橋梁基本知識(shí)分解

1、橋梁分類-綜述橋梁按其用途可分為鐵路橋、公路橋、管道橋、多用橋等;按跨越對(duì)象可分為跨越河流的跨河橋,跨越山谷的跨谷橋，跨越鐵路或公路的跨線橋（又稱立交橋），跨越城區(qū)、工業(yè)區(qū)或農(nóng)作物區(qū)的高架橋（又稱棧橋）； 按橋面設(shè)置位置可分為橋面位于橋跨結(jié)構(gòu)頂面的上承式橋，橋面位于橋跨高度中部的中承式橋（半穿式橋）和橋面支承在下弦的下承式橋；按橋跨結(jié)構(gòu)的材料可分為木橋、磚橋、石橋、鋼橋、混凝土橋、鋼筋混凝土橋、預(yù)應(yīng)力混凝土橋，以及混凝土橋面板同鋼梁組合的結(jié)合梁橋；按橋身能否活動(dòng)可分為固定橋、開啟橋和浮橋;按橋梁總長(zhǎng)度或跨度可分為特大橋、大橋、中橋和小橋。各國(guó)在各時(shí)期對(duì)橋梁的劃分標(biāo)準(zhǔn)是不同的，中國(guó)1981年公路

2、工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)把總長(zhǎng)度500米的橋稱特大橋，總長(zhǎng)度100米的稱大橋,總長(zhǎng)度30米的稱中橋,總長(zhǎng)度30米的稱小橋。此外,單孔跨徑超過(guò)40米的公路橋梁也稱大橋,并把跨徑超過(guò)5米的公路橋稱為小橋，小于5米的稱為涵洞。橋梁按其結(jié)構(gòu)形式和受力情況可分為梁橋、拱橋、懸索橋、剛架橋、組合體系橋等形式。我們?cè)谶@里重點(diǎn)對(duì)幾種典型的橋梁進(jìn)行學(xué)習(xí)，它們就是梁式橋、拱式橋、斜拉橋、懸索橋。 橋梁分類-梁式橋以受彎為主的主梁作為主要承重構(gòu)件的橋梁。主梁可以是實(shí)腹梁或者是桁架梁（空腹梁）。實(shí)腹梁外形簡(jiǎn)單，制作、安裝、維修都較方便，因此廣泛用于中、 小跨徑橋梁。但實(shí)腹梁在材料利用上不夠經(jīng)濟(jì)。桁架梁中組成桁架的各桿件

3、基本只承受軸向力，可以較好地利用桿件材料強(qiáng)度，但桁架梁的構(gòu)造復(fù)雜、制造費(fèi)工，多用于較大跨徑橋梁。桁架梁一般用鋼材制作，也可用預(yù)應(yīng)力混凝土或鋼筋混凝土制作，但用的較少。過(guò)去也曾用木材制作桁架梁，因耐久性差，現(xiàn)很少使用。實(shí)腹梁主要用鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土制作，也可以用鋼材做成鋼鈑梁或鋼箱梁。實(shí)腹梁橋的最早形式是用原木做成的木梁橋和用石材做成的石板橋。由于天然材料本身的尺寸、性能、資源等原因，木橋現(xiàn)在已基本上不采用， 石板橋也只用作小跨人行橋。根據(jù)實(shí)腹梁的截面形式可分為板梁、形梁、T形梁或箱形梁等。按照主梁的靜力圖式，梁橋又可分為簡(jiǎn)支梁橋、連續(xù)梁橋和懸臂梁橋。簡(jiǎn)支梁橋：主梁簡(jiǎn)支在墩臺(tái)上,各孔獨(dú)立工

4、作,不受墩臺(tái)變位影響。實(shí)腹式主梁構(gòu)造簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便，施工時(shí)可用自行式架橋機(jī)或聯(lián)合架橋機(jī)將一片主梁一次架設(shè)成功。但簡(jiǎn)支梁橋各孔不相連續(xù)，車輛在通過(guò)斷縫時(shí)將產(chǎn)生跳躍，影響車速的提高。因此，目前趨向于把主梁作成為簡(jiǎn)支，而把橋面作成為連續(xù)的形式。簡(jiǎn)支梁橋隨著跨徑增大，主梁內(nèi)力將急劇增大，用料便相應(yīng)增多，因而大跨徑橋一般不用簡(jiǎn)支梁。 連續(xù)梁橋：主梁是連續(xù)支承在幾個(gè)橋墩上。在荷載作用時(shí)，主梁的不同截面上有的有正彎矩，有的有負(fù)彎矩，而彎矩的絕對(duì)值均較同跨徑橋的簡(jiǎn)支梁小。這樣，可節(jié)省主梁材料用量。連續(xù)梁橋通常是將35孔做成一聯(lián)，在一聯(lián)內(nèi)沒(méi)有橋面接縫，行車較為順適。連續(xù)梁橋施工時(shí)，可以先將主梁逐孔架設(shè)成簡(jiǎn)支梁然

5、后互相連接成為連續(xù)梁。或者從墩臺(tái)上逐段懸伸加長(zhǎng)最后連接成為連續(xù)梁。近一、二十年，在架設(shè)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁時(shí)，成功地采用了頂推法施工，即在橋梁一端（或兩端）路堤上逐段連續(xù)制作梁體逐段頂向橋孔，使施工較為方便。連續(xù)梁橋主梁內(nèi)有正彎矩和負(fù)彎矩，構(gòu)造比較復(fù)雜。此外，連續(xù)梁橋的主梁是超靜定結(jié)構(gòu)，墩臺(tái)的不均勻沉降會(huì)引起梁體各孔內(nèi)力發(fā)生變化。因此，連續(xù)梁一般用于地基條件較好、跨徑較大的橋梁上。1966年建成的美國(guó)亞斯托利亞橋，是目前跨徑最大的鋼桁架連續(xù)梁橋，它的跨徑為376米。懸臂梁橋：又稱伸臂梁橋。是將簡(jiǎn)支梁向一端或兩端懸伸出短臂的橋梁。這種橋式有單懸臂梁橋或雙懸臂梁橋。懸臂梁橋往往在短臂上擱置簡(jiǎn)支的掛梁

