桥梁构件介绍.doc

一、承台【bearing platform】指的是为承受、分布由墩身传递的荷载，在基桩顶部设置的联结各桩顶的钢筋混凝土平台。 承台是桩与柱或墩联系部分。承台把几根，甚至十几根桩联系在一起形成桩基础。承台分为高桩承台和低桩承台：低桩承台一般埋在土中或部分埋进土中，高桩承台一般露出地面或水面。高桩承台由于具有一段自由长度，其周围无支撑体共同承受水平外力。基桩的受力情况极为不利。桩身内力和位移都比同样水平外力作用下低桩承台要大，其稳定性因为比低桩承台差。 高桩承台一般用于港口、码头、海洋工程及桥梁工程。低桩承台一般用于工业与民用房屋建筑物。桩头一般伸入承台0.1米，并有钢筋锚入承台。承台上再建柱或墩，形成完整的传力体系。 近年来由于大直径钻孔灌注桩的采用，桩的刚度、强度都较大，因而高桩承台在桥梁基础工程中已得到广泛采用。 承台二、基础【foundation】指建筑底部与地基接触的承重构件，它的作用是把建筑上部的荷载传给地基。因此地基必须坚固、稳定而可靠。 工程结构物地面以下的部分结构构件，用来将上部结构荷载传给地基，是房屋、桥梁、码头及其他构筑物的重要组成部分。基础分类1、按使用的材料分为：灰土基础、砖基础、毛石基础、混凝土基础、钢筋混凝土基础。 2、按埋置深度可分为：浅基础、深基础。埋置深度不超过5M者称为浅基础，大于5M者称为深基础。 3、按受力性能可分为：刚性基础和柔性基础。 4、按构造形式可分为条形基础、独立基础、满堂基础和桩基础。满堂基础又分为筏形基础和箱形基础各种基础的解释1) 条形基础：当建筑物采用砖墙承重时，墙下基础常连续设置，形成通长的条形基础 2) 刚性基础：是指抗压强度较高，而抗弯和抗拉强度较低的材料建造的基础。所用材料有混凝土、砖、毛石、灰土、三合土等，一般可用于六层及其以下的民用建筑和墙承重的轻型厂房。 3) 柔性基础：用抗拉和抗弯强度都很高的材料建造的基础称为柔性基础。一般用钢筋混凝土制作。这种基础适用于上部结构荷载比较大、地基比较柔软、用刚性基础不能满足要求的情况。 4) 独立基础：当建筑物上部为框架结构或单独柱子时，常采用独立基础；若柱子为预制时，则采用杯形基础形式。 5) 满堂基础：当上部结构传下的荷载很大、地基承载力很低、独立基础不能满足地基要求时，常将这个建筑物的下部做成整块钢筋混凝土基础，成为满堂基础。按构造又分为伐形基础和箱形基础两种。 6) 筏形基础：筏形基础形象于水中漂流的木筏。井格式基础下又用钢筋混凝土板连成一片，大大地增加了建筑物基础与地基的接触面积，换句话说，单位面积地基土层承受的荷裁减少了，适合于软弱地基和上部荷载比较大的建筑物。 7) 箱形基础：当伐形基础埋深较大，并设有地下室时，为了增加基础的刚度，将地下室的底板、顶板和墙浇制成整体箱形基础。箱形的内部空间构成地下室，具有较大的强度和刚度，多用于高层建筑。 8) 桩基础：当建造比较大的工业与民用建筑时，若地基的软弱土层较厚，采用浅埋基础不能满足地基强度和变形要求，常采用桩基。桩基的作用是将荷载通过桩传给埋藏较深的坚硬土层，或通过桩周围的摩擦力传给地基。按照施工方法可分为钢筋混凝土预制桩和灌注桩。