1 梁桥的构造 1.2.2 拱桥的构造 1.2.3 斜拉桥的构造 1.2.4 悬索桥的构造,课题1 桥梁的组成、分类和常用尺寸参数,1.1.1 桥梁的组成 桥梁由上部结构、下部结构和附属结构组成。 上部结构又称桥跨结构，是桥梁跨越障碍的主要承载结构。它包括承重体系和桥面体系两部分。承重体系是用来承受车辆作用和自身荷载的梁、板、拱圈等；桥面体系是供车辆行驶的桥面铺装及桥上的伸缩缝、栏杆(护栏)、灯柱、排水设施等。,1.1.1 桥梁的组成,图1-1 桥梁组成示意图,附属结构包括桥头锥坡、挡土墙、护岸等。桥头锥坡位于桥台侧墙，是保证桥头填土稳定性的构筑物。挡土墙是抵抗桥头引道填土土压力的构筑物。护岸是抵御水流冲刷河岸的构筑物。 桥梁的基本组成如图1-1所示。,1.1.1 桥梁的组成,图1-2 桥梁实物图,图-为一座桥梁的实物图，通过上面学习的理论知识，可识别出各组成部分的名称(由于基础埋设在水下土中，因此图-中无法表示)。,图1-3 梁桥实例,1.1.2 桥梁的分类,1.梁桥(彩图1) 除彩图1外，图-和图-也均为典型的梁桥形式。,梁桥构造简单、施工方便、施工工期短、造价低、维修容易，除特大跨度桥梁外，它是设计中优先考虑的结构体系，应用广泛，我国各地都有优秀的梁桥。梁桥的主要受力构件是梁(板)，在竖向荷载作用下梁体以承受弯距为主，墩台以承受竖向压力为主。常见的梁桥形式包括简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥。,2.拱桥(彩图2),图1-4 形形色色的拱桥,2.拱桥(彩图2) 拱桥也是我国较常见的一种桥梁形式，其式样非常多，数量也非常大(图1-4)。拱桥的主要受力构件是拱圈或拱肋，在竖向荷载作用下拱圈以受压为主，弯矩相对小得多，墩台受水平推力较大。鉴于以上的受力特点，该桥型适宜采用砌体材料施工。,图1-5 刚架桥简图 a)t形刚构 b)斜腿刚构 c)门式刚架,3.刚架桥 刚架桥的结构特点是上部结构和下部结构刚结成整体，受力状态介于梁桥和拱桥之间，其主要承重结构为梁、柱组成的刚架结构，桥梁的建筑高度较小、跨度较大。刚架桥主要有t形刚构、斜腿刚构、门式刚架三种形式(图1-5)。其中t形刚构桥在我国是被广泛采用的一种桥型，其实物图见图1-6。该桥型开创了我国桥梁悬臂施工法的先河。,图1-6 t形刚构桥实物图,4.悬索桥(彩图4),图1-7 悬索桥示意图,4.悬索桥(彩图4) 悬索桥又称吊桥，它的主要承重构件是锚固在锚碇中的主缆，并通过吊索支承建筑高度很小的加劲梁(图1-7、图1-8)。现代悬索桥的主缆、吊索、梁体通常都采用钢材制成，利用钢材良好的力学性能可提供超大跨径。目前跨径最大的桥梁其桥型即为悬索桥。,4.悬索桥(彩图4),图1-8 悬索桥实例,组合体系桥是梁、拱、吊索三种体系相组合而成的桥梁，其中应用得最多的是斜拉桥(图1-9和彩图5)和系杆拱桥(图1-10)。斜拉桥由主梁、索塔和斜拉索组成，既发挥了高强材料的作用，又减小了主梁高度，是跨径仅次于悬索桥的桥型。,系杆拱桥由拱圈、主梁和吊杆组成，吊杆减少了梁中弯矩，拱、梁结合又减小了水平推力。这两种组合体系桥型造型优美，结构合理，跨径较大，目前使用非常广泛。,5.组合体系桥,图1-9 斜拉桥实例,5.