市政工程质量监督讲义.ppt

市政工程质量监督概述 德州市建设工程质量监督站 吴冬梅 二一二年十一月,市政基础设施工程是指以政府为投资主体的建设项目，如城市道路、桥梁、公共交通、供水、排水、燃气、热力、园林、环卫、污水处理、垃圾处理、防洪以及地下公共设施及附属的土建、管道、设备工程。,城市道路及桥梁工程概述 城市道路及桥梁工程检测 市政工程质量监督要点 城市道路及桥梁工程质量验收 市政工程资料整理归档 监督档案整理,第一部分 城市道路及桥梁工程概述 （一）城市道路工程 第一节 概 述 一、城市道路的特点和级别 道路是车辆、行人通行的专用部位，城市道路是城市中通行和对外连接通行的专用部位，公路是连接各城市、乡镇等区域的交通专用部位，高等级的公路一般供汽车通行。,概 述,1、城市道路特点 功能多、车辆类型多、交叉口多、附属设施多、非交通设施通行多、干扰因素多等等。 2、类别 快速路、主干路、次干路、支路 3、级别 、三级 4、横向布置 单幅、双幅、三幅、四幅及以上,概 述,二、城市道路路网形式 方格网式、环形放射式、自由式 、混合式四种形式。 进行路网规划时要考虑非直线系数、干道网的密度、城市道路用地面积、人均道路用地面积等因素。 应合理规划，充分吸引各种形式的优点，进行合理组合。,概述,三、道路设施的组成 车行道、人行道、隔离带、排水设施、交通辅助设施、街面设施、地下设施等等； 在道路的平面图上，表明了道路的平面布置情况，标明了机动车道、非机动车道、人行道、分隔带、排水沟、雨污水井、辅助构筑物等位置； 在横断面图上，标出了道路宽度、机非车道、分隔带宽度、人行道宽度、地下管道、管线情况等。,概 述,四、道路的主要功能要求 1、行车对道路的影响 垂直力路面产生垂直变形、结构弯 曲断裂； 水平推力路面结构层间剪切变形， 路面推移、拉裂； 冲击力路面受到瞬时反复的局部垂直 冲击，面层结构碎裂； 震动力结构内部受到来自各方向传递 的震动影响，引起结构各层的碎裂。,概 述,2、城市道路基本形式 路宽 车道宽度主要取决于设计车辆车身宽度，横向安全距离及车辆行驶时的摆动宽度，其值与车速、路面质量、驾驶技术及交通秩序等因素有关。总体来说，我国道路规范规定的机动车道宽度标准要高于欧美、日本等国的设计标准。美国各地城市一般车道宽度在3.053.66米，日本在3.03.5米。我国规范对车道宽度以设计速度60km/h分界。 一条机动车道最小宽度（m） 车型及车道类型 设计速度（km/h） 60 60 大型车或混行车道 3.75 3.50 小客车专用车道 3.50 3.25,概 述,路高 市区路基一般与原地面、周边地标高相衔接，不采用高填土。 3、道路结构组成 结构层： 面层、基层、垫层 路基： 土路基、处理层,面层,基层,垫层,土路基,概 述,4、路面等级 高级路面 柔性：沥青混凝土路面（粗粒式、中粒式、细粒式、抗滑层等） 刚性：水泥混凝土 次高级路面 沥青灌入式、沥青碎石、沥青表面处治、整齐块石路面,概 述,中级路面 泥结碎石、级配碎石砾石、不整齐块石、粉煤灰三渣路面等； 低级路面 各种粒料加土、砂、煤渣等以后，碾压、修整成简易路面。,概 述,3、道路各层的功能和质量要求 土路基：具有足够的强度、整体稳定 性和水稳定性。 垫层：改善土路基的温度和湿度，隔 断地下水上升，保证路面和基 层排水、扩散垂直作用力，提 高路基稳性，应具有良好的级 配材料和密实度。 基层：承受路面上荷载的垂直力，并 传递和扩散受力，应具备足够 的强度和稳定性。,概 述,面层： 直接承受行车荷载带来重力、水平推力、冲击力，同时受环境、气候变化的影响，所以路面必须具备较高的抗压、抗折强度、合适的粗糙度，满足舒适要求的平整度，能够快速排水，能够抵抗高温严寒等等良好的性能。,沥青或混凝土面层 水稳层或低标号砼 级配碎石层 土基层,第二节 施工工艺,一、土路基 1、主要工作内容 管理：组织、物资、技术、施工准备 施工：修筑便道；工程放样；基底处 理；路基填筑（开挖）；路基 处理；路基排水；碾压整修； 养护等。,施工工艺,2、施工顺序及要点 浜塘处理、地表清理、软基处理 达到最小作业面；基底承载满足填筑要求； 路基填筑 土质达标；分层填筑；合理降排水； 机械碾压 设备匹配；把握土质含水量；分层规范碾压；随时检测压实度；边角部位人工补夯； 养护 保持一定的湿度；限制重荷载等,施工工艺,3、常用路基材料 土：承载比，颗粒组成、性质、最佳含水量、有机物含量、最大干密度值、土的塑性指数等。 石：粒径、强度（15mpa） 塑料排水板：抗拉强度、延伸率、纵向 通水率、芯板压屈强度等 例： spb-b-f-1000-10 按打设深度分为：a、a0、b、b0、c、五个规格，10m-35m,施工工艺,土工合成材料 土工布pet、pa、pp、pe等 200-500g/ 土工网nsp、nss、njp、njs 如： nsp10（1）/pp 土工格栅tgdg、（单）tgsg（双） 使用土工合成材料后，可有效分配荷载，防止路基变形开裂，提高路基稳定性能，有成本低、施工方便、缩短工期等益处。