建设工程技术与计量(土建)第3讲：道路、桥梁+.doc

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(3)二级公路。二级公路是中等以上城市的干线公路。 (4)三级公路。三级公路是沟通县、城镇之间的集散公路。 (5)四级公路。四级公路是沟通乡、村等地的地方公路。 2城市道路的等级划分 按城市道路系统的地位、交通功能和对沿线建筑物的服务功能分为四类。 (1)快速路。快速路主要为城市长距离交通服务。 (2)主干路。主干路是城市道路网的骨架。 (3)次干路。次干路配合主干路组成城市道路网，它是城市交通干路。 (4)支路。支路是一个地区(如居住区)内的道路，以服务功能为主。 二、路基 路基是按照路线位置和一定技术要求修筑的作为路面基础的带状构造物。 (一)路基基本构造 路基基本构造是指路基填挖高度、路基宽度、路肩宽度、路基边坡等。 (二)路基的作用 路基作为道路工程的重要组成部分，是路面的基础，是路面的支撑结构物。 高于原地面的填方路基称为路堤，低于原地面的挖方路基称为路堑。路面底面以下80cm范围内的路基部分称为路床。 (三)路基的基本要求 1路基结构物的整体必须具有足够的稳定性 2路基必须具有足够的强度、刚度和水温稳定性 水温稳定性是指强度和刚度在自然因素的影响下的变化幅度。 (四)路基形式 1填方路基 (1) 填土路基。填方路基宜选用级配较好的粗粒土作为填料。用不同填料填筑路基时，应分层填筑，每一水平层均应采用同类填料。 (2)填石路基。填石路基是指用不易风化的开山石料填筑的路堤。 (3)砌石路基。砌石路基是指用不易风化的开山石料外砌、内填而成的路堤。砌石路基应每隔15-20m设伸缩缝一道。当基础地质条件变化时，应分段砌筑，并设沉降缝。 (4)护肩路基。坚硬岩石地段陡山坡上的半填半挖路基，当填方不大，但边坡伸出较远不易修筑时，可修筑护肩。护肩高度一般不超过2m。 (5)护脚路基。当山坡上的填方路基有沿斜坡下滑的倾向，或为加固，收回填方坡脚时，可采用护脚路基，其高度不宜超过5m。 . 2挖方路基 (1)土质挖方路基。 (2)石质挖方路基。 3半填半挖路基 在地面自然横坡度陡于1：5的斜坡上修筑路堤时，路堤基底应挖台阶，台阶宽度不得小于1m，高速公路、一级公路，台阶宽度一般为2m 三、路面 .(一)路面结构组成 路面结构一般由面层、基层、垫层组成。 1面层 面层是直接承受行车荷载作用、大气降水和温度变化影响的路面结构层次。应具有足够的结构强度、良好的温度稳定性，耐磨、抗滑、平整和不透水。沥青路面面层可由一层或数层组成，表面层应根据使用要求设置抗滑耐磨、密实稳定的沥青层；中间层、下面层应根据公路等级、沥青层厚度、气候条件等选择适当的沥青结构层。 例题、路面面层应具有 ，耐磨、抗滑。 A、平整性 B、抗滑耐磨 C、良好的温度稳定性 D、足够的结构强度 E、足够的透水性 答案；A、B、C、D、 分析；路面面层是直接承受行车荷载作用、大气降水和温度变化影响的路面结构层次。应具有足够的结构强度、良好的温度稳定性，耐磨、抗滑、平整和不透水。 2基层 基层是设置在面层之下，并与面层一起将车轮荷载的反复作用传递到底基层、垫层、土基等起主要承重作用的层次。基层材料必须具有足够的强度、水稳性、扩散荷载的性能。在沥青路面基层下铺筑的次要承重层称为底基层。基层、底基层视公路等级或交通量的需要可设置一层或两层。当基层、底基层较厚需分两层施工时，可分别称为上基层、下基层，或上底基层、下底基层。 3垫层 路基土质较差、水温状况不好时，宜在基层(或底基层)之下设置垫层，起排水、 隔水、防冻、防污或扩散荷载应力等作用。 面层、基层和垫层是路面结构的基本层次。为了保证车轮荷载的向下扩散和传递，较下一层应比其上一层的每边宽出025m。 (二)坡度与路面排水 路拱指路面的横向断面具有一定坡度的拱起形状，其作用是利于排水。路拱的基本形式有抛物线、屋顶线、折线或直线。为便于机械施工，一般采用直线形。 高速公路、一级公路的路面排水，一般由路肩排水与中央分隔带排水组成；二级及二级以下公路的路面排水，一般由路拱坡度、路肩横坡和边沟排水组成。 (三)路面的等级与分类 1路面等级 路面等级按面层材料的组成、结构强度、路面所能承担的交通任务和使用的品质划分为高级路面、次高级路面、中级路面和低级路面等四个等级。 2路面类型 (1)路面基层的类型。按照现行规范，基层(包括底基层)可分为无机结合料稳 定类和粒料类。无机结合料稳定类有：水泥稳定土、石灰稳定土、石灰工业废渣稳定土及综合稳定土；粒料类分级配型和嵌锁型，前者有级配碎石(砾石)，后者有填隙碎石等。 . 1)水泥稳定土基层。