组合体系桥,图1-10 系杆拱桥实例,1.1.3 桥梁的常用尺寸参数,计算跨径(l)：梁桥为桥跨结构两支承点(支座)之间的距离；拱桥为相邻两拱脚截面形心间的水平距离。计算跨径主要用于桥梁结构计算。 净跨径(l0)：设计洪水位上相邻两个桥墩(或桥台)之间的净距；拱桥为相邻拱脚截面最低点之间的水平距离。 标准跨径(lb)：梁桥为相邻桥墩中线之间的距离，或桥墩中线至桥台台背前缘之间的距离；拱桥是指净跨径。标准跨径是表征桥梁跨度的主要指标，一般单孔跨径即指标准跨径。,1.1.3 桥梁的常用尺寸参数,图1-11 桥梁的常用尺寸参数,桥梁全长(lq)：桥梁两端桥台侧墙或八字墙尾端间的距离；对于无桥台的桥梁为桥面系长度。 桥梁的常用尺寸参数见图1-11。,课题2 桥梁承重体系构造,1.2.1 梁桥的构造,1.梁桥的分类 2.简支梁桥构造 3.连续梁桥构造,1.梁桥的分类,图1-12 梁桥常见形式示意图 a)简支梁桥 b)连续梁桥 c)悬臂梁桥,1.梁桥的分类 常见的梁桥形式有简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥(图1-12)。根据梁的常见截面形式又可分为t形梁、板梁、箱梁等，其截面形状见图1-13。,1.梁桥的分类,图1-13 梁截面常见形式示意图 a)t形梁 b)空心板梁 c)箱梁,2.简支梁桥构造 (1)简支板梁桥构造 简支板梁桥适应于单跨跨径20m以下的桥梁，有实心板梁桥和空心板梁桥两种。实心板梁桥多采用现浇的施工方法，适用于跨径小、造型复杂的桥梁；空心板梁桥多采用预制拼装的施工方法。两者中尤以预制拼装的空心板梁桥使用更为广泛。,2.简支梁桥构造,(1)简支板梁桥构造 简支板梁桥适应于单跨跨径20m以下的桥梁，有实心板梁桥和空心板梁桥两种。 (2)简支t形梁桥构造 t形梁桥(图1-19)是除板梁桥外的另一种使用非常广泛的装配式简支梁桥。,图1-14 空心板梁桥横断面图,目前全国各地使用的空心板梁在构造和配筋等方面基本相同。使用较多的空心板梁有标准跨径为13m的普通钢筋混凝土空心板梁，16m的普通钢筋混凝土空心板梁。,图1-19 装配式t形梁桥实物图,(2)简支t形梁桥构造 t形梁桥(图1-19)是除板梁桥外的另一种使用非常广泛的装配式简支梁桥。t形梁桥除具有装配式桥梁的优点外，还可以具有较大的跨径，特别是施加预应力后，该桥型可以填补板梁桥跨径小的缺陷，满足单跨20m以上的跨径。,图1-20 装配式t形梁桥示意图,内布置成奇数道，通常梁两端和跨中必须布置。图1-20是一座由5片t形梁横向装配而成的简支梁桥，全桥设置5道横隔板。,3.连续梁桥构造 随着桥梁跨径的增大，简支梁桥的跨越能力已不能满足工程需求，于是出现了连续梁桥。特别是采用了预应力技术的连续梁桥，不仅充分发挥了高强材料的特性，而且提高了混凝土的抗裂性，广泛应用于中、大跨径的公路、城市桥梁工程。,(1)连续梁桥的常见类型 1)等截面连续梁桥(图1-30a)。等截面连续梁桥可采用等跨和不等跨两种布置方式。 选用顶推法施工或者简支连续施工的桥梁，多采用等跨布置，等跨布置的连续梁桥结构简单，施工模式统一。当标准跨径不能满足通航或桥下交通要求而需要加大个别跨的跨径时，常常不改变高度，而是采用增加预应力钢丝束和调整截面尺寸的方式予以解决，使桥梁外观仍保持等截面布置。