补充知识会详细介绍桩基础。 编辑本段扩展基础1) 墙下条形基础和柱下独立基础（单独基础）统称为扩展基础。扩展基础的作用是把墙或柱的荷载侧向扩展到土中，使之满足地基承载力和变形的要求。扩展基础包括无筋扩展基础和钢筋混凝土扩展基础。 2) 无筋扩展基础：无筋扩展基础系指由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成的无需配置钢筋的墙下条形基础或柱下独立基础。无筋基础的材料都具有较好的抗压性能，但抗拉、抗剪强度都不高，为了使基础内产生的拉应力和剪应力不超过相应的材料强度设计值，设计时需要加大基础的高度，其基础的宽高比必须符合规范要求。因此，这种基础几乎不发生挠曲变形，故习惯上把无筋基础称为刚性基础。 独立基础1) 独立基础一般是用来支承柱子的，按基础截面形式又分为台阶式(或阶梯形)基础，锥形基础，杯形基础 2) 杯形基础：当柱采用预制构件时，则基础做成杯口形，然后将柱子插入并嵌固在杯口内，故称杯形(或杯口)基础.。当杯的深度大于长边长度时称为高杯口基础 柱下独立锥形基础柱独立基础3) 独立基础的特点：一般只坐落在一个十字轴线交点上，有时也跟其它条形基础相连，但是截面尺寸和配筋不尽相同。独立基础如果坐落在几个轴线交点上承载几个独立柱，叫做共用独立基础。 部分基础详图见下 三、桥面铺装【bridge deck pavement】指的是为保护桥面板和分布车轮的集中荷载，用沥青混凝土、水泥混凝土、高分予聚合物等材料铺筑在桥面板上的保护层。 又称车道铺装，其作用是保护桥面板防止车轮或履带直接磨耗面，保护主梁免受雨水侵蚀，并借以分散车轮的集中荷载。常用的桥面铺装有水泥混凝土，沥青混凝土两种铺装形式。在不设防水层的桥面上，也有采用防水混凝土铺装的。四、桥墩：（qiao dun）pier 在两孔和两孔以上的桥梁中除两端与路堤衔接的桥台外其余的中间支撑结构称为桥墩。桥墩分为实体墩、柱式墩、和排架墩等。按平面形状可分为矩形墩、尖端形墩、圆形墩等。建筑桥墩的材料可用木料、石料、混凝土、钢筋混凝土、钢材等。位于桥梁的中间部位，支承相邻两跨上部结构的建筑物。其作用是将上部结构传来的荷载，可靠而有效地传给基础。桥墩的位置和桥梁上部结构的分跨布置密切相关，应通过技术经济比较决定(见桥式方案设计)。如跨河桥的桥墩应考虑到深水或不良地基会对桥墩基础施工带来的各种困难，冰凌、漂木或泥石流，会增加桥墩额外的负荷，布置桥墩时，应特别慎重；地形陡峻的V形深谷,宜以较大跨度跨越,避免在沟底设置高桥墩;当桥下净空无特殊要求，河床及地基情况允许采用浅基础桥墩，或为了美化环境，避免高路堤占地太多而修建的旱桥，则以低墩短跨的桥孔布置为好。 桥墩桥墩分重力式桥墩和轻型桥墩两大类。重力式桥墩一般为采用混凝土或石砌的实体结构。墩身上设墩帽，下接基础。它的特点是充分利用圬工材料的抗压性能，借自身的较大截面尺寸和重量承受竖直方向和水平方向的外力，具有坚固耐久，施工简易，取材方便，节约钢材等优点。缺点是圬工量大，外形粗大笨重，减少桥下有效孔径，增大地基负荷；当桥墩较高，地基承载力较低时尤为不利。 