桥梁基本知识分解

1、桥梁分类-综述桥梁按其用途可分为铁路桥、公路桥、管道桥、多用桥等;按跨越对象可分为跨越河流的跨河桥,跨越山谷的跨谷桥，跨越铁路或公路的跨线桥（又称立交桥），跨越城区、工业区或农作物区的高架桥（又称栈桥）； 按桥面设置位置可分为桥面位于桥跨结构顶面的上承式桥，桥面位于桥跨高度中部的中承式桥（半穿式桥）和桥面支承在下弦的下承式桥；按桥跨结构的材料可分为木桥、砖桥、石桥、钢桥、混凝土桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥，以及混凝土桥面板同钢梁组合的结合梁桥；按桥身能否活动可分为固定桥、开启桥和浮桥;按桥梁总长度或跨度可分为特大桥、大桥、中桥和小桥。各国在各时期对桥梁的划分标准是不同的，中国1981年公路

2、工程技术标准把总长度500米的桥称特大桥，总长度100米的称大桥,总长度30米的称中桥,总长度30米的称小桥。此外,单孔跨径超过40米的公路桥梁也称大桥,并把跨径超过5米的公路桥称为小桥，小于5米的称为涵洞。桥梁按其结构形式和受力情况可分为梁桥、拱桥、悬索桥、刚架桥、组合体系桥等形式。我们在这里重点对几种典型的桥梁进行学习，它们就是梁式桥、拱式桥、斜拉桥、悬索桥。 桥梁分类-梁式桥以受弯为主的主梁作为主要承重构件的桥梁。主梁可以是实腹梁或者是桁架梁（空腹梁）。实腹梁外形简单，制作、安装、维修都较方便，因此广泛用于中、 小跨径桥梁。但实腹梁在材料利用上不够经济。桁架梁中组成桁架的各杆件

3、基本只承受轴向力，可以较好地利用杆件材料强度，但桁架梁的构造复杂、制造费工，多用于较大跨径桥梁。桁架梁一般用钢材制作，也可用预应力混凝土或钢筋混凝土制作，但用的较少。过去也曾用木材制作桁架梁，因耐久性差，现很少使用。实腹梁主要用钢筋混凝土、预应力混凝土制作，也可以用钢材做成钢钣梁或钢箱梁。实腹梁桥的最早形式是用原木做成的木梁桥和用石材做成的石板桥。由于天然材料本身的尺寸、性能、资源等原因，木桥现在已基本上不采用， 石板桥也只用作小跨人行桥。根据实腹梁的截面形式可分为板梁、形梁、T形梁或箱形梁等。按照主梁的静力图式，梁桥又可分为简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥。简支梁桥：主梁简支在墩台上,各孔独立工

4、作,不受墩台变位影响。实腹式主梁构造简单，设计简便，施工时可用自行式架桥机或联合架桥机将一片主梁一次架设成功。但简支梁桥各孔不相连续，车辆在通过断缝时将产生跳跃，影响车速的提高。因此，目前趋向于把主梁作成为简支，而把桥面作成为连续的形式。简支梁桥随着跨径增大，主梁内力将急剧增大，用料便相应增多，因而大跨径桥一般不用简支梁。 连续梁桥：主梁是连续支承在几个桥墩上。在荷载作用时，主梁的不同截面上有的有正弯矩，有的有负弯矩，而弯矩的绝对值均较同跨径桥的简支梁小。这样，可节省主梁材料用量。连续梁桥通常是将35孔做成一联，在一联内没有桥面接缝，行车较为顺适。连续梁桥施工时，可以先将主梁逐孔架设成简支梁然

5、后互相连接成为连续梁。或者从墩台上逐段悬伸加长最后连接成为连续梁。近一、二十年，在架设预应力混凝土连续梁时，成功地采用了顶推法施工，即在桥梁一端（或两端）路堤上逐段连续制作梁体逐段顶向桥孔，使施工较为方便。连续梁桥主梁内有正弯矩和负弯矩，构造比较复杂。此外，连续梁桥的主梁是超静定结构，墩台的不均匀沉降会引起梁体各孔内力发生变化。因此，连续梁一般用于地基条件较好、跨径较大的桥梁上。1966年建成的美国亚斯托利亚桥，是目前跨径最大的钢桁架连续梁桥，它的跨径为376米。悬臂梁桥：又称伸臂梁桥。是将简支梁向一端或两端悬伸出短臂的桥梁。这种桥式有单悬臂梁桥或双悬臂梁桥。悬臂梁桥往往在短臂上搁置简支的挂梁

