41200 城市桥梁工程
412010 城市桥梁结构形式及通用施工技术
412011 城市桥梁结构组成类型
一、桥梁基本组成与常用术语
1、桥梁的基本组成
五大部件是桥梁结构安全性的保证。①桥跨结构：跨越障碍的结构物。②支座系统：在桥跨结构与桥墩或桥台的支撑处所设置的传力装置，传递很大的荷载，并且还要保证桥跨结构能产生一定的位变。③桥墩：支承桥跨结构的结构物。④桥台：设在桥的两端；一边与路堤相接，以防止路堤滑塌；另一边支承桥跨结构的端部。桥台两侧常做成锥形护坡、挡土墙等防护工程。⑤墩台基础：将荷载传至地基的结构。 五小部件是服务功能有关的部件，过去总称桥面构造：①桥面铺装：平整度、耐磨性、不翘曲、不渗水是保证行车舒适性的关键。②排水防水系统。③栏杆。④伸缩缝。⑤灯管照明。
2、相关常用术语
净跨径：相邻两个桥墩（或桥台）之间的距离。对于拱式桥是每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。
计算跨径：对于具有支座的桥梁，是指桥跨结构相邻两个支座中心之间的距离；对于拱式桥，是指两相邻拱脚截面形心点之间的水平距离。 拱轴线：拱圈各截面形心点的连线。
桥梁高度：指桥面与低水位之间的高差，或指桥面与桥下路线路面之间的距离，简称桥高。
桥下净空高：设计洪水位、计算通航水位或桥下线路路面至桥跨结构最下缘之间的距离。
建筑高度：桥上行车路面（或轨顶）标高至桥跨结构最下缘之间的距离。 容许建筑高度：桥面标高对通航净空顶部标高之差。
净矢高：从拱顶截面下缘至相邻两拱脚截面下缘最低点之连线的垂直距离。 计算矢高：冲拱顶截面形心至相邻两拱脚面形心之间连线的垂直距离。 矢跨比：计算矢高与计算跨径之比，反应拱桥受力特征的一个重要指标。
涵洞：多空跨径全长不到8米和单孔跨径不到5米的泄水结构物，均称为涵洞。
二、桥梁的主要类型
1、按受力特点分
受力构件分为拉、压、弯三种基本受力方式。在力学上可归结为梁式、拱式、悬吊式三种基本体系以及他们之间的各种组合。
梁式桥：是一种竖向作用下无水平反力的结构。梁内产生的弯矩最大，通常需要用抗弯能力强的材料（钢、木、钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土）来建造。
拱式桥：拱式桥的主要承受结构是拱圈或拱肋。这种结构在竖向荷载作用下，桥墩或桥台将承受水平推力。拱桥的承重结构以受压为主，通常用抗压能力强的圬工材料（砖、石、混凝土）和钢筋混凝土来建造。 钢架桥：主要承重结构是梁或板和立柱或竖墙整体结构在一起的钢架结构。梁和柱连接处具有很大的刚性，在竖向荷载作用下，梁部主要受弯，而在柱脚处也具有水平反力，其受力状态介于梁桥和拱桥之间。梁柱钢结构处容易产生裂缝。
悬索桥：以悬索为主要承重结构，结构自重轻，刚度差，在车辆动荷载和风荷载作用下有较大的变形和震动。
组合体系桥：连续钢构、梁、拱组合，斜拉桥也是组合体系桥的一种。 2、按其它分类方式
按桥梁多孔跨径总长或单孔跨径的长度，可分特大桥、大桥、中桥、小桥。 特大桥：多孔跨径总长1000米以上，单孔跨径150米以上。 大桥：多孔跨径总长100-1000米，单孔跨径40-150米。 中桥：多孔跨径总长：30-100米，单孔跨径20-40米。 小桥：多孔跨径总长：8-30米，单孔跨径5-20米。
单孔跨径系指标准跨径，梁式桥、板式桥的多孔跨径总长为多孔标准跨径的总长。 按跨越障碍物分：跨河桥、跨线桥、高架桥和栈桥。
按上部结构的行车道位置分为上承式桥、中承式桥、下承式桥。
412012 模板、支架的设计、制作、安装与拆除
一、模板、支架和拱架的设计与验算
模板、支架和拱架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性。