在粉碎的或原来扩散的土中，掺入足量的水泥和水，经拌和得到的混合料在压实养生后，当其抗压强度符合规定要求时，称为水泥稳定土。可适用于各种交通类别的基层和底基层，但水泥稳定土不应用作高级沥青路面的基层，只能作 底基层。在高速公路和一级公路的水泥混凝土面板下，水泥稳定土也不应用作基层。 2)石灰稳定土基层。在粉碎或原来松散的土中掺入足量的石灰和水，经拌和、 压实及养生得到混合料，当其抗压强度符合规定要求时，称为石灰稳定土。适用于各级公路路面的底基层，可作二级和二级以下的公路的基层，但不应用作高级路面的基层。 3)石灰工业废渣稳定土基层。一定数量的石灰和粉煤灰或石灰和煤渣与其他集料相配合，加入适量的水，经拌和、压实及养生后得到的混合料，当其抗压强度符合规定的要求时，称为石灰工业废渣稳定土，简称石灰工业废渣。适用于各级公路的基层与底基层，但其中的二灰土不应用作高级沥青路面及高速公路和一级公路上水泥混凝土路面的基层。 4)级配碎(砾)石基层。由各种大小不同粒径碎(砾)石组成的混合料，当其颗粒 组成符合技术规范的密实级配的要求时，称其为级配碎(砾)石。级配碎石可用于各级公路的基层和底基层，也可用作较薄沥青面层与半刚性基层之间的中间层。级配砾石可用于二级和二级以下公路的基层及各级公路的底基层。 5)填隙碎石基层。用单一尺寸的粗碎石做主骨料，形成嵌锁作用，用石屑填满碎石间的空隙，增加密实度和稳定性，这种结构称为填隙碎石。可用于各级公路的底基层和二级以下公路的基层。 例题、填隙碎石基层可用于各级公路的底基层和 的基层。 A、一级以下公路B、二级以下公路C、三级以下公路D、四级以下公路 答案；B 分析：填隙碎石基层。用单一尺寸的粗碎石做主骨料，形成嵌锁作用，用石屑填满碎石间的空隙，增加密实度和稳定性，这种结构称为填隙碎石。可用于各级公路的底基层和二级以下公路的基层。.2004考题高速公路的路面基层宜选用( )。 A石灰稳定土基层 B级配碎石基层 C级配砾石基层 D填隙碎石基层 (2)路面面层类型。根据路面的力学特性，可把路面分为沥青路面、水泥混凝土路面和其他类型路面。 1)沥青路面。沥青路面是指在柔性基层、半刚性基层上，铺筑一定厚度的沥青混合料面层的路面结构。沥青面层分为沥青混合料、乳化沥青碎石、沥青贯入式、沥青表面处治等四种类型。 沥青混合料可分为沥青混凝土混合料和沥青碎石混合料。 热拌热铺沥青混合料路面是指沥青与矿料在热态下拌和、热态下铺筑施工成型的沥青路面。热拌热铺沥青混合料适用于各种等级公路的沥青面层。 高速公路、一级公路沥青面层均应采用沥青混凝土混合料铺筑，沥青碎石混合料仅适用于过渡层及整平层。其他等级公路的沥青面层的上面层，宜采用沥青混凝土混合料铺筑。 当沥青碎石混合料采用乳化沥青作结合料时，即为乳化沥青碎石混合料。乳化沥青碎石混合料适用于三级及三级以下公路的沥青面层、二级公路的罩面层施工以及各级公路沥青路面的联结层或整平层。 沥青贯入式路面是在初步压实的碎石(或轧制砾石)上，分层浇洒沥青、撒布嵌缝料，经压实而成的路面结构，厚度通常为4-8cm；沥青贯入式路面适用于二级及二级以下公路，也可作为沥青混凝土路面的联结层。 沥青表面处治是用沥青和集料按层铺法或拌和方法裹覆矿料，铺筑成厚度一般不大于3cm的一种薄层路面面层。适用于三级及三级以下公路、城市道路支路、县镇道路、各级公路施工便道以及在旧沥青面层上加铺罩面层或磨耗层。 2)水泥混凝土路面。水泥混凝土路面指以水泥混凝土面板和基(垫)层组成的路面，亦称刚性路面。 3)其他类型路面。主要是指在柔性基层上用有一定塑性的细粒土稳定各种集料的中低级路面。 路面还可以按其面层材料分类，如水泥混凝土路面、黑色路面(指沥青与粒料构成的各种路面)、砂石路面、稳定土与工业废渣路面以及新材料路面。这种分类用于路面施工和养护工作以及定额管理等方面。 .例题、沥青表面处治厚度一般不大于 cm的一种薄层路面面层。 A、2 B、3 C、4 D、5 答案；B 分析；沥青表面处治是用沥青和集料按层铺法或拌和方法裹覆矿料，铺筑成厚度一般不大于3cm的一种薄层路面面层。适用于三级及三级以下公路、城市道路支路、县镇道路、各级公路施工便道以及在旧沥青面层上加铺罩面层或磨耗层。 四、道路主要公用设施 (一)停车场 停车场宜设在其主要服务对象的同侧。 停车场的出入口，有条件时应分开设置，单向出入，出入口宽通常不得小于7Om。 尽可能避免出场车辆左转弯。 为了保证车辆不发生自重分力引起滑溜，停放场的最大纵坡与通道平行方向为1，与通道垂直方向为3。出入通道的最大纵坡为7，一般以小于等于2为宜。停放场及通道的最小纵坡以满足雨雪水及时排除及施工可能高程误差水平为原则，一般取04-05。 (二)公共交通站点 城市公共交通站点分为终点站、枢纽站和中间停靠站。 (三)道路照明 1照明标准 照明标准通常用水平照度和不均匀度来表示。 2道路照明灯具 了解即可 (四)人行天桥和人行地道 修建人行立交桥是人车分离、保护过街行人和车流畅通的最安全措施。 (五)道路交通管理设施 道路交通管理设施通常包括交通标志、标线和交通信号灯等，广义概念还包括护栏、统一交通规则的其他显示设施。 1交通标志 交通标志分为主标志和辅助标志两大类。主标志按其功能可分为警告、禁令、批示及指路标志等四种。辅助标志系附设在主标志下面，对主标志起补充说明的标志，它不得单独使用。 2交通标线 交通标线主要是路面标线，还有少数立面标记。 3交通信号灯 (六)道路绿化了解即可。 一、桥梁的组成分类 .(一)桥梁的基本组成部分 1上部结构(也称桥跨结构) 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。 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。 (二)桥梁的分类 (1)根据桥梁主跨结构所用材料划分。 (2)根据桥梁所跨越的障碍物划分。 （3）根据桥梁的用途划分。 （4）根据桥梁跨径总长L和单孔跨径Lo的不同，桥梁可分为特大桥(L500m或LolOOm)大桥(L100m，Lo40m)中桥(lOOmL30或40mLo20m)小桥(30mL8m或20mLo5m) (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。 例题、大桥跨径总长L和单孔跨径Lo为 A、L500m或LolOOmB、L100m，Lo40m C、lOOmL30或40mLo20mD、30mL8m或20mLo5m 答案；B 二、桥梁上部结构 (一)桥面构造 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。 2)防水混凝土铺装。 (2)桥面纵横坡。桥面的纵坡，一般都做成双向纵坡。 (3)桥面排水和防水设施。 1)桥面排水。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。当桥面纵坡大于2而桥长大于50m时，每隔12-15m设置一个；桥面纵坡小于2时，一般顺桥长方向每隔6-8m设置一个。 2)防水层。桥面防水层设置在桥面铺装层下面，它将透过铺装层渗下来的雨水汇集到排水设施(泄水管)排出。桥面伸缩缝处应连续铺设，不可切断；桥面纵向应铺过桥台背；截面横向两侧，则应伸过缘石底面从人行道与缘石砌缝里向上叠起lOOmm。 例题、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。当桥面纵坡大于2而桥长大于50m时，每隔设置一个。 A、6-8B、1012C、1214D、12-15m 答案；D 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。 (2)伸缩缝的类型。 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。 3人行道、栏杆、灯柱 桥梁上的人行道宽度可选用075m、1m，大于1m按05m倍数递增。 (1)安全带。不设人行道的桥上，两边应设宽度不小于025m，高为025-035m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025035m； 人行道在桥面断缝处也必须做伸缩缝。 (3)栏杆、灯柱。照明用灯一般高出车道5m左右。 (二)承载结构 桥梁的承重结构因其结构形式而异。 1梁式桥 梁式桥是指其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。梁式桥的特点是其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、悬臂梁式桥。 (1)简支梁式桥。 简支梁桥是静定结构，其各跨独立受力。桥梁工程中广泛采用的简支梁桥有三种类型： 1)简支板桥。简支板桥主要用于小跨度桥梁。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； 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1Om，实心板的跨径范围为15-8Om，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613m；而预应力混凝土空心板的跨径范围为8-16m。 2)肋梁式简支梁桥(简称简支梁桥)。