6、，相互衔接构成多跨悬臂梁。有短臂和挂梁的桥孔称为悬臂孔或挂孔，支持短臂的桥孔称为锚固孔。悬臂梁桥的每个挂孔两端为桥面接缝，悬臂端的挠度也较大，行车条件并不比简支梁桥有所改善。悬臂梁一片主梁的长度较同跨简支梁为长，施工安装上相应要困难些。目前对预应力混凝土悬臂梁桥多采用悬臂拼装或悬臂浇筑的方法施工。为适应悬臂施工法的发展，保证主梁的内力状态和施工时一样，出现一种没有锚固孔，并把悬伸的短臂和墩身直接固结在立面上，形成预应力混凝土 T形刚架桥，这种桥在20世纪50年代后发展起来。 桥梁分类-拱桥拱桥是以承受轴向压力为主的拱(称为主拱圈)作为主要承重构件的桥梁。1.按照主拱圈的静力图式，拱轿

7、可分为三铰拱、两铰拱和无铰拱。(1).三铰拱是静定结构，其整体刚度较低，尤其是挠曲线在拱顶铰处产生折角，致使活载对桥梁的冲击增强，对行车不利。拱顶铰的构造和维护也较复杂。因此，三铰拱除有时用于拱上建筑的腹拱圈外，一般不用作主拱圈。(2).两铰拱取消了拱顶铰，构造较三铰拱简单，结构整体刚度较三铰拱为好，维护也较三铰拱容易，而支座沉降等产生的附加内力较无铰拱为小，因此在地基条件较差和不宜修建无铰拱的地方，可采用两铰拱桥。(3).无铰拱属三次超静定结构，虽然支座沉降等引起的附加内力较大，但在荷载作用下拱的内力分布比较均匀，且结构的刚度大，构造简单，施工方便,因此无铰拱是拱桥中,尤其是圬工拱桥和钢筋混

8、凝土拱桥中普遍采用的形式。 2.按照主拱圈的构成形式，拱又可分为板拱、肋拱、双曲拱、箱形拱、桁架拱等。板拱：拱圈横截面呈矩形实体截面，它横向整体性较好、拱圈截面高度小、构造简单，但抵抗弯矩能力较差，一般用于圬工拱桥。1972年建成的四川九溪沟桥为石砌的板拱桥，跨径达到116米,为目前世界上最大跨径的石拱桥。 肋拱：拱圈是由两条或多条拱肋组成，肋与肋之间用横系梁相联系，拱肋形状可以是矩形、工字形、箱形或圆管形，它的抗弯能力较板拱为优,用料较省,但制作较板拱复杂，多用于钢筋混凝土拱桥或钢拱桥。1960年建成的瑞典恩斯科洛夫约桥，跨径为278米,为目前最大的钢管拱桥。双曲拱:60

9、年代以后,在中国采用的一种拱式桥梁。它在横向除有拱肋外，还有由拱波、拱板等构成的小拱将整个拱圈联结成整体，它在施工时可以将拱肋、拱波预制，安装后再浇筑拱板，减轻吊装重量，并可以不用拱架，或只需用简单支架，为混凝土拱桥提供了一种新的结构形式和简便易行的施工方法。但需采取措施保证拱圈的整体性。1969年建成的河南省前河桥跨径为 150米，为目前跨径最大的双曲拱桥。箱形拱：横截面可为整体多室箱形或分离箱形。混凝土或钢筋混凝土箱形拱也可采用无支架施工。它的整体性、横向稳定性和抗扭性能都较双曲拱的结构为好，但在中、小跨径时不如双曲拱简便和节省钢材。1979年建成的南斯拉夫克拉克桥，跨径为390米,是当前

10、世界上最大的钢筋混凝土箱形拱桥。桁架拱：拱圈由桁架构成，可做成桁肋拱或肩拱形式。桁架拱的材料用量较经济，但桁架的某些杆件将承受拉力，故主要用在钢拱桥或预应力混凝土拱桥中。1976年建成的美国新河桥，跨径为518米，为目前跨径最大的钢桁架拱桥。拱桥主拱圈沿桥跨方向的形状，可以做成横截面尺寸沿拱轴线不变的等截面拱，或者做成横截面尺寸由拱脚向拱顶逐渐变化的变截面拱。变截面拱能较好地适应拱圈内力的变化，用料较经济；等截面拱构造简单、施工方便，因而采用较普遍。主拱圈的拱轴线形状，对拱圈截面的应力大小将产生直接影响。一般尽量使拱轴线与荷载作用下的拱圈压力线相吻合，以减小截面的弯矩值。当不计拱圈弹性压缩及其