,施工工艺,石灰 消解石灰（块灰）： 钙、镁含量50% 1.47kg/ 1吨消解量2.814 磨细生石灰： 钙、镁含量60% 1.32kg/ 1吨消解量1.793 石灰稳定土： 10：90 -12：88 干重、 质量比 粉煤灰（硅铝灰） sio2 +al2o3总量70% ： 烧失量10% 粉煤灰石灰： 75：25-85：15 粉煤灰石灰土： 35 ：9 ：56-40 ：12 ：48,施工工艺,二、砂砾（石）垫层 1、工作内容 验收土路基、放样、备料、摊铺砂石、碾压、养护等 2、施工顺序及要点 土路基验收：外形尺寸、压实度、平 整度、外观等。 放样：道路中心桩、路宽、垫层顶标高 等。 备料：按松方体积、密度计算质量，200 米施工段尽可能采购同种材料。,施工工艺,机械摊铺：严格控制抛高系数，一次 铺筑到标高，施工端头做 出搭界形式。 机械碾压：重型压路机，略撒水，慢 速，由边向中压至无痕。 适当养护,施工工艺,三、基层 1、结构形式 石灰稳定土、水泥稳定土、工业废渣混合料、水泥稳定碎石、沥青碎石、粒料类基层等。 2、工作内容 准备工作、材料计算、配制、验收放样、摊铺、碾压、养护等,施工工艺,3、施工顺序及要点 施工准备： 技术、放样、试验、设备、场地等 备料： 采购运输、生产配制、现场拌制等 摊铺： 控制松抛系数，机械均匀摊铺，人工修整，适当分层，一次到位，控制间隔，端头阶梯式，不允许材料离析。,施工工艺,碾压： 选用15吨及以上的震动式压路机，控制材料含水量，由边向中心压，慢速，叠缝，初碾不震，终碾轻压，可撒水花，不允许吊浆，接头部位可横压数次。 料随到随铺随压，现场储料不过两天。,施工工艺,测量检查： 基层顶标高、有效宽度、横坡、厚度、平整度等 养护： 施工完毕，检查合格，立即进入静养期，封闭交通，七天内不允许任何重型机械设备、交通或运输车辆进入，严禁周边震动作业，适当撒水湿养，不允许再薄层加罩或整修。（也可采用表面处治措施）,施工工艺,4、常用基层材料 工业废渣混合料 （粉煤灰三渣、钢渣三渣等） 配合比：粉煤灰 ：石灰：集料 （干重） 10 ： 5 ： 85 技术要求：二灰强度 7d0.80mpa 28d1.75mp 标准干密度 2.03-2.08g/c,施工工艺,水泥稳定碎石 水泥： 低标号（矿渣水泥） 4%-6% 级配碎石： 0.075-25mm 压碎值30% 最佳含水量： 5%-6% 最大密度： 2.1-2.27g/c 抗压强度： 3.90-6.0mpa 施工要求： 立侧模，机械摊铺，碾压 封闭交通，常温湿养。,施工工艺,四、面层 1、结构形式(高等级） 刚性面层： 水泥混凝土 18-30cm 钢筋网水泥混凝土 20-24cm 强度要求： 28d抗压强度 35.0-57.5mpa 28d抗折强度 4.5-7.5 mpa,施工工艺,砼板块主要构造形式 平面尺寸一般每块3.755,横缝-传力杆,接缝与形式,纵缝-拉杆,边缘补强钢筋,角隅补缺钢筋,施工工艺,柔性面层: 沥青混凝土 （总厚12-15cm) 2.4-4cm ak 上面层 2.5-4cm ac13-16 3.0-5cm sma13-16 中面层 4-6cm ac20 下面层 5-8cm ac25 联结层 8-10cm,施工工艺,2、水泥砼面层施工 主要工作内容 施工准备 混凝土级配试验 钢筋加工 支设模板 混凝土施工 拆模、刻纹和养护,施工工艺,施工顺序及要点（小型机具） 基层检验及放样；立模、检验； 加工、安装钢筋； 检验混凝土混合料；摊铺混凝土； 振捣；滚筒提浆；真空吸水； 滚筒复原；磨面；抹光；（压纹）； 早期养护；拆模；切缝；灌缝； 撒水养护；刻纹,施工工艺,3、沥青混凝土面层施工 主要工作内容 施工准备 备料与级配 工艺试验与材料验证 基层（下面层）清理、处理 工程放样 生产沥青混合料与运输 沥青摊铺及碾压 检查、修整 养护 检查验收,施工工艺,施工顺序及要点 道路基层测量； 清扫、放基准线； 喷涂粘结层； 摊铺机定位、预热、安装找平装置； 检查来料温度； 料车卸料至摊铺机，启动送料装置； 摊铺、初碾、检查、人工整修； 复压、终压； 验收、检查各项指标； 清理现场、机械退场； 适当养护，开放交通。,施工工艺,4、路面沥青混合料用料计算 路基复测 面层各层标高及路面顶高放样 计算沥青混合料用量 面积： 直线路段：50m（路面宽-30cm） 曲线路段：20m （路面宽-30cm） 正交路口：a=0.2146r2 斜交路口：a=r2（tg/2-0.008732） 体积：面积平均层厚（20m计算一个平均值） 用料：体积材料密度（2.5t/m3 ) （1.2-1.35）,施工工艺,5、常用材料 路用水泥混凝土 钢纤维混凝土（c40，35-45kg/) 沥青 ah-70、ah-90、ah-110 （针入度、延度、软化点、含蜡量） 改性沥青 sbs、sbr、eva、ldpe等 （运动黏度、弹性恢复、残留物） 乳化沥青（pc）液体石油沥青（al）透层、粘层和封层材料,施工工艺,五、附属工程 1、排水设施 雨水口：在地面上收集雨水的构筑物 汇水形式有立式、平箅式 连管： 设置在路面下与排水 系统管道连接的支管 锯齿形边沟：有纵坡起伏的道路侧、平石,施工工艺,2、水泥混凝土侧、平石 （抗压强度25-30mpa） 3、人行道 道路中用一定设施加以分隔的行人通行部位； 结构层为：预制板、块 砂浆、石屑、砂等找平层 级配碎石、低级砼基础、 有压实度要求的土路基 面层材料：彩色水泥混凝土模压、预制砌块、 彩色道板等,（二）城市桥梁工程,1、桥梁的作用 在城市道路、乡村道路建设中，为了跨越各种障碍(如河流线路等)，必须修建各种类型的桥梁，桥梁是交通线中的重要组成部分。 