6、，相互銜接構(gòu)成多跨懸臂梁。有短臂和掛梁的橋孔稱為懸臂孔或掛孔，支持短臂的橋孔稱為錨固孔。懸臂梁橋的每個(gè)掛孔兩端為橋面接縫，懸臂端的撓度也較大，行車條件并不比簡(jiǎn)支梁橋有所改善。懸臂梁一片主梁的長(zhǎng)度較同跨簡(jiǎn)支梁為長(zhǎng)，施工安裝上相應(yīng)要困難些。目前對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土懸臂梁橋多采用懸臂拼裝或懸臂澆筑的方法施工。為適應(yīng)懸臂施工法的發(fā)展，保證主梁的內(nèi)力狀態(tài)和施工時(shí)一樣，出現(xiàn)一種沒(méi)有錨固孔，并把懸伸的短臂和墩身直接固結(jié)在立面上，形成預(yù)應(yīng)力混凝土 T形剛架橋，這種橋在20世紀(jì)50年代后發(fā)展起來(lái)。 橋梁分類-拱橋拱橋是以承受軸向壓力為主的拱(稱為主拱圈)作為主要承重構(gòu)件的橋梁。1.按照主拱圈的靜力圖式，拱轎

7、可分為三鉸拱、兩鉸拱和無(wú)鉸拱。(1).三鉸拱是靜定結(jié)構(gòu)，其整體剛度較低，尤其是撓曲線在拱頂鉸處產(chǎn)生折角，致使活載對(duì)橋梁的沖擊增強(qiáng)，對(duì)行車不利。拱頂鉸的構(gòu)造和維護(hù)也較復(fù)雜。因此，三鉸拱除有時(shí)用于拱上建筑的腹拱圈外，一般不用作主拱圈。(2).兩鉸拱取消了拱頂鉸，構(gòu)造較三鉸拱簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)整體剛度較三鉸拱為好，維護(hù)也較三鉸拱容易，而支座沉降等產(chǎn)生的附加內(nèi)力較無(wú)鉸拱為小，因此在地基條件較差和不宜修建無(wú)鉸拱的地方，可采用兩鉸拱橋。(3).無(wú)鉸拱屬三次超靜定結(jié)構(gòu)，雖然支座沉降等引起的附加內(nèi)力較大，但在荷載作用下拱的內(nèi)力分布比較均勻，且結(jié)構(gòu)的剛度大，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便,因此無(wú)鉸拱是拱橋中,尤其是圬工拱橋和鋼筋混

8、凝土拱橋中普遍采用的形式。 2.按照主拱圈的構(gòu)成形式，拱又可分為板拱、肋拱、雙曲拱、箱形拱、桁架拱等。板拱：拱圈橫截面呈矩形實(shí)體截面，它橫向整體性較好、拱圈截面高度小、構(gòu)造簡(jiǎn)單，但抵抗彎矩能力較差，一般用于圬工拱橋。1972年建成的四川九溪溝橋?yàn)槭龅陌骞皹?，跨徑達(dá)到116米,為目前世界上最大跨徑的石拱橋。 肋拱：拱圈是由兩條或多條拱肋組成，肋與肋之間用橫系梁相聯(lián)系，拱肋形狀可以是矩形、工字形、箱形或圓管形，它的抗彎能力較板拱為優(yōu),用料較省,但制作較板拱復(fù)雜，多用于鋼筋混凝土拱橋或鋼拱橋。1960年建成的瑞典恩斯科洛夫約橋，跨徑為278米,為目前最大的鋼管拱橋。雙曲拱:60

9、年代以后,在中國(guó)采用的一種拱式橋梁。它在橫向除有拱肋外，還有由拱波、拱板等構(gòu)成的小拱將整個(gè)拱圈聯(lián)結(jié)成整體，它在施工時(shí)可以將拱肋、拱波預(yù)制，安裝后再澆筑拱板，減輕吊裝重量，并可以不用拱架，或只需用簡(jiǎn)單支架，為混凝土拱橋提供了一種新的結(jié)構(gòu)形式和簡(jiǎn)便易行的施工方法。但需采取措施保證拱圈的整體性。1969年建成的河南省前河橋跨徑為 150米，為目前跨徑最大的雙曲拱橋。箱形拱：橫截面可為整體多室箱形或分離箱形?；炷粱蜾摻罨炷料湫喂耙部刹捎脽o(wú)支架施工。它的整體性、橫向穩(wěn)定性和抗扭性能都較雙曲拱的結(jié)構(gòu)為好，但在中、小跨徑時(shí)不如雙曲拱簡(jiǎn)便和節(jié)省鋼材。1979年建成的南斯拉夫克拉克橋，跨徑為390米,是當(dāng)前

10、世界上最大的鋼筋混凝土箱形拱橋。桁架拱：拱圈由桁架構(gòu)成，可做成桁肋拱或肩拱形式。桁架拱的材料用量較經(jīng)濟(jì)，但桁架的某些桿件將承受拉力，故主要用在鋼拱橋或預(yù)應(yīng)力混凝土拱橋中。1976年建成的美國(guó)新河橋，跨徑為518米，為目前跨徑最大的鋼桁架拱橋。拱橋主拱圈沿橋跨方向的形狀，可以做成橫截面尺寸沿拱軸線不變的等截面拱，或者做成橫截面尺寸由拱腳向拱頂逐漸變化的變截面拱。變截面拱能較好地適應(yīng)拱圈內(nèi)力的變化，用料較經(jīng)濟(jì)；等截面拱構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便，因而采用較普遍。主拱圈的拱軸線形狀，對(duì)拱圈截面的應(yīng)力大小將產(chǎn)生直接影響。一般盡量使拱軸線與荷載作用下的拱圈壓力線相吻合，以減小截面的彎矩值。當(dāng)不計(jì)拱圈彈性壓縮及其

