市政工程识图与构造 第九章桥梁工程施工图124

'11第九章桥梁工程图市政工程识图 22一、桥梁的平面图、纵断面图、横断面图二、桥梁结构件图三、涵洞工程图第九章桥梁工程图 桥梁:道路经过江河、山谷、低洼地、道路交叉时，保证车辆的正常行使、宣泄水流和船只通行。桥梁的种类:钢桥、钢筋混凝土桥、钢—混凝土组合桥、石拱桥、木桥等。梁式桥、拱式桥、刚架桥、斜拉桥、悬索桥等。桥梁主要组成部分:上部结构：主梁、主拱圈、桥面下部结构：桥墩、桥台、墩台基础附属结构：栏杆、灯柱、防护工程复习 4 刚架桥 7湛江海湾大桥 桥梁结构图的主要图示特点桥梁的下部结构大部分埋于土中，画图时常把土和水视为透明体拿掉而不在图中画出，只画出构件的投影；桥梁位于路线的一段，除标注桥梁本身大小尺寸外，还要标出桥梁的主要部分相对于整个路线的里程桩号；绘制桥梁工程图时仍采用缩小比例，不同的图样可以采用不同的比例。 10一、桥梁的平面图、纵断面图、横断面图（一）桥梁平面布置图桥位平面图桥位地质断面图桥梁总体布置图立面图平面图横剖面图 111、桥位平面图将桥梁的设计结果用图例的形式绘制在实地测绘处的地形图上，所得到的图样称为桥位平面图。主要表达桥梁在道路路线中的具体位置及桥梁周围地形地物的情况。 12一、桥梁的平面图、纵断面图、横断面图主要内容和读图方式比例：1：500、1：1000、1：2000方位：指北针或坐标地形：等高线地物：标准图例路线：反映线路的设计走向，和改桥梁与线路的连接情况水准点： 桥位处的地形、地物、水准点、钻孔位置；不良工程地质现象的分布位置，如滑坡、断层等；桥位与河流的平面关系；桥位与公路路线的平面关系及桥梁的中心里程等。主要内容 桥位平面图 如图所示，桥位平面图中的地形、地物、水准点的表示方法与路线平面图相同。由于桥位平面图采用的比例比路线平面图大，因此可表示出路线的宽度，此时，道路中心线采用细点画线表示，路基边缘线采用粗实线表示。图中还表示出了钻孔位置(孔1、孔2)和水准点(BMl)的位置。 由图可知：桥梁的起、终点桩号为K2十668.48和K2十711.52，大致为东西走向；桥梁位于道路的直线段上，并与河道正交；桥台两侧均设锥坡与道路的路堤连接；桥位附近道路两侧有一村庄和大片农田等。 17 桥位地质断面图是根据水文调查和地质钻探资料所绘制的桥梁所在河床位置的地质断面图。2、桥位地质断面图 19主要内容和读图方式坐标：横坐标表示长度，纵坐标表示标高比例：为了清楚地表示河床断面及土层的深度变化状况，绘制桥位地质断面图时，竖向比例比水平向比例放大数倍绘出。图样：图表： 20桥位地质断面图标出了河床断面线、各层地质情况、最高水位线、常水位线和最低水位线，以便作为设计桥梁、桥台、桥墩和计算土石方数量的依据；桥位地质断面图中还标出了钻孔的位置、孔口标高、钻孔深度及孔与孔之间的间距。桥梁的地质断面图有时以地质柱状图的形式直接绘在桥梁总体布置图的立面图正下方。 图桥位地质断面图 如图所示，图中竖直粗实线表示钻孔的位置与深度。符号ZKl中，ZK表示钻孔，其右下角的数字“1”表示第一号钻孔；分数线上面的数字574.10为孔口标高，下面的数字10.5为钻孔深度。同样也可读得2号钻孔的孔口标高为574.60m，钻孔深度为12m。 河床断面线(地面线)用粗折线表示；钻孔深度范围内的土层分层用细折线表示。