现代快速路上迂回交叉的立交桥、新兴城市中不断涌现的雄伟壮观的城市桥梁常常成为大中城市的标志与骄傲。,日前，据一家媒体不完全统计，自2007年算起，5年来，全国共有37座桥梁垮塌，其中13座在建桥梁发生事故，共致使182人丧生，177人受伤。平均每年有7.4座“夺命桥”，即平均不到两个月就会有一起事故发生。从记者所调查到的21座桥梁事故来看，2009年3起，2010年4起，2011年6起，到2012年发生8起，桥梁事故逐年增长。 其中，最为惨重的当属湖南凤凰沱江大桥垮塌事故。 2007年8月13日下午17时左右，在建的沱江大桥突然发生整体垮塌，事故共造成64人遇难22人受伤。国家安监局事后认定，事故是由于湖南湘西自治州政府在沱江大桥工程建设项目立项审批过程中，违反有关规定，要求州计委、州交通局补办、倒签有关文件；要求赶工期，向“州庆”献礼所导致，为重大责任事故。 2010年7月24日17时20分许，发生在河南栾川的伊河大桥垮塌事故造成的伤亡同样令人震惊。截至当年8月6日，官方确认53人遇难，13人失踪。 今年的哈尔滨阳明滩大桥断裂事故，再次触痛公众神经。自建成通车至事故发生，该桥使用时间不足1年。,2、桥梁的分类,桥梁按其使用功能、规模、结构形式、使用材料的不同可划分为不同的类型。 1.按使用功能划分。 (1)铁路桥梁(2)公路桥梁(3)其他桥梁 2.桥梁按规模划分。特大桥、大桥、中桥、小桥 。 3.按外型和结构类型划分。 (1)梁式桥(2)拱式桥(3)刚架桥(4)斜拉桥（5）吊桥 4.按组成桥梁的材料划分。 (1)钢桥(2)钢筋混凝土桥(3)石桥,城市桥梁，按照城市桥梁设计规范（cjj11-2011）的规定： 小桥：多孔跨径总长大于等于8米，小于等于30米；或者单孔跨径大于等于5米，小于20米； 中桥：多孔跨径总长大于30米，小于100米；或者单孔跨径大于等于20米，小于40米； 大桥：多孔跨径总长大于等于100米，小于等于1000米；或者单孔跨径大于等于等于40米，小于等于150米； 特大桥：多孔跨径总长大于1000米；或者单孔跨径大于150米。,3、桥梁的组成,（1）桥跨结构(也称为上部结构) （2）桥墩桥台(统称下部结构) （3）墩台基础,桥跨结构 包括承重结构和桥面系，是在线路遇到障碍(如河流、山谷或城市道路等)而中断时，跨越这类障碍的主要承重结构，也是承受自重、行人和车辆等荷载的主要构件。 桥面系通常由桥面铺装、防水排水设施、人行道、栏杆、侧缘石、灯柱及伸缩缝等构成。,(2) 桥墩、桥台 支承桥跨结构并将恒载和车辆活荷载传至地基的构筑物。 桥台设在桥梁两端，除了起支承桥跨结构的作用外，还要与路堤衔接，并防止路堤滑塌；桥墩则在两桥台之间，桥墩的作用是支承桥跨结构。 为保护桥台和路堤填土，桥台两侧常做一些防护和导流工程。,(3) 墩台基础 是使桥上全部荷载传至地基的底部奠基的结构部分。 是在整个桥梁工程施工中比较困难的部位，而且是常常需要在水中施工，因而遇到的问题也很复杂。,与桥梁设计有关的主要名称和尺寸:,计算跨径l 梁桥为桥跨结构两支承点之间的距离。拱桥为两拱脚截面形心点间的水平距离，即拱轴线两端点之间的水平距离。 净跨径l0一般为设计洪水位时相邻两个桥墩(台)的净距离。通常为梁桥支承处内边缘之间的净距离，拱桥两拱脚截面最低点间的水平距离也称为净跨径。 标准跨径lk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，对于拱桥则是指净跨径。 桥梁全长l简称全长，是桥梁两端两个桥台两侧墙或八字墙后端点之间的距离。对于无桥台的桥梁为桥面系行车道的全长。,多孔跨径总长梁桥为多孔标准跨径的总和;拱桥为两岸桥台内拱脚截面最低点(起拱线)间的距离，其他形式桥梁为桥面系车道长度。 桥梁高度h行车道顶面至低水位间的垂直距离;或行车道顶面至桥下路线的路面顶面的垂直距离。 桥梁建筑高度h行车道顶面至上部结构最低边缘的垂直距离。 桥下净空h0上部结构最低边缘至设计洪水位或计算通航水位之间的垂直距离。对于跨线桥，则为上部结构最低点至桥下线路路面顶面之间的垂直距离。,净矢高f0拱桥拱顶截面最下缘至相邻两拱脚截面下缘最低点连线的垂直距离。 计算矢高f一拱桥拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心边线的垂直距离。 矢跨比(f/l)计算矢高f与计算跨径l之比，也称矢拱度。而净矢高f0与净跨径l0之比则称为净矢跨比或净矢拱度，是反映拱桥受力特性的一个重要指标。,1. 梁式桥,受力分析：梁式桥系是古老的结构体系，梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构。其主要承重构件梁内产生的弯矩很大，所以在受拉区须配置钢筋以承受拉应力。 类型: 简支板桥、简支梁桥 悬臂梁桥、t形悬臂梁桥 连续梁桥,2. 刚架桥,受力分析：刚架桥的主要承重结构是梁（或板）和立柱（或竖墙）整体结合在一起的刚架结构。 