重力式桥墩多采用简单的流线型截面形状，如圆端墩、尖端墩、圆角形墩等，以便桥下水流顺畅地绕过桥墩，减少阻水及墩旁冲刷。当水流方向变化不定或与桥梁斜交时，宜采用圆形墩。对受流冰影响的桥墩，应在上游端设破冰棱。非城市的旱桥及不受水流影响的桥墩，则宜采用便于施工的矩形截面。 轻型桥墩针对重力式桥墩的缺点而出现的桥墩,具有外形轻盈美观，圬工量少，可减轻地基负荷，节省基础工程，便于用拼装结构或用滑升模板施工，有利于加速施工进度，提高劳动生产率等优点，目前正得到迅速发展。实现轻型桥墩的主要途径为：改用强度较高的材料，改变桥墩的结构形式和桥墩受力情况。空心桥墩。外形似重力式桥墩，但它是中空的薄壁墩。可采用钢筋混凝土现浇或为预应力混凝土拼装结构，较适用于高桥墩。中国襄渝线(襄樊重庆)紫阳汉水桥,3号墩高70.5米（基顶以上），壁厚60厘米，是中国目前最高的铁路桥墩。联邦德国修建的奥地利欧罗巴桥墩高146米,壁厚仅3555厘米。构架式桥墩。以桁架、刚架为主体的轻型桥墩。如铁路桥采用的钢塔架墩(图b),常与明桥面钢梁配合使用,有全桥轻巧，对地基要求低,墩高适应范围大的特点。在城市、公路桥上常采用X形、Y形、V形等刚架式桥墩（图c、d、e），外形优美，结构新颖。这类桥墩并有减小上部结构计算跨度的优点；但结构受力较为复杂，在设计中应予以注意。薄壁桥墩。多为采用滑模施工的钢筋混凝土结构。因薄壁墩顺桥方向的尺寸纤细，受纵向水平力时易产生挠曲变形，故又称柔性桥墩。利用桥跨结构将若干个柔性桥墩顶和邻近的刚性桥墩（台）顶以铰或固结相连，形成多跨超静定结构，可使全桥纵向水平力主要由刚性桥墩（台）承担，极大地改善了柔性墩的受力情况，是近年来发展起来的一种墩台新体系。桩柱式桥墩。为桩式、双柱式、单柱式桥墩(图 f、g、h)的统称。多采用就地灌筑钢筋混凝土建造，也有采用预制构件拼装，或将打入桩组成排架式墩（图f）的。在桩式或双柱墩中，桩（柱）的长细比较大时，也具有上述薄壁桥墩的特点，是柔性桥墩的另一种结构形式。五、桥台位于桥梁两端，支承桥梁上部结构并和路堤相衔接的建筑物。其功能除传递桥梁上部结构的荷载到基础外。还具有抵挡台后的填土压力、稳定桥头路基、使桥头线路和桥上线路可靠而平稳地连接的作用。桥台一般是石砌或素混凝土结构，轻型桥台则采用钢筋混凝土结构。桥台【abutment】指的是位于桥梁两端并与路基相连接的支承上部结构和承受桥头填土侧压力的构造物。其功能除传递桥梁上部结构的荷载到基础外。还具有抵挡台后的填土压力、稳定桥头路基、使桥头线路和桥上线路可靠而平稳地连接的作用。桥台一般是石砌或素混凝土结构，轻型桥台则采用钢筋混凝土结构。 在岸边或桥孔尽端介于桥梁与路堤连接处的支撑结构物。它起着支撑上部结构和连接两岸道路同时还要挡住桥台背后填土的作用。桥台具有多种形式，主要分为重力式桥台、轻型桥台、框架式桥台、组合式桥台、承拉桥台等。桥台布置桥台的常用高度不超过10米,少数高达20米左右。一般以桥头路基填土高度确定桥台的高度。桥梁全长在满足桥孔排洪或桥下交通要求的前提下，可在桥头修筑高桥台、高路堤，也可用引桥取代高路堤，延长桥梁长度，这主要取决于桥位附近地形、地质、土石方调配、合理使用土地及环境美化等方面的条件。