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第三節(jié) 橋梁與涵洞

一、橋梁的分類

根據(jù)橋梁跨徑總長L和彈孔跨徑L  0的不同，橋梁可分為特大橋（L≥500m或L  0≥100m）、大橋（500m>L≥100m或100m> L  0≥40m）、中橋（100m>L≥30m或40m> L  0≥20m）、小橋（30m>L≥8m或20m> L  0≥5m）

二、橋梁上部結(jié)構(gòu)

（一）橋面構(gòu)造

1、橋面鋪裝及排水、防水系統(tǒng)

（1）橋面鋪裝：分為水泥混凝土或?yàn)r青混凝土鋪裝2種；為了延長橋面鋪裝層的使用年限，宜在上面鋪筑層厚20mm的瀝青表面做磨耗層，為使鋪裝層具有足夠的強(qiáng)度和良好的整體性，一般宜在混凝土中鋪設(shè)4-6mm的鋼筋網(wǎng)

（2）橋面縱橫坡：橋面縱坡一般都做成雙向縱坡，在橋中心設(shè)置曲線，縱坡一般不超過3%；橋面橫坡一般為1.5%-3%

（3）橋面排水和防水設(shè)施

橋面排水：橋面縱坡大于2%而橋長小于50m，橋上可不設(shè)泄水管；橋面縱坡大于2%且橋長大于50m，隔12-15m設(shè)置一個泄水管；橋面縱坡小于2%，隔6-8米設(shè)置一個泄水管

2、伸縮縫（通常在梁梁端之間、梁端與橋臺之間或橋梁的鉸接位置設(shè)置）

（1）伸縮縫構(gòu)造要求：在設(shè)置伸縮縫處，欄桿與橋面鋪裝都要斷開

（2）伸縮縫類型

鍍鋅薄板伸縮縫：在中小跨徑的裝配式簡支梁橋上，當(dāng)梁的變形量在20-40mm以內(nèi)時常用

鋼伸縮縫：構(gòu)造比較復(fù)雜，溫差較大的地區(qū)或跨徑較大的橋梁采用，一般用梳形鋼板伸縮縫

橡膠伸縮縫：構(gòu)造簡單，使用方便，效果好；在變形量大的大跨度橋上，可采用橡膠和鋼板組合的伸縮縫

3、人行道、欄桿、燈柱

（1）安全帶：不設(shè)人行道的橋上，兩邊應(yīng)設(shè)寬度不小于0.25m，高為0.25-0.35的護(hù)輪安全帶

（2）人行道：人行道在橋面斷縫處也必須做伸縮縫

（3）欄桿、燈柱：欄桿的高度一般為0.8-1.2m，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)為1.0m

（二）承載結(jié)構(gòu)

1、梁式橋（其結(jié)構(gòu)在垂直荷載作用下，其支座僅產(chǎn)生垂直反力，而五水平推力）

（1）簡支梁橋

簡支板橋：主要用于小橋梁；跨徑4-8m時用鋼筋混凝土實(shí)心橋板，跨徑6-13m時用鋼筋混凝土空心傾斜預(yù)制橋板，跨徑在8-16m時用預(yù)應(yīng)力混凝土空心預(yù)制橋板

肋梁式簡支梁橋（簡支梁橋）：主要用于中等跨度橋梁，我國多使用多片T形梁；跨徑8-12m時用鋼筋混凝土簡支梁橋，跨徑在20-50m時用預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋

箱型簡支梁橋：主要用于預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁，尤其適用于橋面較寬的預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)和跨度較大的斜交橋和彎橋

（2）連續(xù)式梁橋和懸臂式梁橋

2、拱式橋

橋跨的承載結(jié)構(gòu)以拱圈或拱肋為主；拱式橋在豎向荷載作用下，兩拱腳處不僅產(chǎn)生豎向反力，還產(chǎn)生水平反力（推力）

由于水平推力的作用使拱中的彎矩和剪力大大降低，設(shè)計(jì)合理的拱主要承受拱軸壓力，拱截面內(nèi)彎矩剪力均較小，因此可充分利用石料或混凝土等抗壓能力強(qiáng)而抗拉能力差的圬工材料；拱式橋是鋼筋混凝土橋和圬工橋最合理的結(jié)構(gòu)形式之一，拱式橋是推力結(jié)構(gòu)，其墩臺基礎(chǔ)必須承受強(qiáng)大的拱腳推力，因此拱式橋?qū)Φ鼗蠛芨?，適建于地質(zhì)和地基條件良好的橋址