11、他因素的影響時(shí)，拱在均布荷載作用下的壓力線為拋物線；在由拱頂向拱腳按拱軸線形狀逐漸增大的分布荷載作用下，拱的壓力線將為懸鏈線；而圓弧線線形最簡(jiǎn)單，利于施工。故這幾種線形成為拱橋中常用的拱軸線形狀。3.拱還可按拱上建筑的形式不同而分為實(shí)腹式拱和空腹式拱。實(shí)腹式拱是將主拱圈以上至橋面間的空間全部用填料填實(shí)，一般用于小跨徑的橋梁；空腹式拱則在主拱圈以上設(shè)有橫橋向貫通的腹孔，一般用于中等以上跨徑的橋梁。趙州橋是現(xiàn)存修建最早的空腹式拱橋。在豎直荷載作用下，作為承重結(jié)構(gòu)的拱肋主要承受壓力。拱橋的支座則不但要承受豎直方向的力，還要承受水平方向的力。因此拱橋?qū)A(chǔ)與地基的要求比梁橋要高。下圖分別表示上承式拱橋

12、（橋面在拱肋的上方）、中承式拱橋（橋面一部分在拱肋上方，一部分在拱助下方）與下承式拱橋（橋面在拱肋下方）。僅供人、言行走的拱橋可以把橋面直接鋪在拱肋上。而通行現(xiàn)代交通工具的拱橋，橋面必須保持一定的平直度，不能直接鋪在曲線形的拱肋上，因此要通過(guò)立柱或吊桿將橋面間接支承在拱肋上。下承式拱橋可做成系桿拱，即在拱腳處用一報(bào)稱為系桿的縱向水平受拉桿件將兩拱腳連接起來(lái)。此時(shí)作用于支座上的水平推力就由系桿來(lái)承受，支座不再承受水平方向的力。這樣做可以減輕地基承受的荷載，特別是在地質(zhì)狀況不良時(shí)。橋梁分類-斜拉橋由主梁、斜向拉緊主梁的鋼纜索以及支承纜索的索塔等部分組成（圖9 斜拉橋形式示意圖）。斜拉橋的纜索張拉成

13、直線形,整個(gè)結(jié)構(gòu)為幾何不變體,其剛度比懸索橋大。主梁同彈性支承上的連續(xù)梁的性能相似。斜拉橋的跨徑一般在梁橋和懸索橋之間。1977年法國(guó)建成的布魯東納橋，跨徑達(dá)320米,是目前世界上跨徑最大的預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋；1975年法國(guó)建成的盧瓦爾河鋼斜拉橋,主跨徑為404米。斜拉橋在構(gòu)造上有單塔或雙塔、單面布索或兩面布索、密索或少索等形式，索的布置也有不同的放射形式，塔、梁、墩之間鉸接或固接等也有多種類型。斜拉橋日文稱"斜張橋"，德文稱"斜索橋"，英文稱"拉索橋（Cable Stayed Bridge）"。將梁用若干根斜拉索拉在塔在上，便形成斜

14、拉橋。與多孔梁橋?qū)φ掌饋?lái)看，一根斜拉索就是代替一個(gè)橋墩的（彈性）支點(diǎn)，從而增大了橋梁的跨度。斜拉橋這種結(jié)構(gòu)型式古已有之。但是由于斜拉索中所受的力很難計(jì)算和很難控制，所以一直沒(méi)有得到發(fā)展和廣泛應(yīng)用。直到本世紀(jì)中，由于電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，解決了索力計(jì)算難的問(wèn)題，以及調(diào)整裝置的完善，解決了索力的控制問(wèn)題，使得斜拉橋成為近50年內(nèi)發(fā)展最快，應(yīng)用日廣的一種橋型。橋梁分類-懸索橋又名吊橋，是以承受拉力的纜索或鏈索作為主要承重構(gòu)件的橋梁。懸索橋由懸索、索塔、錨碇、吊桿、橋面系等部分組成（圖6 懸索橋示意圖）。懸索橋的主要承重構(gòu)件是懸索，它主要承受拉力，一般用抗拉強(qiáng)度高的鋼材（鋼絲、鋼絞線、鋼纜等）制作。由于懸

15、索橋可以充分利用材料的強(qiáng)度，并具有用料省、自重輕的特點(diǎn)，因此懸索橋在各種體系橋梁中的跨越能力最大，跨徑可以達(dá)到1000米以上。1981年建成的英國(guó)恒比爾懸索橋的跨徑為1410米，是目前世界上跨徑最大的橋梁。懸索橋的主要缺點(diǎn)是剛度小，在荷載作用下容易產(chǎn)生較大的撓度和振動(dòng)，需注意采取相應(yīng)的措施。按照橋面系的剛度大小，懸索橋可分為柔性懸索橋和剛性懸索橋。柔性懸索橋的橋面系一般不設(shè)加勁梁，因而剛度較小，在車輛荷載作用下，橋面將隨懸索形狀的改變而產(chǎn)生S形的變形，對(duì)行車不利,但它的構(gòu)造簡(jiǎn)單，一般用作臨時(shí)性橋梁。剛性懸索橋的橋面用加勁梁加強(qiáng)，剛度較大。加勁梁能同橋梁整體結(jié)構(gòu)承受豎向荷載。除以上形式外，為增強(qiáng)