图的左侧附有标尺，各土层(砂夹卵石层和粘土层)的深度变化可由标尺确定。图中标出了设计水位、常水位、低水位的标高数值分别为579.50m、577.50m和575.40m标高。断面图的下方附有钻孔表，从表中可了解到两钻孔的里程桩号分别为K2十683.50m和K2十696.50，两钻孔的间距为13m。 24 3、桥梁总体布置图桥梁总体布置图主要由立面图、平面图、侧面图、路基设计表及附注组成。桥梁总体布置图反映河床地质断面及水文情况，主要表明桥梁的形式、跨径、净空高度、孔数、总体尺寸，各主要构件的数量和相互位置关系，还要对桥梁各部分的标高、使用材料及总体设计说明等。总体布置图可作为施工放样、确定墩台水平位置及各部分标高、构件预制、架设安装的依据。 立面图上主要表达桥梁的总长、各跨跨径、纵向坡度、施工放样和安装所必需的桥梁各部分的标高、河床的形状及水位高度。立面图还应反映桥位起始点、终点、桥梁中心线的里程桩号等及立面图方向桥梁各主要构件的相互位置关系。平面图上主要表达桥梁在水平方向的线型、桥墩、桥台的布置情况及车行道、人行道、栏杆等位置。侧面图(横断面图)主要表达桥面宽度、桥跨结构横断面布置及横坡设置情况。路基设计表中应列出桥台、桥墩的桩号及各桩号处的设计高程、各测点的地面高程及各跨的纵坡。 2.桥梁总体布置图的图示特点1)由于桥梁左右对称，立面图一般采用半剖面图的形式表示，剖切平面通过桥梁中心线沿纵向剖切。2)平面图可采用半剖图或分段揭层的画法来表示，半剖图是指左半部分为水平投影图，右半部分为剖面图(假想将上部结构揭去后的桥墩、桥台的投影图)。3)侧面图根据需要可画出一个或几个不同断面图。在路桥专业图中，画断面图时，为了图面清晰、突出重点，只画剖切平面后离剖切平面较近的可见部分。4)根据道路工程制图国家标准规定，可将土体看成透明体，所以埋入土中的基础部分都认为是可见的，可画成实线。 图桥梁总体布置图 如图所示，装配式空心板桥的总体布置图包括立面图、平面图、横剖面图三个视图，它们均采用了合成视图。立面、平面的比例为1：300，横剖面的比例为1：150。识读桥梁总体布置图 立面图因为桥梁对称，故一半绘立面，一半绘纵剖面图，并习惯将纵剖面图绘在右边。从图中可知：桥梁的总长为43.04m，共3孔，中孔跨径13m，两边孔跨径为12.8m。上部结构为预制钢筋混凝土空心板，考虑温度变化，共设4道宽4cm伸缩缝。 下部结构为桩柱式深基础，它由桩、柱、盖梁和系梁组成；桥梁各部分的标高已在图中示出，可作为桥梁施工定位的依据。从图中还可了解到桥梁的起点桩号为K2十668.48，桥梁的终点桩号为K2十711.52，桥梁的中心桩号为K2十690。 平面图平面图采用从左至右分段揭层的画法表达。平面图的左半部分为桥梁护栏及桥面部分的半平面图；右半部分为桥墩和桥台平面图。对照横剖面图可知：桥面宽度9m；墩台桩均为两根，其中心距为6.6m，盖梁宽为10.21m，桥墩桩径为1.2m，柱的直径为1m，桩顶设置lm高的系梁；桥台的桩、柱直径均为1m，未设置系梁。图中还示出了伸缩缝以及连接道路和桥梁的1/4椭圆锥形护坡等。 横剖面图横剖面图是由两个别面图I—I和Ⅱ-Ⅱ(剖切位置见立面图)各绘一半合成的。I—I剖面图的剖切位置在两桥墩之间(观察方向从左向右)，以便清楚地表示桥墩的构造；右半部分的剖切位置靠近桥台(观察方向从右向左)，以便清楚地表示桥台的构造。