这样做既使桥梁的立面协调一致，又能减少构件及模板的规格。,1m25a.tif,2)变截面连续梁桥(图1-30b)。当连续梁的跨径较大时，若主梁仍采用等截面布置，从受力上讲就显得不太合理，且不经济，这时采用变截面连续梁桥更为有利。,图1-26 预应力t形梁普通钢筋配筋图(尺寸单位：mm，钢筋直径：mm),(2)连续梁桥的横截面形式 混凝土连续梁桥的截面形式很多，一般应根据桥梁的总体布置、跨径、桥宽、梁高、支承形式和施工方法等综合确定。合理地选择主梁的截面形式对减轻桥梁自重、节约材料、简化施工和改善截面受力性能是十分重要的。,(3)连续梁桥的预应力筋布置 连续梁桥的主梁主要受纵向弯矩、剪力以及横向弯矩的作用。通常所说的三向预应力筋就是为了抵抗上述三种作用而设置的(图1-32)。,(2)简支t形梁桥构造 t形梁桥(图1-19)是除板梁桥外的另一种使用非常广泛的装配式简支梁桥。,图1-27 预应力t形梁预应力钢筋配筋图(尺寸单位：mm，钢筋直径：mm),1)纵向预应力筋。沿桥跨方向的纵向预应力筋，是用以保证桥梁在恒、活载作用下纵向跨越能力的主要受力钢筋，可布置在顶、底板和腹板中。连续梁跨中出现正弯距，要求纵向预应力筋布置在梁的下缘，连续梁支座处出现负弯距，要求纵向预应力筋布置在梁的上缘。,预应力混凝土连续梁桥中纵向预应力筋的布置方式多种多样，与所采用的施工方法以及预应力筋的种类等有密切的关系。图1-33a表示采用顶推法施工的直线形预应力筋布置方式。,3.连续梁桥构造,(1)连续梁桥的常见类型 (2)连续梁桥的横截面形式 混凝土连续梁桥的截面形式很多，一般应根据桥梁的总体布置、跨径、桥宽、梁高、支承形式和施工方法等综合确定。 (3)连续梁桥的预应力筋布置 连续梁桥的主梁主要受纵向弯矩、剪力以及横向弯矩的作用。,图1-28 t形梁行车道板配筋图(尺寸单位：mm),3.连续梁桥构造,图1-29 横隔板配筋图(尺寸单位：mm，钢筋直径：mm),3.连续梁桥构造,图1-30 连续梁桥 a)等截面连续梁桥 b)变截面连续梁桥 c)连续刚构桥,(2)连续梁桥的横截面形式 混凝土连续梁桥的截面形式很多，一般应根据桥梁的总体布置、跨径、桥宽、梁高、支承形式和施工方法等综合确定。,图1-31 常用的箱形截面 a)单箱单室 b)单箱双室 c)双箱单室,(3)连续梁桥的预应力筋布置 连续梁桥的主梁主要受纵向弯矩、剪力以及横向弯矩的作用。通常所说的三向预应力筋就是为了抵抗上述三种作用而设置的(图1-32)。,图1-32 三向预应力筋布置,图1-33 连续梁纵向预应力筋布置方式,预应力筋的种类等有密切的关系。图1-33a表示采用顶推法施工的直线形预应力筋布置方式。上、下的通束使截面接近于轴心受压，以抵抗顶推过程中各截面承受的正负弯矩的交替。,图1-34 箱形截面横向及竖向预应力筋布置方式,2)横向预应力筋。横向预应力筋是用来保证桥梁的横向整体性、桥面板及横隔梁横向抗弯能力的主要受力钢筋，一般布置在横隔梁或主梁截面的顶板中。 图1-34表示了箱形截面横向及竖向预应力筋布置方式。,3)竖向预应力筋。竖向预应力筋布置在腹板中，主要作用是提高截面的抗剪能力。图1-34中可看到箱形截面竖向预应力筋的构造。,1.2.2 拱桥的构造,1.拱桥的基本组成 2.拱桥的主要类型及构造,1.