16、懸索橋剛度，還可采用雙鏈?zhǔn)綉宜鳂蚝托钡鯒U式懸索橋等形式，但構(gòu)造較復(fù)雜。橋面支承在懸索（通常稱大攬）上的橋稱為懸索橋。英文為Suspension Bridge，是"懸掛的橋梁"之意，故也有譯作"吊橋"的。"吊橋"的懸掛系統(tǒng)大部分情況下用"索"做成，故譯作"懸索橋"，但個(gè)別情況下，"索"也有用剛性桿或鍵桿做成的，故譯作"懸索橋"不能涵蓋這一類用橋。和拱肋相反，懸索的截面只承受拉力。簡(jiǎn)陋的只供人、畜行走用的懸索橋常把橋面直接鋪在懸索上。通行現(xiàn)代交通工具的懸索橋則

17、不行，為了保持橋面具有一定的平直度，是將橋面用吊索掛在懸索上。和拱橋不同的是，作為承重結(jié)構(gòu)的拱肋是剛性的，而作為承重結(jié)構(gòu)的懸索則是柔性的。為了避免在車輛駛過(guò)時(shí)，橋面隨著懸索一起變形，現(xiàn)代懸索橋一般均設(shè)有剛性梁（又稱加勁梁）。橋面鋪在剛性梁上，剛性梁吊在懸索上。現(xiàn)代懸索橋的懸索一般均支承在兩個(gè)塔柱上。塔頂設(shè)有支承懸索的鞍形支座。承受很大拉力的懸索的端部通過(guò)錨碇固定在地基中，個(gè)別也有固定在剛性梁的端部者，稱為自錨式懸索橋。橋梁組成-綜述橋梁就是鐵路、公路、管道、渠道等跨越河流、湖泊、海峽、山谷或人工建筑物所修建的構(gòu)筑物。橋梁由橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)以及橋梁防護(hù)建筑物組成。橋梁組成-上部結(jié)構(gòu)

18、0;橋梁跨越空間的結(jié)構(gòu)物，簡(jiǎn)稱橋跨或橋跨結(jié)構(gòu)。橋梁上部結(jié)構(gòu)通過(guò)支座支承于橋墩和橋臺(tái)上，它的結(jié)構(gòu)類型，決定了橋梁的形式。一、組成橋梁上部結(jié)構(gòu)由橋面、主梁和支座三部分組成。1.橋面供車輛和行人直接走行的部分。鐵路橋面有鋼軌和軌枕支承于縱、橫梁系統(tǒng)的明橋面；有道碴槽板、道碴、軌枕、鋼軌組成的道碴橋面；有鋼軌直接聯(lián)結(jié)于橋面板或主梁上的無(wú)碴無(wú)枕橋面。2.主梁橋梁主要承重結(jié)構(gòu)，是橋梁上部結(jié)構(gòu)的主體。鐵路橋的主梁,一般為兩片。小跨度的主梁間距不大,橋面可直接鋪在主梁上。也有采用多片主梁的。主梁可做成實(shí)腹的板梁,桿件連成的剛架或桁架,主梁與橋面、聯(lián)結(jié)系結(jié)合而成的箱梁。1.支座橋梁上部結(jié)構(gòu)的支承部分。其作用是將

19、上部結(jié)構(gòu)的支承反力（包括豎向力、水平力）傳遞給橋梁墩臺(tái)，并保證上部結(jié)構(gòu)在荷載的作用和溫度變化的影響下，具有設(shè)計(jì)要求的靜力條件。支座有活動(dòng)支座和固定支座兩種，可用鋼、橡膠或一定標(biāo)號(hào)的鋼筋混凝土制作。橡膠支座是一種新型支座，具有重量輕、高度低、構(gòu)造簡(jiǎn)單、加工制造容易、用鋼量少、成本低廉及安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。二、類型按橋面置于上部結(jié)構(gòu)的位置，橋梁上部結(jié)構(gòu)可分為上承式、下承式（穿式或半穿式）和中承式。上承式、下承式和中承式的橋面分別置于上部結(jié)構(gòu)的頂部、底部和中間。按上部結(jié)構(gòu)主梁的結(jié)構(gòu)形式或主要承重構(gòu)件特征，橋梁上部結(jié)構(gòu)可劃分為板式梁、桁梁、拱橋、剛架（構(gòu)）和斜腿剛構(gòu)、斜拉橋、懸索橋等類型。板式梁板式梁截面

20、形式一般為矩形、I形、T形、形和箱形，適用于中小跨度的簡(jiǎn)支梁及較大跨度的連續(xù)梁。常用的有混凝土板梁、鋼板梁、結(jié)合梁、箱形梁和槽形梁?；炷涟辶?。包括普通鋼筋混凝土梁及預(yù)應(yīng)力混凝土梁?？刹捎霉I(yè)化和機(jī)械化施工，砂石骨料一般可就地取材,用鋼量小;維修工作簡(jiǎn)單;行車時(shí)噪聲小;使用壽命長(zhǎng)。對(duì)中小跨度的鐵路橋梁，各國(guó)都基本上采用預(yù)應(yīng)力混凝土梁。并實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和預(yù)制裝配施工。鋼板梁。其主要承重結(jié)構(gòu)是兩片 I字形截面的板梁。上承板梁的構(gòu)造較簡(jiǎn)單，鋼料較省，可以整孔裝運(yùn)，整孔架設(shè)。下承板梁是將橋面布置在兩片梁之間，列車在兩片梁之間通過(guò)。一般將橋面擱置在縱梁上，使建筑高度(自軌底至梁底)大為縮小。下承板梁