由图可知：桥面中心标高为581.00m；桥面双向排水，横坡为2％；上部结构由8片空心板组成；从图中还可了解到墩台桩底，顶标高以及护栏的形式及部分尺寸等。另外，为了清楚地表示横剖面图，本图采用了比立面和平面放大的比例画出。 识读桥梁总体布置图图1所示为一空心板简支梁桥的立体图，图2为该桥梁总体布置图。该桥中心位于K38+390.00处，是四孔钢筋混凝土空心板梁桥，总长度为45.00m，总宽度为12.00m。图1 图1 图2 37（二）桥梁纵断面图桥梁总跨径桥梁分孔桥面标高桥下净空桥上及桥头纵坡布置 381、桥梁总跨径及分孔桥梁的总跨径必须保证跨河桥下有足够的泄洪面积，不至于对河床造成过大的冲刷，或保证跨线桥桥下车辆、行人交通的畅通和安全。桥梁分孔，应考虑通航要求、地质条件、结构类型、施工难易等因素，尽可能使得分孔后上下部结构总造价趋于最低。 39 402、桥梁标高及高度梁式桥：桥面标高、支座底面标高、基底标高、最低水位、通航水位、设计洪水水位等标高。拱式桥：桥面标高、拱线标高、水位等。满足《桥梁设计规范》。 41（三）桥梁横断面图桥面宽度桥跨结构的横截面布置形式 42二、桥梁结构构件图在桥梁总体布置图中，由于采用比例较小，桥梁的各部分构件不能详细表达出来，为了详细地表达构件的形状、大小、钢筋的布置以及构件之间的连接关系，需采用较大比例画出大样图，这种图称为结构构件图。桥梁构件图包括构件构造图(模板图)和（钢筋）结构图两种。 桥梁构件结构图的内容与特点1)构件构造图只画构件形状、不画内部钢筋。2)钢筋结构图主要表示钢筋布置情况，通常又称为构件钢筋构造图。钢筋结构图一般应包括表示钢筋布置情况的投影图(立面图、平面图、断面图)、钢筋详图(即钢筋成型图)、钢筋数量表等内容。3）为突出构件中钢筋配置情况，把混凝土假设为透明体，结构外形轮廓画成粗实线，尺寸线等用细实线表示。 4）受力钢筋画成粗实线，构造钢筋比受力钢筋在作图时要略细一些，钢筋断面用黑圆点表示。5）钢筋直径的尺寸单位采用mm，其余尺寸单位均采用cm，图中无需注出单位。 识读钢筋混凝土构件钢筋构造图,首先要概括了解它采用了哪些基本的表达方法，各剖面图、断面图的剖切位置和投影方向，然后要根据各投影中给出的轮廓线确定混凝土构件的外部形状。再分析钢筋详图及钢筋数量表确定钢筋的种类及各种钢筋的直径、等级、数量。根据钢筋的直径和等级、形状等可以大致确定它是主筋、架立钢筋还是箍筋(主筋的直径较大、钢筋等级高，架立钢筋与主筋的分布方向一致，而箍筋的分布方向与主筋的分布方向垂直)。图所示的1号钢筋为主筋，2号钢筋为架立钢筋，3号和4号钢筋分析箍筋沿构件长度方向的分布情况。识读构件钢筋构造图的方法 桥台—居于全桥的两端，前端支承着桥跨，后端与路基衔接，起着支挡台后路基填土并把桥跨与路基连接起来的作用。还需承受台背填土及填土上车辆荷载产生的附加侧压力。（一）桥梁墩台主要作用－是承受上部结构传来的荷载，并将它及本身自重传给地基。 桥墩—支承着相邻的两孔桥跨，居于桥梁的中间部位。除承受上部结构的作用力外，还受到风力、流水压力及可能发生的冰压力、船只和漂流物的撞击力（一）桥梁墩台主要作用－是承受上部结构传来的荷载，并将它及本身自重传给地基。 