拱桥的基本组成,1m36.tif,拱桥上部结构由主拱圈和拱上建筑组成。主拱圈是拱桥的主要承重结构。在桥面与主拱圈之间需要有传递压力的构件或填充物，以使车辆能在平顺的桥面上行驶。桥面体系和这些传力构件或填充物统称为拱上结构或拱上建筑。,1.拱桥的基本组成,1m37.tif,图1-36 虎门大桥辅航道桥箱梁横截面布置(尺寸单位：mm)至地基。桥台还起到与两岸路堤相连接的作用，使路桥形成一个协调的整体。 拱圈最高处横向截面称为拱顶，拱圈和桥墩、桥台连接处的横向截面称为拱脚(或起拱面)。拱圈各横向截面的形心连线称为拱轴线。拱圈的上曲面称为拱背，下曲面称为拱腹。起拱面与拱腹相交的直线称为起拱线。 拱桥的基本组成见图1-37。,2.拱桥的主要类型及构造,(1)按照主拱圈所使用的建筑材料分类 (2)按照拱上建筑的形式分类 (3)按照桥面的位置分类 (4)按主拱圈的截面形式分类,(1)按照主拱圈所使用的建筑材料分类,图1-38 万县长江大桥,1)圬工拱桥。主拱圈采用砌体材料砌筑而成的拱桥，最常见的是石拱桥。从古至今，我国的石拱桥是世界桥梁建设史上的一绝。建于1990年，跨径120m的湖南乌巢河大桥，是当今世界跨径第一的石拱桥(图1-4a)。,(2)按照拱上建筑的形式分类,1)实腹式拱桥。拱上建筑由(拱腹)填料、侧墙、护拱、变形缝、防水层、泄水管以及桥面系组成，见图1-39。实腹式拱桥的拱上建筑构造简单、施工方便，但填料数量多、恒载大，一般用于小跨径的拱桥。 2)空腹式拱桥。大、中跨径的拱桥，特别是当矢高较大时，应以空腹式拱上建筑为宜。空腹式拱上建筑除具有实腹式拱上建筑相近的构造外，还具有腹孔和腹孔墩。,图1-39 实腹式拱桥组成构造图(尺寸单位：cm),(3)按照桥面的位置分类,图1-40 空腹式拱桥拱上建筑形式 a)拱式拱上建筑 b)梁式拱上建筑,(3)按照桥面的位置分类 1)上承式拱桥(图1-41a)。桥面系位于拱圈的上方，是拱桥的最常见形式。 2)下承式拱桥(图1-41b)。桥面系位于拱圈的下方。 3)中承式拱桥(图1-41c)。桥面系位于拱圈的中间。 下承式和中承式拱桥是系杆拱桥的常用形式。,1m41.tif,(4)按主拱圈的截面形式分类,图1-42 五角石构造 a)五角石 b)现浇混凝土连接,1)板拱桥。主拱圈采用矩形实体截面的拱桥称为板拱桥。它的构造简单、施工方便，但在相同截面积的条件下实体矩形截面比其他形式截面的抵抗矩小。因此，通常只在地基条件较好的中、小跨径圬工拱桥中才采用这种形式。,(4)按主拱圈的截面形式分类,图1-43 肋拱桥构造,2)肋拱桥。肋拱桥是由两条或多条拱肋、横系梁、立柱和由横梁支承的行车道部分组成的，见图1-43。肋拱桥可以用较小的截面面积获得较大的截面抵抗矩，从而节省材料，减轻拱桥的自重，因此多用于大、中跨径的拱桥。,(4)按主拱圈的截面形式分类,3)双曲拱桥。双曲拱桥的主拱圈横截面由一个或数个横向小拱组成，由于主拱圈的纵向及横向均呈曲线形，故称之为双曲拱桥(图1-4b和图-)。双曲拱桥主拱圈由拱肋、拱波、拱板和横向联系等几部分组成。,图1-44 双曲拱桥 a)矩形肋多波双曲拱截面 b)形肋多波双曲拱截面,4)箱形拱桥。这类拱桥的拱圈截面由一个或多个闭口的箱形组成，其截面抵抗矩和抗扭刚度较其他形式的拱圈大很多，所以能节省材料，减轻自重，特别适用于无支架施工。