11、他因素的影响时，拱在均布荷载作用下的压力线为抛物线；在由拱顶向拱脚按拱轴线形状逐渐增大的分布荷载作用下，拱的压力线将为悬链线；而圆弧线线形最简单，利于施工。故这几种线形成为拱桥中常用的拱轴线形状。3.拱还可按拱上建筑的形式不同而分为实腹式拱和空腹式拱。实腹式拱是将主拱圈以上至桥面间的空间全部用填料填实，一般用于小跨径的桥梁；空腹式拱则在主拱圈以上设有横桥向贯通的腹孔，一般用于中等以上跨径的桥梁。赵州桥是现存修建最早的空腹式拱桥。在竖直荷载作用下，作为承重结构的拱肋主要承受压力。拱桥的支座则不但要承受竖直方向的力，还要承受水平方向的力。因此拱桥对基础与地基的要求比梁桥要高。下图分别表示上承式拱桥

12、（桥面在拱肋的上方）、中承式拱桥（桥面一部分在拱肋上方，一部分在拱助下方）与下承式拱桥（桥面在拱肋下方）。仅供人、言行走的拱桥可以把桥面直接铺在拱肋上。而通行现代交通工具的拱桥，桥面必须保持一定的平直度，不能直接铺在曲线形的拱肋上，因此要通过立柱或吊杆将桥面间接支承在拱肋上。下承式拱桥可做成系杆拱，即在拱脚处用一报称为系杆的纵向水平受拉杆件将两拱脚连接起来。此时作用于支座上的水平推力就由系杆来承受，支座不再承受水平方向的力。这样做可以减轻地基承受的荷载，特别是在地质状况不良时。桥梁分类-斜拉桥由主梁、斜向拉紧主梁的钢缆索以及支承缆索的索塔等部分组成（图9 斜拉桥形式示意图）。斜拉桥的缆索张拉成

13、直线形,整个结构为几何不变体,其刚度比悬索桥大。主梁同弹性支承上的连续梁的性能相似。斜拉桥的跨径一般在梁桥和悬索桥之间。1977年法国建成的布鲁东纳桥，跨径达320米,是目前世界上跨径最大的预应力混凝土斜拉桥；1975年法国建成的卢瓦尔河钢斜拉桥,主跨径为404米。斜拉桥在构造上有单塔或双塔、单面布索或两面布索、密索或少索等形式，索的布置也有不同的放射形式，塔、梁、墩之间铰接或固接等也有多种类型。斜拉桥日文称"斜张桥"，德文称"斜索桥"，英文称"拉索桥（Cable Stayed Bridge）"。将梁用若干根斜拉索拉在塔在上，便形成斜

14、拉桥。与多孔梁桥对照起来看，一根斜拉索就是代替一个桥墩的（弹性）支点，从而增大了桥梁的跨度。斜拉桥这种结构型式古已有之。但是由于斜拉索中所受的力很难计算和很难控制，所以一直没有得到发展和广泛应用。直到本世纪中，由于电子计算机的出现，解决了索力计算难的问题，以及调整装置的完善，解决了索力的控制问题，使得斜拉桥成为近50年内发展最快，应用日广的一种桥型。桥梁分类-悬索桥又名吊桥，是以承受拉力的缆索或链索作为主要承重构件的桥梁。悬索桥由悬索、索塔、锚碇、吊杆、桥面系等部分组成（图6 悬索桥示意图）。悬索桥的主要承重构件是悬索，它主要承受拉力，一般用抗拉强度高的钢材（钢丝、钢绞线、钢缆等）制作。由于悬