21、與上承板梁相比，結(jié)構(gòu)復(fù)雜,用料較多,制造和施工都比較費(fèi)工。但由于具有較小的建筑高度，適用于橋下凈空受限制的地區(qū)。中國(guó)從20世紀(jì)50年代初期即開始制訂出鉚接鋼板梁標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。鄭州黃河橋新橋即采用40米鋼板梁標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，其橋孔為71個(gè)，每孔梁長(zhǎng)40米,雙線共采用142孔。70年代制訂出上、下承焊接板梁標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，跨度分別為2440米及2040米。結(jié)合梁。用鋼筋混凝土道碴槽板和鋼梁結(jié)合起來(lái)共同受力的橋跨結(jié)構(gòu)。適用于曲線或陡坡地段的鋼梁橋。中國(guó)在20世紀(jì)50年代首先在京廣鐵路十字江橋上修建了一座跨度32米的結(jié)合梁試驗(yàn)橋。1956年制訂出跨度2844米鉚接板梁的結(jié)合梁標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。箱形梁。主梁截面為箱形結(jié)構(gòu)。多用

22、于較大跨度的連續(xù)梁橋。箱形梁的優(yōu)點(diǎn)是抗扭剛度大，適用于曲線橋及承受較大偏心荷載的直線橋。箱形梁主要有預(yù)應(yīng)力混凝土箱形連續(xù)梁和鋼箱形梁。預(yù)應(yīng)力混凝土箱形連續(xù)梁由于結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)潔，外形美觀，抗扭性能好，偏載作用下的橫向分布比其他形式的梁好，所以近年來(lái)很快得到推廣。這種梁截面高度為適應(yīng)內(nèi)力的變化，通常沿跨度相應(yīng)變化的，但也可采用等高度的。采用變高度梁適合用懸臂法施工，采用等高度梁適合用頂推法施工。1950年聯(lián)邦德國(guó)首先采用了預(yù)應(yīng)力混凝土箱形梁。1975年中國(guó)在北京樞紐東北環(huán)線通惠河橋上修建了跨度26.7+40.7+26.7米雙線鐵路變高度箱形連續(xù)梁橋。1978年在西延鐵路上用頂推法建成一座 4

23、5;40米等高度箱形連續(xù)梁鐵路橋。1978年日本建成目前世界最大跨度的110米上越新干線太田川鐵路橋。鋼箱形梁是隨著高強(qiáng)度鋼和焊接技術(shù)在橋梁上的應(yīng)用以及薄壁結(jié)構(gòu)計(jì)算理論的發(fā)展，于20世紀(jì)50年代以來(lái)發(fā)展起來(lái)的。鋼箱形梁在一定跨度范圍內(nèi)比其他類型的梁式橋節(jié)省鋼材可達(dá)1020；抗扭剛度和橫向剛度較大；安裝、制造及養(yǎng)護(hù)較簡(jiǎn)易，因而采用較多。鋼箱形梁的截面形式有矩形及梯形兩類。箱形梁是閉口的薄壁結(jié)構(gòu)，其應(yīng)力及應(yīng)變按薄壁結(jié)構(gòu)理論計(jì)算。槽形梁。這種梁的形狀與半穿式梁相仿。其最大優(yōu)點(diǎn)是底板薄，建筑高度低，最適用于立交橋，在滿足橋下凈空的要求下可以減少兩端線路路堤的土方量。槽形梁可做成單線橋或雙線橋，有簡(jiǎn)支梁

24、，也有45孔的連續(xù)梁。兩側(cè)主梁有豎直的，也有斜的；有實(shí)心的，也有空心的。1976年日本建成的第二丘里跨線橋，跨度達(dá)61.4米，上鋪復(fù)線。80年代初中國(guó)在北京樞紐雙橋輔助站及京承鐵路雙橋至懷柔段第二線上分別修建了 2孔24米單線和1孔20米雙線槽形梁，系三向預(yù)應(yīng)力。 橋梁組成-基礎(chǔ) 橋梁基礎(chǔ)的作用是把橋梁自重以及作用于橋梁上的各種荷載傳至地基的建筑物。它和橋墩、橋臺(tái)（見(jiàn)橋梁墩臺(tái)）統(tǒng)稱為橋梁下部結(jié)構(gòu)。    橋梁基礎(chǔ)是埋于地層內(nèi)的隱蔽建筑物。在設(shè)計(jì)和修建橋梁基礎(chǔ)時(shí)，必須進(jìn)行詳細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和必要的鉆探 試驗(yàn)，并運(yùn)用土力學(xué)和基礎(chǔ)工程

25、理論,選定基礎(chǔ)類型,確定其承載能力，以防止橋梁在運(yùn)營(yíng)中發(fā)生病害。 橋梁基礎(chǔ)按施工方法可分為明挖基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、管柱基礎(chǔ)和沉井基礎(chǔ)四類。    一、明挖基礎(chǔ)又稱擴(kuò)大基礎(chǔ)或直接基礎(chǔ)。明挖基礎(chǔ)以石砌、混凝土或鋼筋混凝土建造。其平面形狀有圓形、圓端形、矩形、八角形、T形和U形等。明挖基礎(chǔ)的厚度除要求保證地基有足夠承載力外，還要求基礎(chǔ)底面低于沖刷線和土壤凍結(jié)線，以保證橋梁不受沖刷和凍害影響。    地質(zhì)良好的無(wú)水地段，可采用除去表土，整平地基的方法，以便修建基礎(chǔ)；有水地段可根據(jù)水的深淺，分別采用土、草袋或打樁等辦法，