,(4)按主拱圈的截面形式分类,图1-45 刚架拱桥,5)刚架拱桥。刚架拱桥简化了拱上建筑，利用斜撑将桥面的最不利荷载传至拱脚，以改善主拱的受力。,(4)按主拱圈的截面形式分类,1m46.tif,5)刚架拱桥。刚架拱桥简化了拱上建筑，利用斜撑将桥面的最不利荷载传至拱脚，以改善主拱的受力，其构造简单，主要受力构件是主拱腿、上纵梁及其间的斜支撑(图1-45)。适用于中小跨径拱桥，但在百米以上的拱桥方案中也有被采用的例子。 6)桁架拱桥。钢筋混凝土桁架拱桥是我国20世纪60年代末发展起来的一种轻型拱桥，它的特点是用料省、自重轻、刚度大、整体性好，而且预制装配程度高，适合在软土地基上修建中小跨径的拱桥。,(4)按主拱圈的截面形式分类,图1-47 丫髻沙大桥,7)系杆拱桥。系杆拱桥是拱桥的一种变形形式，由于其主要受力构件仍是拱圈(拱肋)，因此系杆拱桥可认为是拱桥中的一种。系杆拱桥的拱圈常采用钢管混凝土制成，具有较好的力学性能，是大跨度拱桥的常用形式。广州丫髻沙大桥是同类桥梁的世界之最(彩图9、图1-47)。,1.2.3 斜拉桥的构造,1.斜拉桥的组成 2.斜拉桥的结构构造与形式,1.斜拉桥的组成,图1-49 斜拉桥的组成,1.斜拉桥的组成 斜拉桥主要由主梁、索塔和斜拉索三大部分组成，见图1-49。,主梁一般采用混凝土结构、钢-混凝土组合结构或钢结构，索塔大都采用钢筋混凝土结构，而斜拉索刚采用高强钢丝或钢绞线制成。,2.斜拉桥的结构构造与形式,(1)桥跨布置形式 1)双塔三跨式(图1-50a)。这是最常见的一种斜拉桥桥跨布置方式，其特点是主跨跨径较大，边跨跨径约为主跨的0.4倍，一般可用于跨越较宽的河流，如南京长江二桥(246.5m628m246.5m)就采用了这种桥跨布置形式(彩图5)。 2)独塔双跨式(图1-50b)。这也是一种常见的斜拉桥桥跨布置方式，其主跨跨径一般比双塔三跨式主跨跨径要小，适用于跨越中小河流和城市道路，如武汉汉江月湖桥(138m232m)就采用了这种桥跨布置形式。 3)多塔多跨式(图1-50c)。这种形式在斜拉桥中应用较少，由于中间塔没有端锚索来有效地限制它的变位，因此采用多塔多跨式会使结构的柔性进一步增大，变形也增大。岳阳洞庭湖大桥(130m2310m130m)采用了这种桥跨布置形式。,(1)桥跨布置形式,1m50.tif,(2)斜拉索 斜拉索是斜拉桥的主要承重部分，宜用抗拉强度高、弹性模量大且抗疲劳性能好的钢材来制造。,图1-51 斜拉索立面布置 a)辐射形 b)竖琴形 c)扇形,图1-52 斜拉索横向布置 a)单面索 b)竖向双面索 c)斜向双面索,1)斜拉索的立面布置方式。斜拉索在立面上的布置方式常用的有辐射形、竖琴形和扇形三种，见图1-51。,2)斜拉索的横向布置方式。斜拉索的横向布置，有单面索和双面索两种基本形式，见图1-52。,(3)主梁 常用的主梁有钢主梁、混凝土主梁、钢与混凝土的叠合梁、主跨钢梁与边跨钢筋混凝土梁的混合式主梁等。,图1-53 混凝土斜拉桥主梁常用的截面形式,(4)索塔 索塔的造型可分为独柱型(图1-54a)、双柱型(图1-54b)、门型(图1-54c)、h形(图1-54d)、a形(图1-54e)、倒y形(图1-54f)或宝石型(图1-54g、图1-54h、图1-54i)等。