15、索桥可以充分利用材料的强度，并具有用料省、自重轻的特点，因此悬索桥在各种体系桥梁中的跨越能力最大，跨径可以达到1000米以上。1981年建成的英国恒比尔悬索桥的跨径为1410米，是目前世界上跨径最大的桥梁。悬索桥的主要缺点是刚度小，在荷载作用下容易产生较大的挠度和振动，需注意采取相应的措施。按照桥面系的刚度大小，悬索桥可分为柔性悬索桥和刚性悬索桥。柔性悬索桥的桥面系一般不设加劲梁，因而刚度较小，在车辆荷载作用下，桥面将随悬索形状的改变而产生S形的变形，对行车不利,但它的构造简单，一般用作临时性桥梁。刚性悬索桥的桥面用加劲梁加强，刚度较大。加劲梁能同桥梁整体结构承受竖向荷载。除以上形式外，为增强

16、悬索桥刚度，还可采用双链式悬索桥和斜吊杆式悬索桥等形式，但构造较复杂。桥面支承在悬索（通常称大揽）上的桥称为悬索桥。英文为Suspension Bridge，是"悬挂的桥梁"之意，故也有译作"吊桥"的。"吊桥"的悬挂系统大部分情况下用"索"做成，故译作"悬索桥"，但个别情况下，"索"也有用刚性杆或键杆做成的，故译作"悬索桥"不能涵盖这一类用桥。和拱肋相反，悬索的截面只承受拉力。简陋的只供人、畜行走用的悬索桥常把桥面直接铺在悬索上。通行现代交通工具的悬索桥则

17、不行，为了保持桥面具有一定的平直度，是将桥面用吊索挂在悬索上。和拱桥不同的是，作为承重结构的拱肋是刚性的，而作为承重结构的悬索则是柔性的。为了避免在车辆驶过时，桥面随着悬索一起变形，现代悬索桥一般均设有刚性梁（又称加劲梁）。桥面铺在刚性梁上，刚性梁吊在悬索上。现代悬索桥的悬索一般均支承在两个塔柱上。塔顶设有支承悬索的鞍形支座。承受很大拉力的悬索的端部通过锚碇固定在地基中，个别也有固定在刚性梁的端部者，称为自锚式悬索桥。桥梁组成-综述桥梁就是铁路、公路、管道、渠道等跨越河流、湖泊、海峡、山谷或人工建筑物所修建的构筑物。桥梁由桥梁上部结构和下部结构以及桥梁防护建筑物组成。桥梁组成-上部结构

18、0;桥梁跨越空间的结构物，简称桥跨或桥跨结构。桥梁上部结构通过支座支承于桥墩和桥台上，它的结构类型，决定了桥梁的形式。一、组成桥梁上部结构由桥面、主梁和支座三部分组成。1.桥面供车辆和行人直接走行的部分。铁路桥面有钢轨和轨枕支承于纵、横梁系统的明桥面；有道碴槽板、道碴、轨枕、钢轨组成的道碴桥面；有钢轨直接联结于桥面板或主梁上的无碴无枕桥面。2.主梁桥梁主要承重结构，是桥梁上部结构的主体。铁路桥的主梁,一般为两片。小跨度的主梁间距不大,桥面可直接铺在主梁上。也有采用多片主梁的。主梁可做成实腹的板梁,杆件连成的刚架或桁架,主梁与桥面、联结系结合而成的箱梁。1.支座桥梁上部结构的支承部分。其作用是将

19、上部结构的支承反力（包括竖向力、水平力）传递给桥梁墩台，并保证上部结构在荷载的作用和温度变化的影响下，具有设计要求的静力条件。支座有活动支座和固定支座两种，可用钢、橡胶或一定标号的钢筋混凝土制作。橡胶支座是一种新型支座，具有重量轻、高度低、构造简单、加工制造容易、用钢量少、成本低廉及安装方便等优点。二、类型按桥面置于上部结构的位置，桥梁上部结构可分为上承式、下承式（穿式或半穿式）和中承式。上承式、下承式和中承式的桥面分别置于上部结构的顶部、底部和中间。按上部结构主梁的结构形式或主要承重构件特征，桥梁上部结构可划分为板式梁、桁梁、拱桥、刚架（构）和斜腿刚构、斜拉桥、悬索桥等类型。板式梁板式梁截面