3、懸索橋（橋塔、主纜索、錨碇、吊索、加勁梁及索鞍等組成）

4、組合式橋（斜拉橋是典型的懸索結(jié)構(gòu)和梁式結(jié)構(gòu)組合的，由主梁、拉索及索塔組成的組合結(jié)構(gòu)體系）

三、橋梁下部結(jié)構(gòu)

（一）橋墩

空心橋墩按壁厚分為厚壁與薄壁兩種，一般有厚壁中面直徑（即同一截面的中心線直接或?qū)挾龋┑谋葋韰^(qū)分：t/D≥1/10為厚壁，t/D<1/10為薄壁

（二）橋臺

1、重力式橋臺

2、輕型橋臺：適用于小跨徑橋梁，橋跨孔數(shù)與輕型橋墩配合使用時不宜超過3個，單孔跨徑不大于13m，多孔全長不宜大于20m

3、框架式橋臺：適用于地基承載力較低、臺身較高、跨徑較大的橋梁

（三）墩臺基礎(chǔ)

1、擴(kuò)大基礎(chǔ)

2、樁與管柱基礎(chǔ)：地基淺層地質(zhì)較差，持力土層埋藏較深，需要采用深基礎(chǔ)才能滿足結(jié)構(gòu)物對地基強(qiáng)度、變形和穩(wěn)定性要求時，可用樁基礎(chǔ)

水文地質(zhì)條件較復(fù)雜，特別是深水巖面不平，五覆蓋層或覆蓋層很厚時，采用管柱基礎(chǔ)

3、沉井基礎(chǔ)

四、涵洞（單孔跨徑小于5m，多孔跨徑總長小于8m統(tǒng)稱為涵洞，圓管涵和箱涵無論孔徑、孔數(shù)都是涵洞）

（一）涵洞的分類

1、按構(gòu)造形式不同

圓管涵：受力情況和適應(yīng)基礎(chǔ)的性能較好，兩端僅需設(shè)置端墻，不需設(shè)置墩臺，故圬工數(shù)量少，造價低，但低路堤使用受到限制

蓋板涵：結(jié)構(gòu)形式方面有利于在低路堤上使用，當(dāng)填土較小時刻做成明涵

拱涵：一般超載潛力較大，砌筑技術(shù)容易掌握，便于群眾修建，是普遍采用的形式

箱涵：適用于軟土地基，且最小填土厚度應(yīng)大于50cm，適用于高路堤及深溝渠處

2、按洞頂填土情況分

明涵：洞頂無填土，適用于低路堤及淺溝渠處

暗涵：洞頂有填土，且最小填土厚度應(yīng)大于50cm，適用于高路堤及深溝渠處

3、按建筑材料分

4、按水力性能分

無壓力式涵洞：水流在涵洞全部長度上保持自由水面

半壓力式涵洞：涵洞進(jìn)口被水淹沒，洞內(nèi)水全部或一部分為自由面

壓力式涵洞：涵洞進(jìn)出口被水淹沒，涵洞全長范圍內(nèi)全部斷面泄水

（二）涵洞的組成（洞身、洞口、基礎(chǔ)三部分）

（三）涵洞的構(gòu)造

1、洞身

洞底應(yīng)有適當(dāng)?shù)目v坡，其最小值為0.4%，一般不宜大于5%；當(dāng)洞底縱坡大于5%時，其基礎(chǔ)底部宜每隔3-5m設(shè)防滑橫墻或?qū)⒒A(chǔ)做成階梯形；當(dāng)洞底縱坡大于10%，涵洞洞身及基礎(chǔ)應(yīng)分段做成階梯形

蓋板涵的過水能力較圓管涵大，與同孔徑的拱涵相接近，施工期限較拱涵短，但剛才用量比拱涵多，對地基承載力的要求較拱涵低；在要求通過較大的排洪量，地質(zhì)條件差，路堤高度小的設(shè)涵處，采用蓋板涵，且為明涵

2、洞口建筑

（1）涵洞與路線正交的空口建筑

端墻式：適用于流量較小的孔徑涵洞、人工渠道或不受沖刷影響的巖石河溝

八字式：多用于較大孔徑的涵洞

井口式：洞身底低于路基邊溝（河溝）底時，進(jìn)口可采用井口式洞口

（2）涵洞與路線斜交的洞口建筑

斜洞口：能適應(yīng)水流條件，外形美觀，建筑費(fèi)工較多；常被采用

正洞口：只在管涵或斜度較大的拱涵為避免涵洞端部施工困難時才采用

3、附屬工程：椎體護(hù)坡、河床鋪砌、路基邊坡鋪砌及人工水道

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