,图1-54 斜拉桥索塔常用形式,1.2.4 悬索桥的构造,1.悬索桥的组成 2.悬索桥的结构形式,1.悬索桥的组成,图1-57 悬索桥按吊索和加劲梁的形式分类 a)竖直吊索和桁架式加劲梁 b)斜吊索和钢箱加劲梁 c)带斜拉索,悬索桥(彩图4、图1-7)也称吊桥，主要由主缆、锚碇、索塔、加劲梁、吊索组成，此外还有主索鞍、散索鞍、索夹等细部构造。,2.悬索桥的结构形式 (1)按吊索和加劲梁的形式分类 1)采用竖直吊索，并以钢桁架作加劲梁，见图1-57a。 2)采用三角形布置的斜吊索，以扁平流线形钢箱梁作加劲梁。 3)前两者的混合式，即采用竖直吊索和斜吊索，以流线形钢箱梁作加劲梁。 4)除了有一般悬索桥的缆索体系外，还设有若干加强用的斜拉索，见图1-57c。,1.悬索桥的组成,图1-58 悬索桥按加劲梁的支承构造分类 a)单跨两铰加劲梁 b)三跨两铰加劲梁 c)三跨连续加劲梁,(2)按加劲梁的支承构造分类悬索桥按加劲梁的支承构造又可分为单跨两铰加劲梁悬索桥、三跨两铰加劲梁悬索桥和三跨连续加劲梁悬索桥等，见图1-58。,课题3 桥梁下部结构与支座构造,1.3.1 桥墩、桥台 1.3.2 支座,1.3.1 桥墩、桥台,图1-59 桥梁墩台组成,桥梁墩台是桥梁的重要组成部分，支承着桥梁上部结构，并将荷载传给地基。 桥墩指多跨(两跨以上)桥梁的中间支承结构物。桥台一般设置在桥梁的两端，除了 支承桥跨结构之外，它又是衔接两岸接线路堤的构筑物，起到挡土护岸的作用。 桥梁墩(台)主要由墩(台)帽、墩(台)身和基础三部分组成(图1-59)。,1.3.1 桥墩、桥台,图1-60 实体桥墩组成,1.桥墩 桥墩的构造形式非常多，大致可分为实体桥墩、空心桥墩、桩柱式桥墩及具有各种外观形状的轻型桥墩。 (1)实体桥墩 实体桥墩属于重力式桥墩，由墩帽、墩身和基础构成(图1-60)。,1.桥墩,图1-61 重力式桥墩墩身示意图 a)圆端形桥墩 b)尖端形桥墩 c)破冰棱体,墩身是桥墩的主体。墩身平面可以做成圆端形或尖端形，在有强烈流水或大量漂浮物的河道上，桥墩的迎水面应做成破冰棱体(图1-61)。,1.桥墩,(2)空心桥墩 在一些高大的桥墩中，为了减小圬工体积，节约材料，减轻自重，减少软弱地基的负荷，将墩身内部做成空腔体，即所谓空心桥墩。这种桥墩在外形上与实体桥墩并无大的差别，只是自重较实体桥墩轻，因此它介于重力式桥墩和轻型桥墩之间(图1-62)。,图1-62 圆形空心桥墩,1.桥墩,图1-63 桩柱式桥墩 a)独柱式 b)双柱式 c)哑铃式 d)混合双柱式,桩柱式桥墩的墩身沿桥横向常由14根立柱组成，柱身为0.61.5m的大直径圆柱，当墩身高度大于67m时，可设横系梁加强柱身横向联系。 桩柱式桥墩一般由承台、柱式墩身和盖梁组成。常用的形式有独柱式、双柱式、哑铃式以及混合双柱式四种(图1-63)。,1.桥墩,图1-64 钻孔灌注桩双柱式桥墩实物图,目前我国采用较多的是钻孔灌注桩双柱式桥墩(图1-64)，这种桥墩一般由钻孔灌注桩、柱与钢筋混凝土盖梁组成。,1.桥墩,图1-65 柔性排架桩墩,(4)柔性排架桩墩 柔性排架桩墩是由单排或双排的钢筋混凝土桩与钢筋混凝土盖梁连接而成的(图1-65)其主要特点是可以通过一些构造措施，将上部结构传来的水平力传递到全桥的各个柔性墩台或相邻的刚性墩台上，以减少单个柔性墩所受到的水平力，从而达到减小桩墩截面的目的。