20、形式一般为矩形、I形、T形、形和箱形，适用于中小跨度的简支梁及较大跨度的连续梁。常用的有混凝土板梁、钢板梁、结合梁、箱形梁和槽形梁。混凝土板梁。包括普通钢筋混凝土梁及预应力混凝土梁。可采用工业化和机械化施工，砂石骨料一般可就地取材,用钢量小;维修工作简单;行车时噪声小;使用寿命长。对中小跨度的铁路桥梁，各国都基本上采用预应力混凝土梁。并实行标准化、系列化和预制装配施工。钢板梁。其主要承重结构是两片 I字形截面的板梁。上承板梁的构造较简单，钢料较省，可以整孔装运，整孔架设。下承板梁是将桥面布置在两片梁之间，列车在两片梁之间通过。一般将桥面搁置在纵梁上，使建筑高度(自轨底至梁底)大为缩小。下承板梁

21、与上承板梁相比，结构复杂,用料较多,制造和施工都比较费工。但由于具有较小的建筑高度，适用于桥下净空受限制的地区。中国从20世纪50年代初期即开始制订出铆接钢板梁标准设计。郑州黄河桥新桥即采用40米钢板梁标准设计，其桥孔为71个，每孔梁长40米,双线共采用142孔。70年代制订出上、下承焊接板梁标准设计，跨度分别为2440米及2040米。结合梁。用钢筋混凝土道碴槽板和钢梁结合起来共同受力的桥跨结构。适用于曲线或陡坡地段的钢梁桥。中国在20世纪50年代首先在京广铁路十字江桥上修建了一座跨度32米的结合梁试验桥。1956年制订出跨度2844米铆接板梁的结合梁标准设计。箱形梁。主梁截面为箱形结构。多用

22、于较大跨度的连续梁桥。箱形梁的优点是抗扭刚度大，适用于曲线桥及承受较大偏心荷载的直线桥。箱形梁主要有预应力混凝土箱形连续梁和钢箱形梁。预应力混凝土箱形连续梁由于结构形式简洁，外形美观，抗扭性能好，偏载作用下的横向分布比其他形式的梁好，所以近年来很快得到推广。这种梁截面高度为适应内力的变化，通常沿跨度相应变化的，但也可采用等高度的。采用变高度梁适合用悬臂法施工，采用等高度梁适合用顶推法施工。1950年联邦德国首先采用了预应力混凝土箱形梁。1975年中国在北京枢纽东北环线通惠河桥上修建了跨度26.7+40.7+26.7米双线铁路变高度箱形连续梁桥。1978年在西延铁路上用顶推法建成一座 4

23、5;40米等高度箱形连续梁铁路桥。1978年日本建成目前世界最大跨度的110米上越新干线太田川铁路桥。钢箱形梁是随着高强度钢和焊接技术在桥梁上的应用以及薄壁结构计算理论的发展，于20世纪50年代以来发展起来的。钢箱形梁在一定跨度范围内比其他类型的梁式桥节省钢材可达1020；抗扭刚度和横向刚度较大；安装、制造及养护较简易，因而采用较多。钢箱形梁的截面形式有矩形及梯形两类。箱形梁是闭口的薄壁结构，其应力及应变按薄壁结构理论计算。槽形梁。这种梁的形状与半穿式梁相仿。其最大优点是底板薄，建筑高度低，最适用于立交桥，在满足桥下净空的要求下可以减少两端线路路堤的土方量。槽形梁可做成单线桥或双线桥，有简支梁

24、，也有45孔的连续梁。两侧主梁有竖直的，也有斜的；有实心的，也有空心的。1976年日本建成的第二丘里跨线桥，跨度达61.4米，上铺复线。80年代初中国在北京枢纽双桥辅助站及京承铁路双桥至怀柔段第二线上分别修建了 2孔24米单线和1孔20米双线槽形梁，系三向预应力。 桥梁组成-基础 桥梁基础的作用是把桥梁自重以及作用于桥梁上的各种荷载传至地基的建筑物。它和桥墩、桥台（见桥梁墩台）统称为桥梁下部结构。    桥梁基础是埋于地层内的隐蔽建筑物。在设计和修建桥梁基础时，必须进行详细的现场调查和必要的钻探 试验，并运用土力学和基础工程

25、理论,选定基础类型,确定其承载能力，以防止桥梁在运营中发生病害。 桥梁基础按施工方法可分为明挖基础、桩基础、管柱基础和沉井基础四类。    一、明挖基础又称扩大基础或直接基础。明挖基础以石砌、混凝土或钢筋混凝土建造。其平面形状有圆形、圆端形、矩形、八角形、T形和U形等。明挖基础的厚度除要求保证地基有足够承载力外，还要求基础底面低于冲刷线和土壤冻结线，以保证桥梁不受冲刷和冻害影响。    地质良好的无水地段，可采用除去表土，整平地基的方法，以便修建基础；有水地段可根据水的深浅，分别采用土、草袋或打桩等办法，