优点：这种桥型能尽量减低线路标高以改善纵坡并能减少路堤土方量。当桥面标高已确定时，能增加桥下净空。 缺点：施工比较困难。,3. 拱桥,受力分析：拱桥是在竖向力作用下具有水平推力的结构物，主要承重结构是拱圈或拱肋，且以承受压力为主。 材料 传统的拱桥以砖、石、混凝土为主修建。现代的拱桥如钢管混凝土拱桥则以其优美的造型已为许多市政桥梁的首选桥型。,3. 拱桥,3. 拱桥,4. 吊桥,受力分析：传统的吊桥均用悬挂在两边塔架上的强大缆索作为主要承重结构。在竖向荷载作用下，通过吊杆使缆索承受很大的拉力，通常就需要在两岸桥台的后方修筑非常巨大的锚旋结构。吊桥也是具有水平反力(拉力)的结构。 特点： 一、现代的吊桥，广泛采用高强度钢丝编制的钢缆，以充分发挥其优异的抗拉性能，因此结构自重较轻，能以较小的建筑高度跨越其他任何桥型无与伦比的特大跨度。 二、成卷的钢缆易于运输，结构的组成构件较轻，便于无支架悬吊拼装。,5. 斜拉桥,受力分析：斜拉桥是由承压的塔、受拉的索与承弯的梁体组合起来的一种结构体系。主要承重的主梁，由于斜拉索将主梁吊住，使主梁变成多点弹性支承的连续梁。在外荷载和自重作用下，梁除本身受弯外，还有斜拉索施加给主梁的轴向力，主梁为压弯构件，斜拉索塔架充分发挥其结构的力学性能，可减少主梁截面或增加桥跨跨径。 优势：与吊桥比较 斜拉桥总是经济的；它是一种自锚体系，不需昂贵的地锚基础；防腐技术要求比吊桥低，从而降低钢索防腐费用；刚度比吊桥好，抗风能力也比吊桥好；可用悬臂施工工艺，施工不妨碍通航；钢束用量比吊桥少。,5. 斜拉桥,5. 斜拉桥,桥梁发展趋势：,桥梁结构逐步向高强、轻型方面发展； 桥梁的载重、跨长不断增长； 充分发挥结构潜在的承载力，充分利用建筑材料的强度； 工程结构的安全度更为科学和可靠； 工程施工高度机械化、工厂化和自动化； 工程管理上高度科学化、自动化。,第二节 桥梁构造,s2-1 桥面系构造 s2-2 桥跨构造 s2-3 桥梁支座 s2-4 桥梁墩台构造,s2-1 桥面系构造,桥面系包括桥面铺装、桥面防水层、排水系统、人行道、栏杆、护栏和伸缩缝等，如图所示：,一、桥面铺装,桥面铺装是桥上车轮直接作用的部分，又称行车道铺装。桥面铺装实际就是桥上的路面层。 功用: 一是防止车辆轮胎或履带直接磨耗桥面板； 二是保护主梁免受雨水侵蚀； 三是分布车轮的集中荷载。 桥面铺装要求：抗车辙、行车舒适、抗滑、 不透水、刚度好等。,水泥混凝土桥面铺装直接铺设在防水层或桥面板之上。其混凝土强度等级一般应高于或等于桥面板的强度等级，铺设桥面铺装时应避免二次成形。 沥青混凝土铺装是按级配原理选配材料，加人适量的沥青，沥青混凝土层厚在68cm之间。,二、防水层,重要桥梁或防水要求高的桥梁，应采用具有贴式防水层的做法。 防水层位置 防水层设在钢筋混凝土桥面板与铺装层之间，尤其在主梁受负弯矩作用处。 构造 由垫层、防水层与保护层三部分组成。,具有贴式防水层的混凝土铺装,三、排水系统,危害：钢筋混凝土结构受潮会使混凝土发生破坏，也会使钢筋锈蚀。 措施：加强桥面铺装层的防水能力； 使桥上的雨水迅速排出桥面。 横坡、路拱：横桥向桥面铺装层的表面应做成1.5%2%的横坡。 将横坡直接设在墩台顶部而做成倾斜的桥面板。桥面铺装的表面通常采用直线或抛物线形。 人行道设1%的向内横坡，表面采用直线形。,当桥面纵坡大于2%而桥长小于50m时，雨水可沿桥上纵向排出，不设泄水管，在路基两侧设置流水槽; 当桥面纵坡大于2%而桥长大于50m时，需要设置泄水管，顺桥向每隔1215m设置一个； 当桥面纵坡小于2%时，顺桥长每隔6一8m设置一个。 排水用的泄水管设置在行车道两侧，可对称排列。 泄水管离路缘石的距离为0.1-0. 5m。 常用泄水管有铸铁管和塑料管，泄水管的布置位置如图中泄水孔位置所示。,四、人行道,人行道设在桥承重结构的顶面，而且高出车行道25一35cm，有就地浇筑式、预制装配式。 常用的构造形式，如下图所示。 图 (a)为上设安全带的构造 图 (b)为附设在板上的人行道构造 图 (c)为小跨型宽桥，将人行道部分墩台加高，在其上搁置人行道承重板。 图(d)适用于整体浇筑的钢筋混凝土梁桥，将人行道设在挑出的悬臂上。,装配式人行道，它适用于0.75m宽人行道。 由人行道板，人行道梁，支撑梁及缘石组成。支撑梁用以固定人行道梁的位置，安装时将人行道板用稠水泥浆搁置在主梁上，人行道梁根部应与主梁桥面板伸出的锚固筋焊接，焊接部分应涂热沥青防锈，最后再在其上安放预制人行道板。就地浇筑的人行道板的厚度应不小于8cm，装配式不小于5cm。,五、栏杆、灯柱和护栏,栏杆是桥梁的防护设备，城市桥梁栏杆应美观实用、朴素大方。 栏杆高度通常为1.01.2m，栏杆柱的间距一般为1.6一2.7m。 城市桥梁应设照明设备，照明灯柱可以设在栏杆扶手的位置上，也可靠近缘石处，其高度一般高出车行道5m左右。,护栏的设置宽度不少于0.25m，高度为0.250.35cm，有的达到0.4m。 常用的有钢筋混凝土墙式护栏和金属制桥梁栏杆。 护栏作用：保障行人的安全；在意外情况下，对机动车起阻挡作用，抵挡车辆的冲撞。,四、人行道,栏杆是桥梁的防护设备，城市桥梁栏杆应美观实用、朴素大方，栏杆高度通常为1.01.2m，栏杆柱的间距一般为1.6一2.7m。