施工设计应包括下列内容：1、工程概况和工程结构简图。2、结构设计依据和设计计算书。3、总装图和细部构造图。4、制作、安装的质量及精度要求。5、安装、拆除时的安全技术措施及注意事项。6、材料的性能要求及材料数量表。7、设计说明书和使用说明书。 梁、板和拱的底模及支承板、拱架、支架，计算强度用：自重+施工人员、堆放材料荷载+振捣荷载+其他（风雪、保温、水流）；验算刚度用：自重+其他（风雪、保温、水流）。 缘石、人行道、栏杆、柱、梁板、拱的侧模板，计算强度用：振捣荷载+新浇筑混凝土对侧面模板的压力；验算刚度用：新浇筑混凝土对侧面模板的压力。
基础、墩台等厚大结构物的侧模板，计算强度用：新浇筑混凝土对侧面模板的压力+倾倒混凝土时产生的水平冲击荷载；验算刚度用：新浇筑混凝土对侧面模板的压力。 【计算强度：都考虑；验算刚度：不考虑临时的】
验算模板、支架和拱架的抗倾覆稳定时，各施工阶段的稳定系数均不得小于1.3。 验算模板、支架和拱架刚度时，变形值不得超过：1、结构表面外露的模板挠度为模板构件的1/400；2、结构表面隐蔽的模板挠度为模板构件的1/250；3、拱架和支架受载后挠曲的杆件，其弹性挠度与相应结构跨度的1/400；钢模板的面板变形值为1.5毫米。
模板、支架和拱架的设计中应设施工预拱度。施工预拱度应考虑下列因素：1、设计文件规定的结构预拱度；2、支架和拱架承受全部施工荷载引起的弹性变形；3、受载后由于杆件接头处的挤压和卸料设备压缩而产生的非弹性变形；4、支架、拱架基础受载后的沉降【记忆：设计沉降非弹性。】。
设计预应力混凝土结构模板时，应考虑施加预应力后构件的弹性压缩、上拱及支座螺栓或预埋件的位移等。
支架立柱在排架平面内应设水平横撑。立柱高度在5米以内时，水平撑不得少于两道，立柱高于5米时，水平撑间距不得大于2米，并应在两道横撑之间加双向剪刀撑。在排架平面外应设斜撑，斜撑与水平交角宜为45度。 并应对地基承载力进行计算。
二、模板、支架和拱架的制作与安装
支架和拱架搭设之前，预压地基合格并形成记录。 支架立柱必须设置在具有足够承载力的地基上，立柱底端必须放置垫板或混凝土垫块。支架地基严禁被水侵泡，冬期施工必须采取防止冻胀的措施。 支架通行口两边应加护桩，夜间应设置警示灯。
安装支架和拱架过程中，应随安装架设临时支撑。采用多层支架时，支架的横垫板应水平，立柱铅直，上下层立柱应在同一中心线上。 支架或拱架不得与施工脚手架、便桥相连。 预压支架合格并形成记录。
支架、拱架安装完毕，经检验合格后方可安装模板。必须设置防倾覆设施。
当采用充气胶囊作空心构件芯模时，其安装应符合下列规定：1、胶囊在使用前应经检查确认无漏气。2、从浇筑混凝土到胶囊放气止，应保持气压温度。3、使用胶囊内模时，应采用定位箍筋与模板连接固定，防止上浮和偏移。4、胶囊放气时间经试验确定，以混凝土强度达到能保持构件不变形为度。
浇筑混凝土和砌筑前，应对模板、支架和拱架进行检查和验收，合格后方可施工。 模板工程及支撑体系施工属于危险性较大的分部分项工程，施工前应编制专项方案；超过一定规模的还应进行专家论证。
三、模板、支架和拱架的拆除
非承重模板应在混凝土强度能够保证结构棱角不损害时方可拆除，混凝土强度宜为2.5Mpa及以上。
芯模和预留孔道的内模应在混凝土抗压强度能够保证结构表面不发生塌陷和裂缝时，方可拔除。
钢筋混凝土结构的承重模板、支架，应在混凝土强度能够承受自重荷载及其他可能的叠加荷载是，方可拆除。
浆砌石、混凝土砌块拱桥架的卸落应遵守下列规定：1、砂浆强度达到设计要求强度后卸落拱架，砂浆强度应达到设计标准值的80%以上。2、跨径小于10米的拱桥宜在拱上结构全部完成后卸落拱架；中等跨径实腹式拱桥宜在护拱完成后卸落拱架；大跨径空腹式拱脚宜在腹拱横墙完成（未砌腹拱圈）后卸落拱架。 在裸拱状态谢落拱架时，应对主拱进行强度及稳定性验算并采取必要的稳定措施。
