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橋梁工程

(一)橋梁的組成與分類

橋梁由能夠滿足其功能要求的各種不同結(jié)構(gòu)物組成。它有許多類型，不同類型的橋梁，其組成有所不同，但其基本組成大體一致。

(二)橋梁上部結(jié)構(gòu)1.橋面構(gòu)造

橋面的一般構(gòu)造如圖2.2.6所示。

(三)橋梁下部結(jié)構(gòu)

1.橋墩

(1)實(shí)體橋墩。實(shí)體橋墩是指橋墩是由一個(gè)實(shí)體結(jié)構(gòu)組成的。按其截面尺寸、橋墩重量的不同可分為實(shí)體重力式橋墩和實(shí)體薄壁橋墩(墻式橋墩)。

(2)空心橋墩。空心橋墩有兩種形式，一種為上述實(shí)體重力型結(jié)構(gòu)。另一種采取薄壁鋼筋混凝土的空格形墩身，四周壁厚只有30cm左右。為了墩壁的穩(wěn)定，應(yīng)在適當(dāng)間距設(shè)置豎直隔墻及水平隔板。

2.橋臺(tái)

按照橋臺(tái)的形式，可分為以下幾種

(1)重力式橋臺(tái)。重力式橋臺(tái)主要靠自重來平衡臺(tái)后的土壓力，橋臺(tái)本身多數(shù)由石砌、片石混凝土或混凝土等圬工材料建造，并用就地澆筑的方法施工。重力式橋臺(tái)依據(jù)橋梁跨徑、橋臺(tái)高度及地形條件的不同有多種形式，常用的類型有U形橋臺(tái)、埋置式橋臺(tái)、八字式和耳墻式橋臺(tái)等。

(2)輕型橋臺(tái)。輕型橋臺(tái)一般由鋼筋混凝土材料建造，其特點(diǎn)是用這種結(jié)構(gòu)的抗彎能力來減少圬工體積而使橋臺(tái)輕型化。常用的輕型橋臺(tái)有薄壁輕,型橋臺(tái)和支撐梁輕型橋臺(tái)。輕型橋臺(tái)適用于小跨徑橋梁，橋跨孔數(shù)與輕型橋墩配合使用時(shí)不宜超過3個(gè)，單孔跨徑不大于13m,多孔全長(zhǎng)不宜大于20m。為了保持橋臺(tái)的穩(wěn)定，除構(gòu)造物牢固地埋入土中外，還必須保證鉸接處有可靠的支撐，故錨固上部塊件之栓釘孔、上部構(gòu)造與臺(tái)背間及上部構(gòu)造各塊件間的連接縫，均需用與上部構(gòu)造間強(qiáng)度等級(jí)的小石子混凝土填實(shí)。

(3)框架式橋臺(tái)。框架式橋臺(tái)是一種在橫橋向呈框架式結(jié)構(gòu)的樁基礎(chǔ)輕型橋臺(tái)，它所承受的土壓力較小，適用于地基承載力較低、臺(tái)身較高、跨徑較大的梁橋。其構(gòu)造形式有柱式、肋墻式、半重力式和雙排架式、板凳式等。

框架式橋臺(tái)均采用埋置式，臺(tái)前設(shè)置溜坡。為滿足橋合與路堤的連接，在臺(tái)帽上部設(shè)置耳墻，必要時(shí)在臺(tái)帽前方兩側(cè)設(shè)置擋板，以防溜坡土進(jìn)入支座部位。

(4)組合式橋臺(tái)。為使橋臺(tái)輕型化，橋臺(tái)本身主要承受橋跨結(jié)構(gòu)傳來的豎向力和水平力，而臺(tái)后的土壓力由其他結(jié)構(gòu)來承受，形成組合式的橋臺(tái)。常見的有錨定板式、過梁式、框架式以及橋臺(tái)與擋土墻的組合等形式。

3.墩臺(tái)基礎(chǔ)

(1)擴(kuò)大基礎(chǔ)。這是橋涵墩臺(tái)常用的基礎(chǔ)形式。它屬于直接基礎(chǔ)，是將基礎(chǔ)底板設(shè)在直接承載地基上，來自上部結(jié)構(gòu)的荷載通過基礎(chǔ)底板直接傳遞給承載地基。其平面常為矩形，平面尺寸一般較墩臺(tái)底面要大一些。基礎(chǔ)較厚時(shí)，可在縱橫兩個(gè)剖面上都砌筑成臺(tái)階形。

(2)樁基礎(chǔ)。當(dāng)?shù)鼗鶞\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(duì)地基強(qiáng)度、變形和穩(wěn)定性要求時(shí)，可用樁基礎(chǔ)。

(3)管柱基礎(chǔ)。管柱基礎(chǔ)是由管柱群和鋼筋混凝土承臺(tái)組成的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，也有由單根

大型管柱構(gòu)成基礎(chǔ)的。它是一種深基礎(chǔ)，埋入土層一定深度，柱底盡可能落在堅(jiān)實(shí)土層或錨固于巖層中，作用在承臺(tái)的全部荷載，通過管柱傳遞到深層的密實(shí)土或巖層上。管柱基礎(chǔ)因其施工方法和工藝較為復(fù)雜，所需機(jī)械設(shè)備較多，所以較少采用。但當(dāng)橋址處的地質(zhì)水文條件十分復(fù)雜，如大型的深水或海中基礎(chǔ)，特別是深水巖面不平、流速大或有潮汐影響等自然條件下，不宜修建其他類型基礎(chǔ)時(shí)，可采用管柱基礎(chǔ)。管柱基礎(chǔ)主要適用于巖層、緊密黏土等各類緊密土質(zhì)的基底，并能穿過溶洞、孤石支承在緊密的土層或新鮮巖層上，不適用于有嚴(yán)重地質(zhì)缺陷的地區(qū)，如斷層擠壓破碎帶或嚴(yán)重的松散區(qū)域。管柱按材料分類有由鋼筋混凝土管柱、預(yù)應(yīng)力混凝土管柱及鋼管柱三種。

(4)沉井基礎(chǔ)。橋梁工程常用沉井作為墩臺(tái)的梁基礎(chǔ)。沉井是一種井筒狀結(jié)構(gòu)物，依靠自身重量克服井壁摩擦阻力下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高而形成基礎(chǔ)。通常用混凝土或鋼筋混凝土制成。它既是基礎(chǔ)，又是施工時(shí)的擋土和擋土圍堰結(jié)構(gòu)物。當(dāng)橋梁結(jié)構(gòu)上部荷載較大，而表層地基土的容許承載力不足，但在一定深度下有好的持力層，擴(kuò)大基礎(chǔ)開挖工作量大，施工圍堰支撐有困難，或采用樁基礎(chǔ)受水文地質(zhì)條件限制時(shí)，此時(shí)采用沉井基礎(chǔ)與其他深基礎(chǔ)相比，經(jīng)濟(jì)上較為合理。

此外，還有地下連續(xù)墻基礎(chǔ)、組合式基礎(chǔ)等。

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