上图为城市桥梁中用量较多的双菱形和长腰圆形预制花板的栏杆图式。对于特别重要的城市桥梁，栏杆和灯柱设计更应注意艺术造型，使之与周围环境和桥型相协调，可采用易于制成各种图案和艺术性强的花板金属栏杆。 城市桥梁应设照明设备，照明灯柱可以设在栏杆扶手的位置上，也可靠近缘石处，其高度一般高出车行道5m左右。 护栏的设置宽度不少于0.25m，高度为0.250.35cm，有的达到0.4m。常用的有钢筋混凝土墙式护栏和金属制桥梁栏杆，典型截面如下图所示。设置护栏除保障行人的安全外，还能在意外情况下，对机动车起阻挡作用，抵挡车辆的冲撞，使车辆不致发生因失控冲出护栏以外的事故。,六、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。 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入阻塞；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。,常用的伸缩缝有镀锌薄钢板伸缩缝、钢板伸缩缝、橡胶伸缩缝、tst（改性沥青）弹塑体伸缩缝等。 1)镀锌薄钢板伸缩缝：在中小跨径的装配式简支梁桥上，当梁的变形量在2040mm以内时常选用。 2)钢伸缩缝：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。钢伸缩缝也宜于在斜桥上使用。 3)橡胶伸缩缝。它是以橡胶带作为跨缝材料。这种伸缩缝的构造简单，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。,各种橡胶伸缩缝构造图 图(a)是用一种特制的三节型橡胶带代替镀锌薄钢板的伸缩缝构造，带的中心是空心的，它能满足变形和兼备防水的功能。 图(b)是用氯丁橡胶制作的具有两上圆孔的伸缩缝嵌条，当梁架好后，在端部焊好角钢(角钢间距可略比橡胶嵌条的宽度小)，涂上环氧树脂后，再将嵌条强行嵌人。 图()则为橡胶与钢板组合的伸缩缝，橡胶嵌条的数量可随变形量的大小选取，其变形量可达15cm。 目前使用较多是大变形橡胶伸缩缝。,4）tst桥梁伸缩缝 又称：“tst伸缩缝粘接料”它是一种将沥青作为填充的桥梁伸缩缝粘接料产品，这项技术最先在上世纪的七十年代由英国发展起来的一种新的桥梁伸缩缝产品。 tst弹性体（桥梁伸缩缝用)就是在桥梁接缝上面一窄条范围内的桥面铺装层替换为一种高弹性的特殊沥青混合料。高弹性特种沥青与石料的混合物可以吸收由于温度和交通负荷作用产生的桥面板位移，而保证表层不会开裂损坏。 无缝伸缩粘接料能够同时兼顾高温和低温、渗透和粘性这些对立的性能要求，不仅适用于温度单一地区，而且适用于温差较大北方的地区。,tst桥梁伸缩缝的特点： tst桥梁伸缩缝是将特制专用的tst，加热熔融后灌入经清洗加热的碎石中而形成。tst桥梁伸缩缝主要具有如下特点。 (1)tst碎石直接平铺在桥梁接缝处，与前后的桥面或路面铺装形成连续体，桥面平整无缝，行车在此和有缝的桥相比具有更平稳、舒适、无噪音和振动小的特点，且便于维护。 (2)构造简单，不需装设专门的伸缩构件和在梁端预埋锚固钢筋，施工方便快速，铺装冷却后，即可开放交通。,(3)这种弹性接缝能吸收各方面的变形和振动，且阻尼性高，对桥梁减振有利，可满足弯桥、坡桥、斜桥和宽桥的纵、横、竖三个方向的伸缩与变形。 (4)因接缝与桥面铺装连成一体，故密封防水性好，且耐酸碱腐蚀。 (5)旧桥更换伸缩缝，可半边施工，不必中断交通。 (6)造价低，耐用，养护少，经济效益和社会效益显著,s2-2 桥跨结构,一、梁式桥 1、简支梁桥 1）特点及应用 单孔静定结构，受力明确 构造简单，易于设计成系列化和标准化，有利于在工厂内或工地上广泛采用工业化施工，组织大规模预制生产 施工方便 ，装配式的施工方法，可以大量节约模板支架木材，降低劳动强度，缩短工期，显著加快建桥速度 中小跨径桥梁中应用最广泛的桥型,2）截面型式,三种类型：板桥、肋板式桥、箱型梁桥,公路板桥截面,铁路板桥截面,板桥是小跨径钢筋混凝土桥中最常用的形式，分为整体式结构和装配式结构。前者跨径一般为48m，后者若采用预应力混凝土空心板时，其跨径可达20m。 板桥构造简单、施工方便、建筑高度小。但跨度不能太大，简支板桥跨径一般在10m以下。,肋板式梁桥型和t型,型,公路型,铁路型,肋板式梁桥型和t型（续）,t型,铁路t梁桥,公路t梁桥,整体式,双主梁式,装配式,箱型梁桥,公路桥,铁路桥,3）结构布置及尺寸,整体式板桥,整体式简支板桥 适用范围 常用在48米跨径、不规则桥梁 截面形式实心板、矮肋板、空心板 施工方法整体现浇,装配式简支板桥截面形式,实心板,标准跨径6.0m的装配式板桥构造,空心板单孔,空心板双孔,钢板联结构造,空心板截面形式,横向连接 企口铰圆形、棱形、漏斗形 钢板连接,装配式板桥跨径与梁高值,t型梁桥,常用跨径8.020m 主梁布置 梁距通常在1.52.2米之间 横隔梁布置 端横隔梁 中横隔梁布置在跨中及4分点,主要尺寸 主梁高h=1/11-1/18 l ，宽15-18cm 横隔梁中横隔梁3/4h，端横隔梁与主梁同高，宽12-16cm，横隔梁可挖空 翼板1/12h，一般为变厚度,t型主梁及横隔板,标准跨径20m的t梁纵横断面尺寸,横隔板接头构造,2、预应力混凝土简支梁,主要优点： 1）采用高强度钢筋，可节约钢材20 40%； 2）预加压应力大大提高梁体的抗裂性，并增加了梁的耐久性； 3）由于利用高标号混凝土，截面尺寸减小，梁体自重减轻，可以增大跨越能力，也有利于运输和架设； 4）混凝土全截面受压，充分发挥了混凝土抗压性能的优势，也提高了梁的刚度。