26、筑成圍堰,然后抽水,以便修建基礎(chǔ)。地質(zhì)不良地段可采用更換填土，或用物理、化學(xué)方法加固地基。    明挖基礎(chǔ)由于施工簡(jiǎn)便，傳力明確且能直接觀察到地基原形，因此不僅用于中、小橋梁，而且逐步用于一些大橋，并在施工技術(shù)上有所發(fā)展。例如，中國(guó)采用噴混凝土護(hù)壁開挖基坑的施工技術(shù)，于1973年建成了塘壩橋（位于宜賓到珙縣的鐵路線上）,其基坑深度為7.913.6米；1975年又建成東河橋，其基坑直徑為8.8米,坑深10米。二、樁基礎(chǔ)  是以樁體外壁與其周圍土壤的摩擦力或樁尖的承載力來(lái)傳力的基礎(chǔ)。這種基礎(chǔ)由承臺(tái)和樁群組成。承臺(tái)是連接樁群和橋墩的平臺(tái),多

27、用鋼筋混凝土建造。樁群是若干根埋入地基的樁，樁一般可分為預(yù)制樁和就地灌注樁兩種。預(yù)制樁有木樁、鋼樁、鋼筋混凝土樁和預(yù)應(yīng)力混凝土樁。木樁由于木材較缺，已較少采用。鋼樁品種很多，常用的有型鋼、鋼管以及型鋼組合樁。1974年中國(guó)上海黃浦江橋采用直徑 1.2米的鋼管樁基礎(chǔ)，長(zhǎng)46米，在樁底以上的28米范圍內(nèi)，加焊4塊小翼板，其受力情況相當(dāng)于直徑1.42米鋼管樁,節(jié)約了鋼材。鋼樁重量輕、強(qiáng)度大、能經(jīng)受錘擊，但在水中和地基內(nèi)易腐蝕。鋼筋混凝土樁和預(yù)應(yīng)力混凝土樁使用很廣，截面形狀有多種，最常用的是空心圓形樁。這種樁直徑小的可稱為管樁，直徑大的可稱為管柱。預(yù)應(yīng)力混凝土樁較鋼筋混凝土樁強(qiáng)度高,受錘擊不易開裂,水

28、密性好，可防止鋼筋生銹，且能節(jié)約鋼材。    近年來(lái)，出現(xiàn)用空心圓形樁建造橋墩。這種橋墩是把部分空心圓形樁埋入地基,部分伸出地面作為墩身(稱為柱式橋墩)，在樁柱頂上修筑承臺(tái),直接支承上部結(jié)構(gòu)。采用這種橋墩的橋梁不僅外形輕巧美觀，而且較重力式橋墩節(jié)約圬工量60。 打樁施工方法很多，常用的有錘擊法、震動(dòng)法和埋入法。中國(guó)多采用震動(dòng)法，即用震動(dòng)打樁機(jī)打樁，同時(shí)在空心圓形樁的管壁內(nèi)外采用射水、吸泥等措施輔助樁下沉。埋入法是先鉆孔或挖孔，然后埋樁。    就地灌注樁也稱為鉆孔樁或挖孔樁。就地灌注樁的基本施工方法是先鉆

29、孔或挖孔,孔成型后,下鋼筋籠和灌注混凝土。這種方法施工快、工費(fèi)低、設(shè)備簡(jiǎn)單。1965年，中國(guó)在成昆鐵路的一座橋梁建造中，首次采用樁徑1米的鉆孔樁,此后在全國(guó)鐵路橋梁建設(shè)中鉆（挖）孔樁被廣泛采用。    三、管柱    直徑較大的空心圓形樁稱為管柱，用管柱修建的樁基礎(chǔ)，又稱管柱基礎(chǔ)。管柱基礎(chǔ)一般適用于深水、無(wú)覆蓋層、厚覆蓋層、巖面起伏等橋址條件。管柱可以穿越各種土質(zhì)覆蓋層或溶洞，支承于較密實(shí)的土上或新鮮巖面上。一般采用預(yù)應(yīng)力混凝土管柱或鋼管柱。1957年建成的中國(guó)武漢長(zhǎng)江橋首次采用直徑1.55米的管柱基礎(chǔ)。管柱通過(guò)覆

30、蓋層下沉到基本巖層，再在管柱內(nèi)用大型鉆機(jī)鉆巖達(dá)到必要的深度，然后放置鋼筋骨架，灌注水下混凝土，使管柱在巖壁中錨固。60年代初，中國(guó)南京長(zhǎng)江橋采用了直徑 3.6米的預(yù)應(yīng)力混凝土大型管柱基礎(chǔ)。管柱基礎(chǔ)能達(dá)到氣壓沉箱所不能達(dá)到的水下施工深度，可避免在水下和高氣壓下作業(yè)，有利于工人健康，而且不受洪水季節(jié)影響，可常年施工。因此管柱基礎(chǔ)應(yīng)用廣泛。管柱直徑也不斷增大，如中國(guó)南昌贛江大橋采用的管柱直徑達(dá)5.8米。    四、沉井基礎(chǔ)    用開口沉井或氣壓沉箱施工法建造的橋梁基礎(chǔ)（圖2 沉井基礎(chǔ)）。這種基礎(chǔ)現(xiàn)采用較少。由于它整體性

31、好、剛度大、傳力可靠，因此在長(zhǎng)大跨度和深水地區(qū)修橋仍被采用。     開口沉井是一個(gè)井筒，最下一節(jié)的下端設(shè)有鋼制或鋼筋混凝土刃腳。其平面形狀可根據(jù)墩臺(tái)外形作成矩形、圓形、圓端形等等,中間加隔墻,成為雙孔或多孔式。建造材料可用木、鋼、混凝土、鋼筋混凝土等。開口沉井在淺水地區(qū)可在墩位就地筑島制造，深水地區(qū)可在岸邊預(yù)制，然后以浮運(yùn)等辦法運(yùn)到墩位。開口沉井基礎(chǔ)施工程序一般是在井壁內(nèi)挖土，井筒靠自重或加壓逐漸下沉，一節(jié)井筒快沉入土中再接一節(jié)，直至最后一節(jié)下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后將井底土清理干凈，灌注一層水下混凝土把井底封住，再抽水并在井內(nèi)填充混凝土或沙石，或作成空心沉