在采用高桥台、高路堤时,应慎重考虑技术上的安全可靠,以及多占用土地的长期损失，不宜单纯追求节省桥梁工程而压缩桥梁长度。例如，山区跨谷桥不宜在陡峻山坡上修筑高桥台；城市桥梁因取土不易、影响市容，也往往避免高路堤而采用引桥。拱桥桥台须承受拱脚的水平推力，对地基要求较高,采用拱桥跨越V形狭谷，将桥台布置在岩石谷坡上，有利于承受拱脚推力，是往往一种较好的桥式布置。 桥台背后的土压力和基础周围路基填土的重量，势必增大地基中的应力和变形，因而易引起桥台后仰和前移，对建筑在松软地基上的桥台，尤应特别注意。 桥台附近路基，应以砂砾等渗水土填筑，并应加强地表排水，避免雨水渗入路基；或设置盲沟，尽快疏干渗入的水分。在严寒地区，为防止填土冻害，对填料及施工质量更应从严要求。这些措施对保证路堤稳定，减少台后土压，至关重要。 编辑本段桥台类型带翼墙的桥台以采用八字形翼墙较为普遍。这种翼墙的作用在于：挡住桥台两侧的路基填土，保证桥头路基稳定，并引导水流顺畅地进入桥孔。如对翼墙无导流要求时，也可采用和台身齐平的一字形翼墙桥台。它构造简单、施工放线较方便。为减少桥台工程量，并有效地抵挡台后填土压力，桥台可利用埋入台后路基中的拉杆锚固，做成锚杆式桥台或设锚定板做成锚定板桥台；也可利用填土压重,做成倒T形桥台；小桥桥台可利用桥跨结构及地面下的支撑相互支持，做成支撑式桥台等。这些桥台均具有轻巧的特点，统称为轻型桥台。如使用得当，都能收到技术上或经济上的较好效果。 不带翼墙的桥台在桥台两侧设置锥体填方，其坡面须作必要的防护（如砌石），其作用和八字翼墙相同。铁路桥梁因列车 桥台行驶轨道位置固定，需要的台身宽度较窄，台身又往往较高，取消翼墙，代以锥体填方，技术、经济效果较好，故使用较多。不带翼墙的桥台构造形式，常用的有U形、T形、埋置式、耳墙式等多种。 U形桥台。台身由支承上部结构的前墙和两边侧墙（垂直于前墙）组成U形伸入路堤,侧墙外设置锥体填方。因其结构简单，整体性强，施工简易，故在城市、公路桥梁上用得较多。铁路上只用于桥跨较小的低矮桥台；因台身较窄，当桥台较高时，两边侧墙内侧坡面在下部交遇而变成实体，圬工数量将急剧增加而不经济。T形桥台。为铁路桥所常用,公路桥和城市桥，则因此种桥台狭窄而不用。台身由前墙和与其垂直的后墙组成T形。前墙支承上部结构;后墙平行线路，墙顶设道碴槽，承托桥跨和路堤间的线路上部建筑；两者用途不同而又形成整体，具有结构合理、适应性较强、圬工量也较省的优点。埋置式桥台。因台身埋置于锥体填方内而得名，适用于桥头路堤较高、跨度较大的桥梁，具有台身短、圬工量省的特点。在台顶两侧有带耳墙和不带耳墙的两种形式。耳墙须用钢筋混凝土筑成。为减少并有效地抵抗台后土压，台身一般做成后仰的形式，也称后仰式埋置桥台。在公路桥梁中尚有桩柱式埋置桥台，耳墙做在台帽上，也是一种轻型桥台。埋置式桥台的锥体填方大部伸出桥台前缘，有侵占桥下过水面积、易受水流冲毁的缺点。故埋置式桥台多用于旱桥及桥下水流缓慢的桥梁。在桥跨和台高的搭配上，宜选择较长跨度，避免锥体填土前缘对邻近的桥墩产生单侧斜坡土压。耳墙