50组成：墩（台）帽墩（台）身基础 51 52 53 54 55 桥梁的桥台图由一般构造图和钢筋结构图组成。桥台一般构造图由立面图、平面图和侧面图表示。立体示意图1、桥台该桥台由盖梁、耳墙、防震挡块、背墙、牛腿、立柱及桩柱组成。 桥台配筋图桥台各部分均为钢筋混凝土结构，都应绘出其钢筋结构图，如桥台盖梁钢筋结构图、桥台桩柱钢筋结构图、桥台挡块钢筋结构图、背墙牛腿钢筋结构图、耳背墙钢筋结构图。 58重力式桥台（实体式桥台）主要靠自重来平衡台后的土压力。桥台台身多用石砌、片石混凝土或混凝土等圬工材料建造常用类型有矩形桥台、U形桥台、T形桥台等。矩形U形各类桥台 重力式U型桥台(又称实体式桥台)组成：台帽、台身和基础三部分材料：台身多采用石砌、片石混凝土或混凝土等圬工材料适用：填土高度在8~10m以下或跨度稍大、地基条件较好的梁桥或拱桥。优点：构造简单，取材方便。缺点：桥台体积和自重较大，对地基要求高，侧墙之前填土易积水，结冰后易冻胀，使侧墙产生裂缝。 重力式U型桥台构造要求台帽台身 61轻型桥台－轻型桥台体积轻巧、自重小，借助结构物的整体刚度和材料强度承受外力，从而可节省材料，降低对地基强度的要求和扩大应用范围。支撑梁轻型桥台埋置式桥台薄壁轻型桥台：常用的形式有悬臂式、扶壁式、撑墙式及箱式等 62（1）支撑梁轻型桥台轻型桥台之间或台与墩之间设置3~5根支撑梁，桥台与支撑梁及上部结构形成四铰框架。适用：单跨或少跨的小跨径桥梁，桥跨孔数与轻型桥墩配合使用时不宜超过三个，单孔跨径不大于13m，全长不大于20m。 63（2）埋置式桥台将台身埋在锥形护坡中，只露出台帽在外，以安置支座及上部构造。按台身的结构形式，埋置式桥台可以分：重力式、桩柱式、框架式及肋形埋置式。优点：圬工数量较省，自重较小，桥台所受土压力大为减少。缺点：锥坡伸入桥孔，压缩河道，有时因此需增加桥长。适用：桥头为浅滩、锥坡受冲刷小，填土高度10m以下，孔径在10m以上的桥梁肋形双柱式框架重力式 64（3）钢筋混凝土薄壁桥台组成：扶壁式挡土墙和两侧的薄壁侧墙。两侧薄壁可与前墙垂直（U形），也可做成与前墙斜交（八字形）。优点：减少圬工体积，自重轻。缺点：构造和施工比较复杂，钢筋用量较多适用：软弱地基 652、桥墩重力式桥台（实体式桥台）主要靠自重来平衡台后的土压力。桥台台身多用石砌、片石混凝土或混凝土等圬工材料建造常用类型有矩形桥台、U形桥台、T形桥台等。矩形U形 桥墩一般构造图由立面图、平面图和侧面图构成。2、桥墩桥墩图：桥墩工程图由一般构造图和钢筋结构图两部分组成。钢筋混凝土桩柱式桥墩立体示意图该桥墩从上到下由盖梁、立柱、系梁、桩柱等几部分组成。 桥墩配筋图桥墩各部分均为钢筋混凝土结构，都应绘出其钢筋结构图，如桥墩盖梁钢筋结构图、系梁钢筋结构图、桥墩桩柱钢筋结构图、桥墩挡块钢筋结构图。钢筋结构情况示意图 （1）桥墩盖梁钢筋结构图 （2）桥墩桩柱钢筋结构图 常见的桥墩形式桥墩的形式很多，常见的桥墩形式：重力式（实体桥墩）、桩（柱）式、柔性排架柱式、钢筋混凝土薄壁和空心薄壁式及轻型桥墩等。 72（1）实体重力式桥墩力学特点：主要靠自身的重力（包括桥跨结构的重力）来平衡外力，从而保证桥墩的强度和稳定。优点：自身刚度大，具有较强的防撞能力。