32、井,最后在頂上灌筑鋼筋混凝土蓋板,并在其上修筑墩臺(tái)。在施工過(guò)程中，為了減少井筒下沉?xí)r井壁與土間的摩擦力，可在筒壁內(nèi)預(yù)埋鋼管并壓入高壓水、泥漿或高壓氣流輔助下沉。1936年美國(guó)建造的舊金山奧克蘭海灣懸索橋錨固墩的沉井基礎(chǔ)首先使用充氣浮運(yùn)、放氣下沉的圓蓋沉井，平面尺寸為60×28米，有井筒55個(gè)。中國(guó)南京長(zhǎng)江橋、枝城長(zhǎng)江橋等也采用過(guò)這種重型沉井基礎(chǔ)。南京長(zhǎng)江橋的沉井下沉深度達(dá)54.87米;枝城長(zhǎng)江橋墩位處巖面高差3.7米,設(shè)計(jì)時(shí)打破了傳統(tǒng)垂直平面做法，按巖面斜度造成高低刃腳，使沉井底面與巖面吻合。    氣壓沉箱是一個(gè)無(wú)底箱形結(jié)構(gòu),頂上有雙門通廊,

33、以便人和材料進(jìn)入。沉箱下沉至水底后，注入壓縮空氣以阻止水進(jìn)入。人在其內(nèi)開挖地基，使沉箱繼續(xù)下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高。氣壓沉箱基礎(chǔ)在施工過(guò)程中，可處理下沉的障礙物，可直接觀察到地基原形，也不用灌注水下混凝土，質(zhì)量比較可靠。但施工者需要在高壓空氣中工作，不但效率不高，而且對(duì)身體有害。中國(guó)早期修建的橋梁，如杭州錢塘江橋曾采用這一技術(shù)。 橋梁組成-墩臺(tái)橋梁墩臺(tái)是橋墩和橋臺(tái)的合稱，是支承橋梁上部結(jié)構(gòu)的建筑物。橋臺(tái)位于橋梁兩端，并與路堤相接，兼有擋土作用；橋墩位于兩橋臺(tái)之間。橋梁墩臺(tái)和橋梁基礎(chǔ)統(tǒng)稱為橋梁下部結(jié)構(gòu)。    中國(guó)周代以前，在河中堆集石塊供涉水。秦代在咸陽(yáng)

34、渭水上架了一座用石柱作橋墩的橫橋，“廣六丈，南北三百八十步，六十八間，七百五十柱，百二十二梁”(三輔黃圖)。唐代長(zhǎng)安中橋“歲為洛水沖注，李德昭創(chuàng)意積石為腳,銳其前以分水勢(shì),自是更無(wú)漂損”（中國(guó)石橋），這種類端橋墩形式沿用至今。近代，墩臺(tái)由石砌向混凝土澆筑發(fā)展。同時(shí)，隨著橋梁技術(shù)的發(fā)展，有些橋梁的橋墩橋臺(tái)成為橋梁上部結(jié)構(gòu)的組成部分。例如 T型剛構(gòu)橋、斜腿剛構(gòu)橋的上部結(jié)構(gòu)同橋梁墩臺(tái)的上部是連為一體的；懸索橋錨索的錨固部分一般是同橋臺(tái)結(jié)合在一起的；開啟橋的衡重部分常設(shè)置在橋墩臺(tái)體之內(nèi)；斜拉橋的索塔架往往包括基礎(chǔ)以上的墩身部分等。  在墩臺(tái)工程方面，中國(guó)古代有創(chuàng)造性的成就，你想知道嗎？ &#

35、160;   近代,各種類型混凝土墩臺(tái)和預(yù)制裝配式墩臺(tái)逐步向機(jī)械化拼裝施工方向發(fā)展。隨著施工裝備的改進(jìn)和施工技術(shù)的提高，橋梁墩臺(tái)深水施工，峽谷中高墩臺(tái)建造，以及受復(fù)雜應(yīng)力的空間結(jié)構(gòu)的墩臺(tái)建造，不斷獲得發(fā)展。國(guó)內(nèi)外對(duì)中等跨徑橋梁多采用施工便捷、圬工量省的排架樁柱式橋墩。美國(guó)路易斯安那州跨越龐恰特雷恩湖的大橋全長(zhǎng)約39公里，有跨徑為25.6米的基本橋孔1526個(gè)，其中1500余座雙樁柱（直徑為1.64米的樁節(jié)段用12根預(yù)應(yīng)力鋼絲束串聯(lián)）橋墩在15個(gè)月內(nèi)完成,全橋在26個(gè)月內(nèi)完成,創(chuàng)世界最長(zhǎng)橋快速施工的記錄。 一、橋墩    由帽

36、蓋（頂帽、墩帽）和墩身組成。帽蓋是橋墩支承橋梁支座或拱腳的部分，其作用是把橋梁上部結(jié)構(gòu)荷載傳給墩身，并加強(qiáng)和保護(hù)墩身頂部。樁柱式墩的樁柱靠帽蓋聯(lián)結(jié)為整體。墩身是橋墩承重的主體結(jié)構(gòu)，其作用是把橋梁上部結(jié)構(gòu)荷載傳給橋梁基礎(chǔ)和地基。    1.實(shí)體墩也稱重力式墩，依靠自身重量保持穩(wěn)定的橋墩。它的整體性和耐久性好。實(shí)體墩的墩身常用抗壓強(qiáng)度高的石料砌筑或混凝土澆筑。當(dāng)墩身較大時(shí)，可在混凝土中摻入不超過(guò)墩身體積25的片石，以節(jié)省水泥。實(shí)體墩也可用預(yù)制的塊件在工地砌筑，各塊件用高強(qiáng)度鋼絲束串聯(lián)施加預(yù)應(yīng)力。砌筑時(shí)，塊件要錯(cuò)縫。用這種方法建造的實(shí)體墩又稱為裝配式橋墩。&#