模板、支架和拱架拆除应遵循先支后拆、后支先拆的原则。支架和拱架应按几个循环卸落，卸落量宜由小渐大。每一循环中，在横向应同时卸落、在纵向应对称均衡卸落。简支梁、连续梁结构的模板应从跨中向支座方向依次循环卸落；悬臂梁结构的模板宜从悬臂段开始顺序卸落。
预应力混凝土结构的侧模应在预应力张拉前拆除；底模应在结构建立预应力后拆除。
412013 钢筋施工技术
一、一般规定
钢筋应按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收，确认合格后方可使用。 钢筋的级别、种类和直径应按设计要求采用。当需要代换时，应由原设计单位作变更设计。
预制构件的吊环必须采用未经冷拉的热轧光圆钢筋制作，不得以其他钢筋替代，且其使用时的计算拉应力不大于50MPa。
在浇筑混凝土之前应对钢筋进行隐蔽工程验收，确认符合设计要求并形成记录。
二、钢筋加工
钢筋弯制前应先调直。钢筋宜优先选用机械方法调直。当采用冷拉法进行调直时，HPB300钢筋【光圆，P屁股光圆】冷拉率不得大于2%，HRB335、HRB400钢筋【带肋】冷拉不得大于1%。
钢筋下料前，应核对钢筋品种、规格、等级及加工量，下料后应按种类和使用部分分别挂牌标明。箍筋弯钩的弯曲直径应大于被箍住钢筋的直径，且HPB300不得小于箍筋直径
的2.5倍，HRB335不得小于箍筋直径的4倍；弯钩平直部分的长度，一般结构不宜小于箍筋直径的5倍，有抗震要求的结构不得小于10倍。
钢筋宜在常温状态下弯制，不宜加热。钢筋宜从中部开始逐步向两端弯制，弯钩应一次弯成。
三、钢筋连接
热轧钢筋接头应符合：1、钢筋接头宜采用焊接接头或机械连接接头。2、焊接接头优先选用闪光对焊。3、机械连接接头使用与HRB333和HRB400带肋钢筋的连接。4、当普通混凝土中钢筋直径等于或小于22mm时，在无焊接条件时，可采用绑扎连接，但受拉构件中的主筋不得采用绑扎连接。5、钢筋骨架和钢筋网片的交叉点点焊宜采用电阻点焊。6、钢筋与钢板的T形连接，宜采用埋弧压力焊或电弧焊。
钢筋接头设置应符合：1、在同一根钢筋上宜少设接头。2、钢筋接头应设置在受力较小的区段，不宜位于构件的最大弯矩处。3、在任一焊接或绑扎接头长度区段内，同一根钢筋不得有两个接头，在该区段内的受力钢筋，其接头的截面积占总截面积的百分率应符合规范规定。4、接头末端至钢筋弯起点的距离不得小于钢筋直径的10倍。5、施工中受力筋分不清受拉、受压的，按受拉处理【不利原则】。6、钢筋接头部位横向净距不得小于钢筋直径，且不得小于25mm。
四、钢筋骨架和钢筋网的组成与安装
先分部预制成钢筋骨架或钢筋网片，入模就位后再焊接或绑扎成整体骨架。 简支梁钢筋骨架预拱度应符合设计和规范规定，骨架接长焊接时，不同直径钢筋的中心线应在同一平面上。
当焊接网片的受力钢筋为HPB300钢筋时，如焊接网片只有一个方向受力，受力主筋与两端的两根横向钢筋全部交叉点必须焊接；如焊接网片为两个方向受力，则四周边缘的两根钢筋的全部交叉点必须焊接，其余交叉点可以间隔焊接或绑、焊相间。
当焊接网片的受力钢筋为冷拔低碳钢丝，而另一方向的钢筋间距小于10cm时，除受力主筋与两端的两根横向钢筋的全部交叉点必须焊接外，中间部分的焊点距离可增大至25cm。
钢筋现场绑扎规定：1、钢筋的交叉点应采用绑丝绑牢，必要时可辅以点焊。2、钢筋网的外围两行钢筋交叉点应全部扎牢，中间部分交叉点可以间隔交错扎牢，但双向受力的钢筋网，钢筋交叉点必须全部扎牢。3、梁与柱的箍筋，除设计有特殊要求外，应与受力钢筋垂直设置；箍筋弯钩叠合处，应位于梁和柱角的受力钢筋处，并错开设置；螺旋形箍筋的起点和终点均应绑扎在纵向钢筋上。4、矩形柱角部竖向钢筋的弯钩平面与模板面的夹角应为45°；多边形柱角部竖向钢筋弯钩平面应朝向断面中心；圆形柱所有竖向钢筋弯钩平面应面朝圆心。小型截面柱当采用插入式振捣器时，弯钩平面与模板面的夹角不得小于15°。5、绑扎接头搭接长度范围内的箍筋间距：当钢筋受拉时应小于5d，且不得大于10cm；当钢筋受压时应小于10d,且不得大于20cm。6、钢筋骨架的多层钢筋之间，应用短钢筋支垫，确保位置准确。