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。 .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。 .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所形成的梁式桥结构。其结构特点是悬臂跨与挂孔跨交替布置，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所组成。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。三跨最广泛。 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。 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。 预应力筋宜布置成波浪形曲线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。 例题、关于肋梁式简支梁桥正确的是 .A、可简称为简支梁桥 B、主要用于中等跨度的桥梁 C、要用于大跨度的桥梁 D、跨径在20-50m时，多采用预应力混凝土简支梁桥 E、跨径在20-50m时，采用钢筋混凝土简支梁桥 答案；A、B、D 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。 设计合理的拱主要承受拱轴压力，拱截面内弯矩和剪力均较小，因此可充分利用石料或混凝土等抗压能力强而抗拉能力差的圬工材料。拱式桥是钢筋混凝土桥和圬工桥最合理的结构形式之一。拱式桥是推力结构，其墩台基础必须承受强大的拱脚推力。因此拱式桥对地基要求很高，适建于地质和地基条件良好的桥址。 例题设计合理的拱式桥的拱主要承受 A、拱轴压力B、拱截面内弯矩C、拱截面剪力D、拱轴张力 答案；A 拱桥按其结构体系分为： (1)简单体系拱桥。在简单体系拱桥中，桥上的全部荷载由主拱单独承受，它们是桥跨结构的主要承重构件。拱的水平推力直接由墩台或基础承受。 1)主拱构造。根据受力特点，主拱的构造应满足下列要求：拱石受压面应选择较大的平整面，并使拱石的大头向上，小头向下，受压面的砌缝应与拱轴线相垂直；当拱厚较大时，宜采用2-4层砌筑，并应纵横错缝。 2)拱上建筑构造。分为实腹式和空腹式两种。 实腹式拱上建筑由拱腔填料、侧墙、护拱和桥面系等部分组成，一般适用于小跨径拱桥。 空腹式拱上建筑最大的特点在于具有腹孔和腹孔墩。腹孔有拱式腹孔、梁(板)式腹孔两种形式。腹孔跨径不宜过大，腹孔的构造应统一。 .3)细部构造。为了防止不规则裂缝的出现，需在相对变形较大的位置设置伸缩缝，在相对变形较小的位置设置变形缝。桥面系均应在相应位置设置伸缩缝或变形缝，以适应主拱的变形。 实腹式拱桥的伸缩缝通常设在两拱脚的上方，并需在横桥方向贯通全宽及侧墙的全高。 (2)组合体系拱桥。组合体系拱桥一般由拱和梁、桁架或刚架等两种以上的基本结构体系组合而成，拱桥的传力结构与主拱共同承受荷载。根据构造方式及受力特点，组合体系拱桥可分为桁架拱桥、刚架拱桥、桁式组合拱桥和拱式组合体系桥等四大类。 1)桁架拱桥又称拱形桁架桥，是由拱和桁架两种结构体系组合而成。 2)刚架拱桥也是一种有推力的拱桥。其主结构由拱肋构成主拱，拱上建筑取斜腿刚构的形式，并联结成整体，故名刚架拱桥。 桁架拱桥和刚架拱桥均属于整体型上承式拱桥。 3)桁式组合拱桥是由两端的悬臂桁架梁和中段的桁架拱组成的拱梁组合体系，也是一种有推力结构。主孔桁架一般采用斜杆式。 4)拱式组合体系桥是将拱肋和系杆组合起来，共同承受荷载，可充分发挥各构件的材料强度。拱式组合体系桥可做成有推力和无推力两种形式，也可以做成上承式、中承式或下承式三种形式。一般无推力中、下承式的拱式组合体系桥使用较多，无推力的拱式组合体系桥常称为系杆拱桥. 3刚架桥 刚架桥是由梁式桥跨结构与墩台(支柱、板墙)整体相连而形成的结构体系，其梁柱结点为刚结。按照其静力结构体系可分为单跨或多跨的刚架桥；也可分为铰支承刚架桥和固端支承刚架桥。 刚架桥的支柱做成直柱式称门形刚架桥，做成斜柱式称斜腿刚架。 .刚架桥的主梁截面形式与梁式桥相同。主梁在纵向的变化可采用等截面、变宽截面和变高截面等。 刚架桥的支柱有薄壁式和柱式。柱式又分单柱式和多柱式。 例题刚架桥按照其静力结构体系可分为的刚架桥。 A、单跨B、多跨C、铰支承D、固端支承E、柔性支承 答案；A、B 4悬索桥 悬索桥又称吊桥，是最简单的一种索结构。其特点是桥梁的主要承载结构由桥塔和悬挂在塔上的高强度柔性缆索及吊索、加劲梁和锚碇结构组成。现代悬索桥一般由桥塔、主缆