缺点：圬工数量大、自重大，要求地基的承载力较高，阻水面积也较大适用：荷载较大的大、中型桥梁，地基承载力较高、覆盖层较薄、基岩埋深较浅的地基上。流冰、漂浮物较多的河流中。在砂石料方便的地区、小桥也往往采用重力式桥墩。材料：混凝土、浆砌块石或钢筋混凝土。天然石材或片石混凝土，宜配用钢筋混凝土悬臂式墩帽以减小墩身长、宽。 731）墩帽墩帽是桥墩顶部的传力部分，它通过支座直接承托上部结构，并将荷载传到墩身上，应力较集中。材料：墩帽采用强度等级为C20及以上的混凝土，并加配构造钢筋或采用钢筋混凝土（此时，混凝土不低于C25）做成。尺寸：厚度：对大跨径的重力式桥墩一般不小于0.4m，中小跨梁桥也不应小于0.3m。平面：满足桥跨结构支座布置的需要，并设有50～100mm檐口。支座边缘到墩身边缘应满足规范规定的最小距离要求。 74墩帽构造 75墩帽钢筋构造 76悬臂式和托盘式墩帽 772）墩身——桥墩的主体顶宽：对小跨径桥不宜小于80cm；对中等跨径桥不宜小于100cm；对大跨径桥，视上部结构类型而定。侧坡：一般采用20:1～30:1，小跨径桥的桥墩也可采用直坡。截面型式：有圆形、圆端形、尖端形、矩形等数种。 78材料：混凝土浇筑，或用浆砌块石和料石，也可用混凝土预制块砌筑。具体的材料要求。破冰棱体：流冰对桥墩的危害主要表现在大面积流冰对桥墩的撞击力和大面积流冰堆积现象以及流冰对桥墩的磨损。对此，在中等以上流冰河道（冰厚大于0.5m，流水速度1m/s左右）及有大量漂流物的河道，应在迎水方向设置破冰棱体。 79 80 81空心墩：桥墩向轻型化、机械化方向发展的途径之一特点：充分利用材料强度，节省材料，减轻桥墩自重，空心式桥墩可以采用钢滑动模板施工，使施工速度更快，质量更好，节省模板和支架，特别对于高桥墩，更显示出其优越性。材料：钢筋混凝土或混凝土。混凝土桥墩可在高度小于50m的桥墩中使用。适用：在流速大并夹有大量泥砂的河流，以及可能有船舶、冰和漂浮物撞击的河流中不宜采用。 82装配式预应力混凝土墩构造图（尺寸：cm) 833）基础——介于墩身与地基之间的传力结构种类：浅基础（明挖扩大基础）、深基础（桩基础、沉井基础、管柱基础、地下连续墙等） 84刚性扩大基础材料：C15以上片石混凝土，或浆砌块石尺寸：平面尺寸较墩身底截面尺寸略大，四周放大尺寸对每边约为0.25~0.75m。单层或台阶式。台阶的宽度控制在刚性角以内。设置：基础顶面一般设置在最低水位以下不少于0.5m；季节性流水河或旱地上，不宜高出地面。埋置深度，除岩石地基外，应在天然地面或河底以下不少于1m；如有冲刷，应在设计洪水位冲刷线下不小于1m；对于上部结构为超静定结构的桥涵基础，除非胀土外，均应将基底埋于冰冻线下不小于0.25m。 85（2）轻型桥墩1）钢筋混凝土实体薄壁桥墩：一种新型桥墩，截面型式有一字形、I形、箱形等。特点：结构轻巧、圬工体积小，可节省圬工约70％左右，施工简便，外形美观，过水性良好。缺点：需采用现浇混凝土时，需耗费大量的木模和钢筋。适用：地基土软弱的地区，高度一般不大于7m。不宜用在流速大并夹有大量泥沙的河流或可能有船舶、冰、漂流物撞击的河流中，一般用于中小跨径桥梁上。材料：混凝土、浆砌块石或钢筋混凝土。 （2）轻型桥墩2）柱式桥墩和桩式桥墩：由分离的两根或多根立柱（或桩柱）组成。特点：外形美观，圬工体积小，且重量较轻。