,公路预应力混凝土梁构造图（ l = 30m）,二、拱式桥,1、特点： 主要优点跨越能力大；能充分做到就地取材；耐久性好，养护、维修费用小；外形美观；构造较简单，有利于广泛采用。,主要缺点：1）水平推力也较大，增加了下部结构的工程量，对地基要求也高；2）在连续多孔的大中桥中，为防止一孔破坏而影响全桥的安全，需要采取较复杂的措施，或设置单向推力墩，增加了造价；4）上承式拱桥的建筑高度较高。,拱桥的缺点正在逐步得到改善和克服：200600m范围内，拱桥仍然是悬索桥和斜拉桥的竞争对手,2、拱桥的主要类型,3、上中下承式拱桥的划分 是根据行车道位置和主拱圈之间的关系划分的。,拱桥的基本图示,巫山龙门桥中国第一座采用无平衡重转体法施工的拱桥。主桥为1孔122m钢筋混凝土箱形拱,永定河七号桥全长217.98m，主跨为一孔150m中承装配式钢筋混凝土拱桥,旺苍东河桥净跨115m下承式钢管混凝土预应力系杆拱桥，矢度1/6，全长248m，在中国最早使用弗氏预应力锚具体系。,山东交通学院土木工程系,桥梁工程,拱式桥,1）板拱桥： 主拱圈采用矩形实体截面。构造简单、施工方便，使用广泛。自重较大，不经济，通常在地基较好的中小跨径圬工拱桥中采用。,2）肋拱桥： 肋拱桥由两条或两条以上分离式拱肋组成承重结构，拱肋之间靠横向联系梁连接成整体。这种桥横截面面积较小，节省材料,自重轻，跨越能力较大，可以用圬工、钢筋混凝土、钢材建造。,4、主拱圈的截面型式,3）双曲拱,主拱圈横截面由一个或数个小拱组成 ， 其主拱圈在纵向和横向均呈曲线形。通常有拱肋、拱波、拱板和横向联系等几部分。 主拱圈特点：化整为零，再集零为整 适用无支架吊装、起吊重量小情况,4）箱形拱桥： 箱形拱桥拱圈横截面由几个箱室组成。截面挖空率大，可达全截面的50%-70%，较实体板拱桥可减少圬工用料与自重，适用于大跨度拱桥。截面抗扭刚度大，横向整体性和稳定性好，特别适用于无支架施工。,箱形拱闭合箱的构造,5、拱上建筑 对于普通型上承式拱桥，其主要承重结构主拱圈是曲线，车辆无法通过，需要在桥面系与主拱之间设置传递荷载的构件或填冲物，这些传递荷载的构件或填冲物称为拱上建筑。 拱上建筑是拱桥的一部分。拱上建筑类型分实腹式拱桥，空腹式拱桥两大类。,1）实腹式拱桥 实腹式拱上建筑由侧墙、拱腹填料、护拱、防水层、泄水管、变形缝及桥面系等组成 实腹式拱上建筑构造简单，施工方便，但填料数量较多，恒载大，仅适于小跨径板拱桥。,大、中跨径拱桥多采用空腹式。空腹式拱上建筑由多孔腹孔结构和桥面系组成：以利于减小恒载，并使桥梁显得轻巧美观。 根据腹孔的结构形式，空腹式拱上建筑又分为拱式和梁式两种。,2）空腹式拱桥,拱式拱上建筑,腹孔墩形式,梁式拱上建筑 分简支腹孔、连续腹孔、框架腹孔等。,s2-3桥梁支座,主要作用是将桥跨结构上的恒载与活荷载反力传递到桥梁的墩台上去，同时保证桥跨结构所要求的位移与转动。 种类 板式橡胶支座 聚四氟乙烯滑板式橡胶支座 盆式橡胶支座,一、板式橡胶支座,构成：由多层橡胶片与薄钢板镶嵌的竖向刚度以承受垂直荷载，粘合、压制而成。 特点：具有足够能将上部构造的反力可靠地传递给墩台适应梁端的转动；有较大的剪力变形以满足上部构造的水平位移。 形状：矩形、圆形 适用于中小跨径桥梁，标准跨径20m以内的梁板桥。,四氟滑板式橡胶支座 聚四氟乙烯滑板式橡胶支座(以下简称四氟滑板式支座)，是板式橡胶支座的一种特殊形式，系将一块平面尺寸与橡胶支座相同，厚为1.53mm的聚四氟乙烯板材，与橡胶支座粘合在一起的支座。另在梁底支点处，设置一块有一定光洁度的不锈钢板，可在支座四氟乙烯板表面来回移动。 具有橡胶支座优点，还能满足位移量需要较大的要求。能满足的反力为903600kn， 适用于水平位移较大的桥梁需要。这种支座不仅适用于较大跨度的简支梁桥，而且还适用于桥面连续的桥梁和连续桥梁。,四氟滑板式橡胶支座是由六个部分组成。 梁底上钢板与梁底连接，厚1016。 不锈钢板上与梁底上钢板宽槽吻合，下与支座四氟板表面接触，一般是在支座就位架梁时安放。 四氟滑板式橡胶支座是由纯聚四氟乙烯板、橡胶、q235钢板三种不同材料硫化粘结而成。 皮腔是用人造革或优质漆布制成折叠式长方形的保护腔，设在四氟滑板式橡胶支座外围。 墩台下钢板是用厚为1012mmq235钢板制成，预埋在墩以上。在垂直梁轴线的钢板两边附近有若干个螺钉，作固定皮腔之用。,二、盆式橡胶支座,适用于支座承载力为10002000kn的梁。 压板条是用厚为3mm,宽为15mm，长按支座要求而定的q235钢板制成，一套压板有9条，每条压板条有若干只大于螺钉直径的圆孔，作压住皮腔之用。 种类：双向活动支座、单向活动支座,通常，一t形梁的支点宜设一个支座，一个箱梁的支点宜设两个支座，当超过此数时，基于盆式支座刚度很大，除应采取均衡受力措施外，还必须对支座承载能力及结构强度留有充分余地。 