,1.桥墩,图1-66 各种造型的轻型桥墩,(5)轻型桥墩 城市桥梁对下部结构的造型美观比一般公路桥梁有更高的要求，近年来，国内外涌现出了各种造型的轻型桥墩，见图1-66。,2.桥台,图1-70 u形桥台(尺寸单位：mm),2.桥台 桥台可分为重力式桥台和轻型桥台。 (1)重力式桥台 重力式桥台由台帽、台身和基础三部分组成。台后的土压力主要靠自重来平衡，故台身多由石砌、片石混凝土或混凝土等材料建造，并用就地砌筑或浇筑的方法施工。,2.桥台,图1-71 u形桥台的尺寸要求(尺寸单位：mm),u形桥台两个侧墙之间的填土容易积水，所以宜用渗水性较好的土夯填，为了排除桥台前墙图1-70 u形桥台(尺寸单位：mm)后的积水，应于侧墙间略高于高水位的平面上铺一层向路堤方向倾斜的夯实粘土作为防水层。,2.桥台,图1-72 埋置式桥台(尺寸单位：mm) a)重力式 b)桩柱式 c)框架式,埋置式桥台由台帽、耳墙、台身和基础组成。 按台身的结构形式，埋置式桥台可以分为重力式埋置式桥台、桩柱式埋置式桥台和框架式埋置式桥台，见图1-72。,1.3.2 支座,支座是桥梁上部结构与下部结构间的传力构件，要求具备良好的传递荷载和提供变形的能力。 目前桥梁常用的支座有板式橡胶支座和盆式橡胶支座两种。,图1-75 板式橡胶支座构造及分类 a)矩形普通板式橡胶支座 b)圆形普通板式橡胶支座 c)四氟板式橡胶支座,1.板式橡胶支座 (1)构造和特点 板式橡胶支座由多层橡胶片与薄钢板硫化、粘合而成(图1-75)。它有足够的竖向刚度、良好的弹性、较大的剪切变形能力，能将上部结构的作用可靠地传递给桥墩(台)，并满足上部结构的变形要求。板式橡胶支座具有构造简单，价格低廉，养护简便，易于更换等特点，其承载力约为1001000kn。,1.板式橡胶支座,图1-76 普通板式橡胶支座,(2)分类 板式橡胶支座分为普通板式橡胶支座和四氟板式橡胶支座(图1-76、图1-77)。,1.板式橡胶支座,图1-77 四氟板式橡胶支座,1.板式橡胶支座,(3)代号表示方法 板式橡胶支座可用以下四组代号表示：,a名称代号。gjz表示公路桥梁矩形支座；gyz表示公路桥梁圆形支座；tbz表示铁路桥梁板式支座。 b形式代号。f4表示四氟板式橡胶支座；不加代号为普通板式橡胶支座。 c外形尺寸。矩形为la(短边尺寸)lb(长边尺寸)t(厚度)，圆形为d(直径)t(厚度)，单位均以mm计。 d橡胶分类。常温型支座采用氯丁橡胶cr，耐寒型支座采用天然橡胶nr。,2.盆式橡胶支座,图1-78 盆式橡胶支座结构示意图 1上支座板 2不锈钢板 3聚四氟乙烯板 4密封环(橡胶块) 5下支座板,2.盆式橡胶支座 (1)构造和特点 盆式橡胶支座主要由上、下支座板和中间的橡胶块组成，其结构示意见图1-78。,2.盆式橡胶支座,(2)分类 盆式橡胶支座可分为公路桥梁盆式橡胶支座(gpz系列、gpz系列)和铁路桥梁盆式橡胶支座(tpz系列)，其中gpz系列盆式橡胶支座见图1-79。 (3)代号表示方法 盆式橡胶支座可用以下四组代号表示：,a名称代号。gpz表示公路桥梁盆式橡胶支座；tpz表示铁路桥梁盆式橡胶支座。 b设计承载力(单位mn)。 c使用性能分类代号(图1-80)。