26、筑成围堰,然后抽水,以便修建基础。地质不良地段可采用更换填土，或用物理、化学方法加固地基。    明挖基础由于施工简便，传力明确且能直接观察到地基原形，因此不仅用于中、小桥梁，而且逐步用于一些大桥，并在施工技术上有所发展。例如，中国采用喷混凝土护壁开挖基坑的施工技术，于1973年建成了塘坝桥（位于宜宾到珙县的铁路线上）,其基坑深度为7.913.6米；1975年又建成东河桥，其基坑直径为8.8米,坑深10米。二、桩基础  是以桩体外壁与其周围土壤的摩擦力或桩尖的承载力来传力的基础。这种基础由承台和桩群组成。承台是连接桩群和桥墩的平台,多

27、用钢筋混凝土建造。桩群是若干根埋入地基的桩，桩一般可分为预制桩和就地灌注桩两种。预制桩有木桩、钢桩、钢筋混凝土桩和预应力混凝土桩。木桩由于木材较缺，已较少采用。钢桩品种很多，常用的有型钢、钢管以及型钢组合桩。1974年中国上海黄浦江桥采用直径 1.2米的钢管桩基础，长46米，在桩底以上的28米范围内，加焊4块小翼板，其受力情况相当于直径1.42米钢管桩,节约了钢材。钢桩重量轻、强度大、能经受锤击，但在水中和地基内易腐蚀。钢筋混凝土桩和预应力混凝土桩使用很广，截面形状有多种，最常用的是空心圆形桩。这种桩直径小的可称为管桩，直径大的可称为管柱。预应力混凝土桩较钢筋混凝土桩强度高,受锤击不易开裂,水

28、密性好，可防止钢筋生锈，且能节约钢材。    近年来，出现用空心圆形桩建造桥墩。这种桥墩是把部分空心圆形桩埋入地基,部分伸出地面作为墩身(称为柱式桥墩)，在桩柱顶上修筑承台,直接支承上部结构。采用这种桥墩的桥梁不仅外形轻巧美观，而且较重力式桥墩节约圬工量60。 打桩施工方法很多，常用的有锤击法、震动法和埋入法。中国多采用震动法，即用震动打桩机打桩，同时在空心圆形桩的管壁内外采用射水、吸泥等措施辅助桩下沉。埋入法是先钻孔或挖孔，然后埋桩。    就地灌注桩也称为钻孔桩或挖孔桩。就地灌注桩的基本施工方法是先钻

29、孔或挖孔,孔成型后,下钢筋笼和灌注混凝土。这种方法施工快、工费低、设备简单。1965年，中国在成昆铁路的一座桥梁建造中，首次采用桩径1米的钻孔桩,此后在全国铁路桥梁建设中钻（挖）孔桩被广泛采用。    三、管柱    直径较大的空心圆形桩称为管柱，用管柱修建的桩基础，又称管柱基础。管柱基础一般适用于深水、无覆盖层、厚覆盖层、岩面起伏等桥址条件。管柱可以穿越各种土质覆盖层或溶洞，支承于较密实的土上或新鲜岩面上。一般采用预应力混凝土管柱或钢管柱。1957年建成的中国武汉长江桥首次采用直径1.55米的管柱基础。管柱通过覆

30、盖层下沉到基本岩层，再在管柱内用大型钻机钻岩达到必要的深度，然后放置钢筋骨架，灌注水下混凝土，使管柱在岩壁中锚固。60年代初，中国南京长江桥采用了直径 3.6米的预应力混凝土大型管柱基础。管柱基础能达到气压沉箱所不能达到的水下施工深度，可避免在水下和高气压下作业，有利于工人健康，而且不受洪水季节影响，可常年施工。因此管柱基础应用广泛。管柱直径也不断增大，如中国南昌赣江大桥采用的管柱直径达5.8米。    四、沉井基础    用开口沉井或气压沉箱施工法建造的桥梁基础（图2 沉井基础）。这种基础现采用较少。由于它整体性