单向活动支座主要由下支座板、上支座板、聚四氟乙烯滑板、承压橡胶板、橡胶密封圈、中间支座板、钢紧箍圈、上下支座连接板等组成，如图所示：,s2-4 桥梁墩台构造,桥梁墩台一般由墩(台)帽、墩(台)身和基础组成。 桥墩一般系指多跨桥梁的中间支承结构物，它将相邻两孔的桥跨结构连接起来。 桥台是将桥梁与路堤衔接的构筑物，承受上部结构的荷载，还承受桥头填土的水平土压力及直接作用在桥台上的车辆荷载等。,一、桥墩构造,1.重力式桥墩 2.钢筋混凝土薄壁桥墩 3. v形桥墩和y形桥墩 4.柱式桥墩和桩柱式桥墩 5.柔性排架桩墩,1.重力式桥墩,在承受外力时，依靠自身重力来保持稳定的桥墩，通常用坞工材料砌筑而成，这种桥墩一般体积和重量较大。 重力式桥墩由墩帽、墩身和基础三部分组成。 墩帽一般用不低于c20的混凝土筑成，其顶面在横桥向常做成一定的排水坡，四周应挑出墩身约510cm作为滴水(檐口) 。,墩身 其平面形状，在河中可以做成圆端形或尖端形，在无水岸墩或高架桥也可做成矩形，在水流与桥梁斜交时，可做为圆形。 可用浆砌块石或混凝土筑成 。 桥墩基础 设在天然地基上的一般采用c15以上的混凝土或m5砂浆砌片石(或块石)筑成。 基础平面尺寸应较墩身底面尺寸略大。 在竖向，基础可以做成单层式的或23层台阶式的。,重力式桥墩特点及适用： 优点是承载能力大。 缺点是污工数量多，重力大。 适用于荷载较大或河流中流冰和漂浮物较多的桥梁。,2.钢筋混凝土薄壁桥墩,适用于地基土质条件较差时，为了减轻地基的应力，可考虑采用钢筋混凝土薄壁桥墩。 其墩身厚度约为墩高的1/151/10(一般为3050cm)。 圬工数量比重力式桥墩节省70%左右，但需耗用较多的钢筋。,3. v形桥墩和y形桥墩,大跨径桥梁，当上部结构为连续梁时，为了缩短两桥墩的跨径，桥墩结构可采v形桥墩和y形桥墩。 这种桥墩能缩短上部结构的跨径，所以上部结构所产生的弯矩比用其他形式的桥墩减少很多。 v形和y形桥墩都具有优美的外形，它能增加上部结构的跨径，减少桥墩数目，但施工比较复杂，需设置临时墩和用钢脚手架来支承斜臂的重力。,4.柱式桥墩和桩柱式桥墩,柱式桥墩和桩柱式桥墩是公路桥梁采用较多的桥墩形式之一，它能减轻墩身重力，节约污工材料，外形又较美观。 桩柱式桥墩一般分为两部分，在地面以上(或柱桩连接处以上)称为柱，在地面以下称为桩。 桩柱式桥墩施工方便，特别是采用钻孔灌注桩时，钻孔直径较大，墩身的刚度也比较大，桩内钢筋用量不多。,5.柔性排架桩墩,柔性排架桩墩是由成排打入的钢筋混凝土桩构成。柔性排架桩墩可分为单排架墩和双排架墩。 单排架桩墩高不超过45m。当桩墩高度大于5m时，宜设置双排架墩。 适用于墩高小于57m，跨径小于13m的桥梁。对于漂浮物严重和流速较大的河流，不宜采用。,二、桥台构造 1.重力式u形桥台,重力式u形桥台是重力式桥台最常见的一种。由台帽、台身(前墙和翼墙)和基础三部分组成。 前墙除承受上部结构传来的荷载外，还承受路堤的水平压力。 前墙顶部设置台帽，以放置支座和安设上部构造，其构造要求与墩帽基本相同。侧墙用以连接路堤并抵挡路堤填土向两侧的压力。,侧墙长度可根据锥形护坡长度决定，侧墙后端应伸入路堤锥坡内75cm，以防填土松塌。 尾端上部做成垂直，下部按一定坡度缩短，前端与前墙相连，改善了前墙的受力条件。 桥台两侧设有锥形护坡，锥形的坡度一般由纵向(顺路堤方向)为1:1逐渐变至横向为1:1.5，以便和路堤边坡一致。锥坡的平面形状为1/4椭圆。锥坡用土夯筑而成，其表面用片石砌筑。,重力式u形桥台特点及适用 依靠自身重力和台内填土重力来保持稳定； 构造简单； 圬工数量大； 由于自身重量大而增加对地基的压力； 一般宜在填土高度和跨径不大的桥梁中采用。,2.埋置式桥台,当路堤填土高度超过6-8m时，可采用埋置式桥台。 它是将台身埋在锥形护坡中（不需另设翼墙），只露出台帽，以安放支座和上部结构。 桥台通过耳墙与路堤衔接，耳墙伸进路堤的长度一般不小于50cm。,重力式埋置桥台的台身可用混凝土、片石混凝土或浆砌块石筑成，耳墙用钢筋混凝土做成。 台身常做成向后倾斜，这样可减小台后土压力和基底合力偏心距。 施工时应注意桥台前后均匀填土，以防倾倒。,3.轻型桥台,力求体积轻巧、自重要小，它借助结构物的整体刚度和材料强度承受外力，从而减少圬工体积而使桥台轻型化，并为在软土地基上修建桥台开辟了经济可行的途径。 轻型桥台所用材料大多以钢筋混凝土或少量配筋的混凝土为主，主要用于公路桥梁。 钢筋混凝土薄壁桥台：常用的形式有悬臂式、扶壁式、撑墙式及箱式等。在一般情况下，其优点与薄壁墩类似。 设有支撑梁的轻型桥台：单跨或孔跨不多的小跨径桥，在条件许可的情况下，可在轻型桥台或台与墩间设置35根支撑梁，以防止桥台的倾斜滑移。,*s2-5桥梁施工简介,桥梁上部结构的施工方法 一、总体上分为现场浇筑法和预制安装法 1、就地浇筑法 就地浇筑法是在桥位处搭设支架，在支架上浇筑桥体混凝土，达到强度后拆除模板、支架。,就地浇筑法无需预制场地，而且不需要大型起吊、运输设备，梁体的主筋可不中断，桥梁整体性好。 它的主要缺点是工期长，施工质量不容易控制；对预应力混凝土梁由于混凝土的收缩、徐变引起的应力损失比较大；施工中的支架、模板耗用量大，施工费用高；搭设支架影响排洪、通航，施工期间可能受到洪水和漂流物的威胁。