缺点：模板工程较复杂，柱间空间小，易于阻滞漂浮物适用：水深不大的浅基础或高桩承台上采用地面上部分称为柱，地面以下称为桩，桩柱直接相连，桩即柱，柱即桩。分为单柱式和双柱式两种。86 87 88（2）轻型桥墩3）柔性排架桩墩：由成排打入的钢筋混凝土桩构成单排或双排钢筋混凝土桩与钢筋混凝土盖梁连接而成。特点：可通过构造措施，将上部传来的水平力传弟到全桥的各个柔性墩台，或者相邻的刚性墩台上，以减少单个柔性墩所受到的水平力，从而减少桩墩截面。优点：用料省，修建简便，施工速度快。缺点：用钢量大，使用高度和承载力都受到一定限制。构造：预制矩形桩；盖梁矩形截面，C30混凝土适用：只适合低、浅、宽滩河流，通航要求低和流速不大的水网地区河流上修建小跨径桥梁时采用。一般在墩高小于5~7m，跨径小于13m的桥梁上使用。 89 90各种轻型桥墩 91桥墩图片Y形桥墩薄壁桥墩梁柱式桥墩 92刚构桥桥墩菱柱体桥墩 93异形桥墩悬臂桥墩圆柱桥墩 1、装配式板桥的构造：（二）装配式板桥的构造及识读装配式桥板按截面形式分为空心板和实心板两类装配式板桥梁高与跨径比值结构类型截面型式l（m）h（m）钢筋混凝土实心<80.160.36空心6130.40.8预应力混凝土实心空心8200.40.85 空心板——单孔、双孔装配式钢筋混凝土空心板桥—截面形式 2、横向连接：为了使装配式板桥组成整体，共同承受车辆荷载，在块件之前必须具有横向连接的构造。企口铰——圆形、棱形、漏斗形钢板连接 装配式板的横向联结 装配式钢筋混凝土矩形实心板桥—配筋示意 装配式钢筋混凝土空心板桥—配筋示意 装配式板的构造及配筋图 装配式板的配筋图-纵面 装配式板的配筋图-剖面 装配式板的配筋图-底、边板，端部 装配式预应力混凝土空心板桥—外观效果图 装配式预应力混凝土空心板桥—配筋效透视 装配式预应力混凝土空心板桥—配筋纵向效果图-1 装配式预应力混凝土空心板桥—配筋纵向效果图-2 （三）装配式钢筋混凝土梁桥的构造及识读简支梁桥受力明确。构造简单、施工方便，属于单孔静定结构，是中小跨径桥梁中应用最广的桥型。简支梁桥的结构尺寸易于设计成系列化和标准化，有利于在工厂内或工地上广泛采用工业化施工，组织大规模预制生产，并用现代化的起重设备进行安装。采用装配式施工，可以大量节约模板，降低劳动强度，缩短工期，显著加快建桥速度。 1、构造布置标准跨径——10、13、16、20m。主梁布置梁距通常在1.5~2.2米之间横隔梁布置：横隔梁是把各主梁连接成整体的梁格体系端横梁中横梁：布置在跨中及4分点目前国内外的装配式钢筋混凝土简支桥梁以T形梁最普遍。 钢筋混凝土简支梁桥主梁——高1/111/16L，宽1518cm横梁——中横梁3/4h，端横梁与主梁同高，宽1216cm，可挖空翼板——1/12h，一般为变厚度预应力混凝土简支梁桥主梁——高1/151/25L，宽1518cm横梁——中横梁3/4h，端横梁与主梁同高,宽1216cm，可挖空翼板——1/12h，一般为变厚度2、主要尺寸 钢筋混凝土简支梁桥主钢筋斜筋箍筋翼板横向钢筋横梁钢筋架立钢筋分布钢筋支座下局部加强钢筋预应力混凝土简支梁桥主梁受力钢筋为预应力筋箍筋锚下局部加强钢筋翼板横向钢筋架立钢筋分布钢筋一般不设斜筋3、钢筋构造 4、横向连接钢板连接现浇接缝企口铰扣环式接头 装配式T型梁桥钢筋骨架短斜筋架立筋箍筋纵向防裂钢筋'