31、好、刚度大、传力可靠，因此在长大跨度和深水地区修桥仍被采用。     开口沉井是一个井筒，最下一节的下端设有钢制或钢筋混凝土刃脚。其平面形状可根据墩台外形作成矩形、圆形、圆端形等等,中间加隔墙,成为双孔或多孔式。建造材料可用木、钢、混凝土、钢筋混凝土等。开口沉井在浅水地区可在墩位就地筑岛制造，深水地区可在岸边预制，然后以浮运等办法运到墩位。开口沉井基础施工程序一般是在井壁内挖土，井筒靠自重或加压逐渐下沉，一节井筒快沉入土中再接一节，直至最后一节下沉到设计标高，然后将井底土清理干净，灌注一层水下混凝土把井底封住，再抽水并在井内填充混凝土或沙石，或作成空心沉

32、井,最后在顶上灌筑钢筋混凝土盖板,并在其上修筑墩台。在施工过程中，为了减少井筒下沉时井壁与土间的摩擦力，可在筒壁内预埋钢管并压入高压水、泥浆或高压气流辅助下沉。1936年美国建造的旧金山奥克兰海湾悬索桥锚固墩的沉井基础首先使用充气浮运、放气下沉的圆盖沉井，平面尺寸为60×28米，有井筒55个。中国南京长江桥、枝城长江桥等也采用过这种重型沉井基础。南京长江桥的沉井下沉深度达54.87米;枝城长江桥墩位处岩面高差3.7米,设计时打破了传统垂直平面做法，按岩面斜度造成高低刃脚，使沉井底面与岩面吻合。    气压沉箱是一个无底箱形结构,顶上有双门通廊,

33、以便人和材料进入。沉箱下沉至水底后，注入压缩空气以阻止水进入。人在其内开挖地基，使沉箱继续下沉至设计标高。气压沉箱基础在施工过程中，可处理下沉的障碍物，可直接观察到地基原形，也不用灌注水下混凝土，质量比较可靠。但施工者需要在高压空气中工作，不但效率不高，而且对身体有害。中国早期修建的桥梁，如杭州钱塘江桥曾采用这一技术。 桥梁组成-墩台桥梁墩台是桥墩和桥台的合称，是支承桥梁上部结构的建筑物。桥台位于桥梁两端，并与路堤相接，兼有挡土作用；桥墩位于两桥台之间。桥梁墩台和桥梁基础统称为桥梁下部结构。    中国周代以前，在河中堆集石块供涉水。秦代在咸阳

34、渭水上架了一座用石柱作桥墩的横桥，“广六丈，南北三百八十步，六十八间，七百五十柱，百二十二梁”(三辅黄图)。唐代长安中桥“岁为洛水冲注，李德昭创意积石为脚,锐其前以分水势,自是更无漂损”（中国石桥），这种类端桥墩形式沿用至今。近代，墩台由石砌向混凝土浇筑发展。同时，随着桥梁技术的发展，有些桥梁的桥墩桥台成为桥梁上部结构的组成部分。例如 T型刚构桥、斜腿刚构桥的上部结构同桥梁墩台的上部是连为一体的；悬索桥锚索的锚固部分一般是同桥台结合在一起的；开启桥的衡重部分常设置在桥墩台体之内；斜拉桥的索塔架往往包括基础以上的墩身部分等。  在墩台工程方面，中国古代有创造性的成就，你想知道吗？ &#

35、160;   近代,各种类型混凝土墩台和预制装配式墩台逐步向机械化拼装施工方向发展。随着施工装备的改进和施工技术的提高，桥梁墩台深水施工，峡谷中高墩台建造，以及受复杂应力的空间结构的墩台建造，不断获得发展。国内外对中等跨径桥梁多采用施工便捷、圬工量省的排架桩柱式桥墩。美国路易斯安那州跨越庞恰特雷恩湖的大桥全长约39公里，有跨径为25.6米的基本桥孔1526个，其中1500余座双桩柱（直径为1.64米的桩节段用12根预应力钢丝束串联）桥墩在15个月内完成,全桥在26个月内完成,创世界最长桥快速施工的记录。 一、桥墩    由帽