其中sx表示双向(多向)活动支座，具有竖向承载、竖向转动和多向滑移的性能；dx表示单向活动支座，具有竖向承载、竖向转动和单一方向滑移的性能；gd表示固定支座，具有竖向承载和竖向转动性能。 d适用温度分类代号。f表示耐寒型，常温型不表示。,2.盆式橡胶支座,图1-79 gpz系列盆式橡胶支座,2.盆式橡胶支座,图1-80 gpz系列盆式橡胶支座使用性能分类代号 a)双向活动支座sx b)单向活动支座dx c)固定支座gd,胶支座外，常用的支座还有球形钢支座。球形钢支座的结构类似盆式橡胶支座，只是采用钢球芯取代橡胶承压，不存在橡胶老化对支座转动性能的影响，特别适用于低温地区。,课题4 桥面系构造,桥面系是桥梁桥跨体系上部许多附属设施的统称，主要包括桥面铺装、人行道、栏杆或护栏、伸缩装置等设施(图1-81)。,图1-81 桥面系组成,1.4.1 桥梁伸缩装置,桥梁伸缩装置用于设置桥梁伸缩缝，其主要用途是满足桥梁上部结构的变形。桥梁伸缩装置图1-81 桥面系组成 在桥梁结构中直接承受车轮荷载的反复冲击作用，而且长期暴露在大气中，使用环境比较恶劣，是桥梁结构中最易受到破坏的部分。,1.梳齿板式伸缩装置,图1-82 梳齿板式伸缩装置构造示意图,1.梳齿板式伸缩装置 梳齿板式伸缩装置由两块梳齿钢板组合而成，一般适用于伸缩量不大于300mm的桥梁工程。这种伸缩装置耐久性好，但造价稍高。 梳齿板式伸缩装置主要由梳齿钢板、锚栓、排水槽等组成，见图1-82。有时可在梳齿钢板下加橡胶止水带，形成防水型伸缩缝。,2.板式橡胶伸缩装置,图1-83 板式橡胶伸缩装置实物图,2.板式橡胶伸缩装置 板式橡胶伸缩装置(图1-83)是我国使用得较早的一种伸缩装置，它依靠橡胶的剪切变形图1-83 板式橡胶伸缩装置实物图图 来适应桥面的伸缩位移，适用于伸缩量小于60mm的桥梁工程。,2.板式橡胶伸缩装置,但其耐久性不是很好，容易损坏，损坏后会造成桥头跳车。板式橡胶伸缩装置的构造见图1-84。,图1-84 板式橡胶伸缩装置构造示意图 1橡胶 2加劲钢板 3伸缩用槽 4止水块 5嵌合部 6螺母垫槽 7腰型盖帽 8螺母 9螺栓,3.模数式伸缩装置,图1-85 gqfc型伸缩装置(尺寸单位：mm) a伸缩装置宽度 b预留槽口宽度 c伸缩缝间隙宽度 h预留槽口深度,3.模数式伸缩装置 随着桥梁跨径的增大，伸缩量也随之增大，由此出现了一种由异型钢梁和橡胶密封带组合而成的模数式伸缩装置。模数式伸缩装置中的钢梁承担车辆荷载，橡胶条提供伸缩量。该伸缩装置具有防水性好、平整度高、伸缩量大、耐久性好等优点，目前使用得非常广泛，有取代板式橡胶伸缩装置的趋势。,3.模数式伸缩装置,图1-86 gqfmzl型伸缩装置 1边梁 2中梁 3横梁 4不锈钢滑板 5承压支座 6压紧支座 7密封橡胶带 8连杆机构,长的特点，适用于伸缩量不大于80mm的各种桥梁。gqfmzl型伸缩装置(图1-86)是由边梁、中梁、横梁、位移控制系统、橡胶密封带等部分组成的系列伸缩装置。,4.改性沥青填充型伸缩装置,图1-87 改性沥青填充型伸缩装置示意图,4.改性沥青填充型伸缩装置 改性沥青填充型伸缩装置是由橡胶、沥青等为主的高分子聚合物与碎石拌合后，填充于桥梁伸缩缝槽口内而形成的一种无缝伸缩装置，其构造见图1-87。,1.4.2 桥面铺装、防水及排水设施,1.桥面铺装 2.防水层 3.桥