,2、预制安装法 在预制工厂或在运输方便的桥址附近设置预制场进行梁的预制工作，然后采用一定的架设方法进行安装。预制安装法施工一般是指钢筋混凝土或预应力混凝土简支梁的预制安装，分预制、运输和安装三部分。,预制安装施工法的主要特点是： 1）由于是工场生产制作，构件质量好，有利于确保构件的质量和尺寸精度，并尽可能多的采用机械化施工； 2）上下部结构可以平行作业，因而可缩短现场工期； 3）能有效的利用劳动力，并由此而降低了工程造价； 4）由于施工速度快，可适用于紧急施工工程； 5）将构件预制后由于要存放一段时间，因此在安装时已有一定龄期，可减少混凝土收缩、徐变引起的变形。,二、具体又分： 1、固定支架就地浇筑法 就地浇筑法是在桥位处搭设支架，在支架上浇筑桥体混凝土，达到强度后拆除模板、支架。 就地浇筑法施工无需预制场地，而且不需要大型起吊、运输设备，梁体的主筋可不中断，桥梁的整体性好。它的缺点主要是工期长，施工质量不容易控制；对预应力混凝土梁由于混凝土的收缩、徐变引起的应力损失比较大；施工中的支架模板耗用量大，施工费用高；搭设支架影响排洪、通航，施工期间可能受到洪水和漂流物的威胁。,2、悬臂施工法 悬臂施工法是从桥墩开始，两侧对称进行现浇梁段或将预制节段对称进行拼装。前者称悬臂浇筑施工，后者称悬臂拼装施工，有时也将两种方法结合使用。 悬臂施工的主要特点是： 1）桥梁在施工过程中产生负弯矩，桥墩也要求承受由施工产生的弯矩，因此悬臂施工宜在营运状态的结构受力与施工状态的受力状态比较接近的桥梁中选用，如预应力混凝土t型刚构桥、变截面连续梁桥和斜拉桥等；,2）非墩桥固接的预应力混凝土梁桥，采用悬臂施工时应采取措施，使墩、梁临时固结，因而在施工过程中有结构体系的转换存在； 3）采用悬臂施工的机具设备种类很多，就挂篮而言，也有桁架式、斜拉式等多种类型，可根据实际情况选用； 4）悬臂浇筑施工简便，结构整体性好，施工中可不断调整位置，常在跨径大于100的桥梁上选用；悬臂拼装法施工速度快，桥梁上、下部结构可平行作业，但施工精度要求比较高，可在跨径100m以下的大桥中选用； 5）悬臂施工法可不用或少用支架，施工不影响通航或桥下交通。,悬臂法施工,挂篮悬臂拼装法,上部结构施工概述,3、转体施工法 转体施工是将桥梁构件先在桥位处岸边（或路边及适当位置）进行预制，待混凝土达到设计强度后旋转构件就位的施工方法。转体施工其静力组合不变，它的支座位置就是施工时的旋转支承和旋转轴，桥梁完工后，按设计要求改变支撑情况。转体施工可分为平转、竖转和平竖几何的结合的转体施工。 转体施工的主要特点是: 1）可以利用地形，方便预制构件； 2）施工期间不断航，不影响桥下交通，并可在跨越通车线路上进行桥梁施工；,3）施工设备少，装置简单，容易制作并便于掌握； 4）节省木材，节省施工用料。采用转体施工与缆索无支架施工比较，可节省木材80%，节省施工用钢60%； 5）减少高空作业，施工工序简单，施工迅速；当主要构件先期合拢后，给以后施工带来方便； 6）转体施工适合于单跨和三跨桥梁，可在深水、峡谷中建桥采用，同时也适应在平原区以及用于城市跨线桥； 7）大跨径桥梁采用转体施工将会取得较好的技术经济效益，转体重量轻型化、多种工艺综合利用，是大跨径及特大跨径桥梁施工有利的竞争方案。,平转桥例-程序1拱体制作,平转桥例-程序2提拉拱体离架,平转桥例-程序3平转,平转桥例-程序4就位、合拢,平转桥例|合拢仰视图,4、顶推施工法 顶推施工是在沿桥纵轴方向的台后设置预制场地，分节段预制，并用纵向预应力筋将预制节段与施工完成的梁体连成整体，然后通过水平千斤顶施力，将梁体向前顶推出预制场地。之后继续在预制场地进行下一节段梁的预制，循环操作直至施工完成。 顶推施工法的特点： 1）顶推法可以使用简单的设备建造长大桥梁，施工费用低，施工平稳无噪声，可在水深、山谷和高桥墩上采用，也可在曲率相同的弯桥和坡桥上采用； 2）主梁分段预制，连续作业，结构整体性好；由于不需要大型起重设备，所以施工节段的长度一般可取用10m-20m;,3）桥梁节段固定在一个场地预制，便于施工管理改善施工条件，避免高空作业。同时，模板、设备可多次周转使用，在正常情况下，节段的预制周期7d-10d. 4）顶推施工时，梁的受力状态变化很大，施工阶段的梁的受力状态与运营时期的受力状态差别较大，因此在梁截面设计和布索时要同时满足施工与运营的要求，由此而造成的用钢量较高；在施工时也可采取加设临时墩，设置前导梁和其它措施，用以减少施工内力； 5）顶推法宜在等截面梁上使用，当桥梁跨径较大时，选用等截面梁会造成材料用量的不经济，也增加施工难度，因此以中等跨径的桥梁为宜，桥梁的总长也以500m-600m为宜。,预应力混凝土连续梁桥顶推法施工是沿桥纵轴方向，在桥台后设置预制场浇筑梁段，达到设计强度后，施加预应力，向前顶推，空出底座继续浇筑梁段，随后施加预应力与先一段梁联结，直至将整个桥梁梁段浇筑并顶推完毕，最后进行体系转换而形成连续梁桥。,鼻梁+临时支架,5、逐孔施工法 逐孔施工是中等跨径预应力混凝土连续梁中的一种施工方法，它使用一套设备从桥梁的一端逐孔施工，直到对岸。 有用临时支承组拼预制节段的逐孔施工法、移动支架逐孔现浇施工法、以及整孔吊装或分段节段施工法等。,