36、盖（顶帽、墩帽）和墩身组成。帽盖是桥墩支承桥梁支座或拱脚的部分，其作用是把桥梁上部结构荷载传给墩身，并加强和保护墩身顶部。桩柱式墩的桩柱靠帽盖联结为整体。墩身是桥墩承重的主体结构，其作用是把桥梁上部结构荷载传给桥梁基础和地基。    1.实体墩也称重力式墩，依靠自身重量保持稳定的桥墩。它的整体性和耐久性好。实体墩的墩身常用抗压强度高的石料砌筑或混凝土浇筑。当墩身较大时，可在混凝土中掺入不超过墩身体积25的片石，以节省水泥。实体墩也可用预制的块件在工地砌筑，各块件用高强度钢丝束串联施加预应力。砌筑时，块件要错缝。用这种方法建造的实体墩又称为装配式桥墩。&#

37、160;   2.薄壁墩用钢筋混凝土制作的实体薄壁桥墩或空心薄壁桥墩。实体薄壁桥墩适用于中小跨径桥梁。空心薄壁桥墩多用于大跨径桥和高桥墩桥。    3.柱式墩在基础上灌筑混凝土单柱或双柱、多柱所建成的墩。中国通常采用两根直径较大的钻孔桩作基础，在其上面建立柱作成双柱墩，并在两柱之间设横系梁以增加刚度。此外，也常用单桩单柱墩。    4.排架桩墩由单排桩或双排桩组成的桥墩。一排桩的桩数一般同上部结构的主梁数目相等。将各桩顶联系一起的盖梁可用混凝土制作。这种桥墩所用的桩尺寸较小，因此通常称

38、这种桥墩为柔性桩墩。它按柔性结构设计可考虑水平力沿桥的纵轴线在各墩上的分配。    5.构架式桥墩以两棂或多棂构架作成的桥墩，多用钢筋混凝土制作。构架式桥墩轻型美观，但不宜在有漂流物或流冰的河流中建造。二、桥台    由帽盖（顶帽、台帽）和台身组成。台身有前墙和侧墙（冀墙）两部分。前墙是桥台的主体，它将上部结构荷载和土压力传达于基础。侧墙位于前墙的侧后方，主要支挡路堤土方并可增加前墙的稳定性。前墙和侧墙均可用石料或混凝土砌筑。当上部结构为拱式体系时，除在桥面系同前墙相会处需设置台帽之外，在台身支承拱脚之处需另设拱座

39、。和台帽相连的胸墙同桥面系端部之间应留伸缩缝。    1.重力式桥台依靠自重来保持桥台稳定的刚性实体，它适于用石料砌筑，要求地基土质良好。重力式桥台的平面形状有U形、T形以及山形等。U形的整体性好,施工方便，但是台背易积水，故在台后填土中应设盲沟排水，以免发生土的冻胀。在土质地基上，翼墙同前墙相会合处应设置隔缝，将两者分开砌筑，以避免两者沉降不均，产生破坏。    2.埋置式桥台埋置于路堤锥体护坡中的桥台，它仅露出台帽以上的部分以支承桥梁上部结构。由于是埋置土中，所以这种桥台所受的土压力很小，稳定性好。但是锥体护坡

40、往往伸入河道，侵占了泄水面积，并易受到水流冲刷，因此必须十分重视护坡的保护；在设计中应验算护坡万一被冲刷毁坏时的桥台稳定性和强度。    3.薄壁桥台以 L形薄壁墙作成的桥台。这种桥台有前墙和扶壁，前墙是主要承重部分，扶壁设于前墙背面，支撑于墙底板上。扶壁有若干道，其作用是增加前墙的刚度。台帽置于前墙顶部。底板上方的填土有助于保持桥台的稳定。    4.木墩台主要用于木桥。目前仅在一些易于取材的林区采用这类墩台，其他形式桥梁在维修抢险时也用木墩台或木垛作为临时支承 桥梁防护建筑物 河道上建桥后,

41、为了防止和减轻桥下河床的变形,加强桥梁抵抗水流冲刷的能力，保证桥梁的正常使用 而修筑的建筑物，主要有桥头锥体护坡、导流建筑物、护岸和既有桥的浅基防护建筑物等。    一、桥头锥体护坡    路堤和桥梁相联接的建筑物。路堤临桥孔方向的边坡较陡，并迎受水流冲刷，常用干砌片石和浆砌片石修筑各种类型的桥头锥体护坡。    二、导流建筑物    引导水流顺畅地通过桥孔，保护桥梁墩台以及桥头路基和河岸不受冲刷所修筑的桥梁防护建筑物。一般按水流量和流速等修筑不同类型的导流建筑物。常见的有：    曲线形导流堤和直线形导流堤。桥址所在河段河流通过河