钢筋混凝土保护层厚度：1、普通钢筋和预应力直线钢筋的最小混凝土保护层厚度不得小于钢筋公称直径，后张法构件预应力直线形钢筋不得小于管道直径的1/2。2、当受拉区主筋的混凝土保护层厚度大于5cm时，应在保护层内设置直径不小于6mm、间距不大于10cm的钢筋网。3、钢筋机械连接件的最小保护层厚度不得小于2cm。4、应在钢筋与模板之间设置垫块，确保钢筋的混凝土保护层厚度。
412014 混凝土施工技术
一、混凝土的抗压强度
混凝土的抗压强度应以边长15cm的立方体标准试件测定。试件以同龄期者3块为1组，并以同等条件制作和养护。 评定混凝土强度的方法，包括标准差已知统计法、标准差未知统计法以及非统计法三种。
对C50及以上高强混凝土，方量较少时，宜留取不小于10组的试件，采用标准差未知的统计方法评定混凝土强度。
二、混凝土原材料
混凝土原材料包括水泥、粗细骨料、矿物掺合料、外加剂和水。
配置高强混凝土的矿物掺合料可选用优质粉煤灰、磨细矿渣粉、硅粉和沸石粉。
三、混凝土配合比设计步骤【初实基施】
1、初步配比设计阶段，根据配置强度和设计强度相互间关系，查表计算确定计算初步配合比【查表】。
2、实验室配合比设计阶段，根据施工条件的差异和变化、材料质量的可能波动调整配合比【波动】。
3、基准配合比设计阶段，根据强度验证原理和密度修正方法，确定每立方米混凝土的材料用量【修正】。
4、施工配合比设计阶段，根据实测砂石含水率进行配合比调整，提出施工配合比。 对首次使用的混凝土配合比应进行开盘鉴定，留取试件进行检测。
四、混凝土施工
施工顺序：原材料计量→搅拌→运输→浇筑→养护
对骨料的含水率的检测，每一工作班组不应少于一次，雨期增加测定次数。
混凝土搅拌时间取决于：搅拌机类型（强制式）、搅拌机容量、混凝土坍落度。 混凝土搅拌物坍落度应在搅拌地点和浇筑地点分别随机取样检测。每一工作班或每一单元结构物不应少于两次。评定时应以浇筑地点测值为准。搅拌机出料至浇筑入模时间不超过15min，可仅在搅拌地点检测。 混凝土拌合物在运输过程中，应保持均匀性，不产生分层、离析等现象，如出现分层、离析现象，则应对混凝土拌合物进行二次快速搅拌。 混凝土拌合物运输到浇筑地点后，应按规定检测其坍落度，坍落度应符合设计要求和施工工艺要求。
严禁在运输工程中向混凝土拌合物中加水。
采用泵送混凝土时，应保证混凝土泵连续工作，受料斗有足够的混凝土。泵送间隙时间不超过15分钟。
混凝土浇筑前，应检查模板、支架的承载力、刚度和稳定性，检查钢筋及预埋件的位置、规格，并做好记录，符合设计要求后方可浇筑。在原混凝土面上浇筑新混凝土时，相接面应凿毛，并清洗干净，表面湿润但不得积水。
对于大方量混凝土浇筑，应事先制定浇筑方案。 混凝土运输、浇筑及间隙的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。同一施工段的混凝土应连续浇筑，并应在底层混凝土初凝之前将上一层混凝土浇筑完毕。 每一振捣点的振捣延续时间，应以混凝土表面呈现浮浆，不出现气泡和不在沉落为准。
混凝土应覆盖和洒水养护。
洒水养护的时间：采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥的混凝土，不得少于7d。掺加缓凝型外加剂或有抗渗等要求及高强度混凝土，不少于14d。采用塑料膜覆盖养护。 当气温低于5℃时，应采取保温措施，不得对混凝土洒水养护。 412015 预应力混凝土施工技术
市政七大名师笔记整理--第二章[桥梁]