37、160;   2.薄壁墩用鋼筋混凝土制作的實(shí)體薄壁橋墩或空心薄壁橋墩。實(shí)體薄壁橋墩適用于中小跨徑橋梁。空心薄壁橋墩多用于大跨徑橋和高橋墩橋。    3.柱式墩在基礎(chǔ)上灌筑混凝土單柱或雙柱、多柱所建成的墩。中國(guó)通常采用兩根直徑較大的鉆孔樁作基礎(chǔ)，在其上面建立柱作成雙柱墩，并在兩柱之間設(shè)橫系梁以增加剛度。此外，也常用單樁單柱墩。    4.排架樁墩由單排樁或雙排樁組成的橋墩。一排樁的樁數(shù)一般同上部結(jié)構(gòu)的主梁數(shù)目相等。將各樁頂聯(lián)系一起的蓋梁可用混凝土制作。這種橋墩所用的樁尺寸較小，因此通常稱

38、這種橋墩為柔性樁墩。它按柔性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可考慮水平力沿橋的縱軸線在各墩上的分配。    5.構(gòu)架式橋墩以兩欞或多欞構(gòu)架作成的橋墩，多用鋼筋混凝土制作。構(gòu)架式橋墩輕型美觀，但不宜在有漂流物或流冰的河流中建造。二、橋臺(tái)    由帽蓋（頂帽、臺(tái)帽）和臺(tái)身組成。臺(tái)身有前墻和側(cè)墻（冀墻）兩部分。前墻是橋臺(tái)的主體，它將上部結(jié)構(gòu)荷載和土壓力傳達(dá)于基礎(chǔ)。側(cè)墻位于前墻的側(cè)后方，主要支擋路堤土方并可增加前墻的穩(wěn)定性。前墻和側(cè)墻均可用石料或混凝土砌筑。當(dāng)上部結(jié)構(gòu)為拱式體系時(shí)，除在橋面系同前墻相會(huì)處需設(shè)置臺(tái)帽之外，在臺(tái)身支承拱腳之處需另設(shè)拱座

39、。和臺(tái)帽相連的胸墻同橋面系端部之間應(yīng)留伸縮縫。    1.重力式橋臺(tái)依靠自重來(lái)保持橋臺(tái)穩(wěn)定的剛性實(shí)體，它適于用石料砌筑，要求地基土質(zhì)良好。重力式橋臺(tái)的平面形狀有U形、T形以及山形等。U形的整體性好,施工方便，但是臺(tái)背易積水，故在臺(tái)后填土中應(yīng)設(shè)盲溝排水，以免發(fā)生土的凍脹。在土質(zhì)地基上，翼墻同前墻相會(huì)合處應(yīng)設(shè)置隔縫，將兩者分開砌筑，以避免兩者沉降不均，產(chǎn)生破壞。    2.埋置式橋臺(tái)埋置于路堤錐體護(hù)坡中的橋臺(tái)，它僅露出臺(tái)帽以上的部分以支承橋梁上部結(jié)構(gòu)。由于是埋置土中，所以這種橋臺(tái)所受的土壓力很小，穩(wěn)定性好。但是錐體護(hù)坡

40、往往伸入河道，侵占了泄水面積，并易受到水流沖刷，因此必須十分重視護(hù)坡的保護(hù)；在設(shè)計(jì)中應(yīng)驗(yàn)算護(hù)坡萬(wàn)一被沖刷毀壞時(shí)的橋臺(tái)穩(wěn)定性和強(qiáng)度。    3.薄壁橋臺(tái)以 L形薄壁墻作成的橋臺(tái)。這種橋臺(tái)有前墻和扶壁，前墻是主要承重部分，扶壁設(shè)于前墻背面，支撐于墻底板上。扶壁有若干道，其作用是增加前墻的剛度。臺(tái)帽置于前墻頂部。底板上方的填土有助于保持橋臺(tái)的穩(wěn)定。    4.木墩臺(tái)主要用于木橋。目前僅在一些易于取材的林區(qū)采用這類墩臺(tái)，其他形式橋梁在維修搶險(xiǎn)時(shí)也用木墩臺(tái)或木垛作為臨時(shí)支承 橋梁防護(hù)建筑物 河道上建橋后,

41、為了防止和減輕橋下河床的變形,加強(qiáng)橋梁抵抗水流沖刷的能力，保證橋梁的正常使用 而修筑的建筑物，主要有橋頭錐體護(hù)坡、導(dǎo)流建筑物、護(hù)岸和既有橋的淺基防護(hù)建筑物等。    一、橋頭錐體護(hù)坡    路堤和橋梁相聯(lián)接的建筑物。路堤臨橋孔方向的邊坡較陡，并迎受水流沖刷，常用干砌片石和漿砌片石修筑各種類型的橋頭錐體護(hù)坡。    二、導(dǎo)流建筑物    引導(dǎo)水流順暢地通過(guò)橋孔，保護(hù)橋梁墩臺(tái)以及橋頭路基和河岸不受沖刷所修筑的橋梁防護(hù)建筑物。一般按水流量和流速等修筑不同類型的導(dǎo)流建筑物。常見(jiàn)的有：    曲線形導(dǎo)流堤和直線形導(dǎo)流堤。橋址所在河段河流通過(guò)河