二、桥梁工程

　　(一)桥梁的组成与分类

　　1.桥梁的基本组成部分

　　2.桥梁的分类

　　(1)根据桥梁跨径总长L和单孔跨径LK的不同，桥梁可分为特大桥、大桥、中桥、小桥。

分类	跨径总长	单孔跨径
特大桥	L>l000m	LK>150m
大桥	1000m≥L≥100m	150m≥LK≥40m
中桥	l00m>L>30m	40m>LK≥20m
小桥	30m≥L≥8m	20rn>LK≥5m

　　(2)根据桥面在桥跨结构中的位置，桥梁可分为上承式、中承式和下承式桥。

　　(3)根据桥梁的结构形式，桥梁可划分为梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥和组合式桥。

　　(二)桥梁上部结构

　　1.桥面构造

　　(1)桥面铺装及排水、防水系统。

　　1)桥面铺装

　　①水泥混凝土或沥青混凝土铺装

　　②防水混凝土铺装

　　为了延长桥面铺装层的使用年限，宜在上面铺筑厚20mm的沥青表面作磨耗层。为使铺装层具有足够的强度和良好的整体性(亦能起联系各主梁共同受力的作用)，一般宜在混凝土中铺设直径为4～6mm的钢筋网。

　　2)桥面纵横坡

纵坡	桥上纵坡机动车道不宜大于4.0%，非机动车道不宜大于2.5%；桥头引道机动车道纵坡不宜大于5.0%。高架桥桥面应设不小于0.3%的纵坡。
横坡	桥面的横坡，一般采用1.5%～3%。横坡做法如下： ①通常是在桥面板顶面铺设混凝土三角垫层。 ②在墩台顶部做成倾斜的桥面板。 ③直接将行车道板做成双向倾斜的横坡。

　　【练习题】

　　1.桥面横坡一般采用( )。【2013】

　　A.0.3%～0.5%

　　B.0.5%～1.0%

　　C.1.5%～3%

　　D.3%～4%

　　【答案】C

　　【解析】桥面的横坡，一般采用1.5%～3%。

　　3)桥面排水和防水设施

　　①桥面排水

纵坡＜1%	设置排水管的截面积不宜小于100mm2/m2
纵坡＞2%	设置排水管的截面积不宜小于60mm2/m2
中桥、小桥 且纵坡≥3%	可不设排水口，但应在桥头引道上两侧设置雨水口

　　②防水层

　　桥面防水层设置在桥面铺装层下面，将透过铺装层渗下来的雨水汇集到排水设施(泄水管)排出。

　　(2)伸缩缝

　　通常在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的铰接位置上设置伸缩缝。

　　1)伸缩缝的构造要求

　　①要求伸缩缝在平行、垂直于桥梁轴线的两个方向均能自由伸缩。

　　②在设置伸缩缝处，栏杆与桥面铺装都要断开。

　　2)伸缩缝的类型

类型	适用性
镀锌薄钢板伸缩缝	中小跨径的装配式简支梁桥上
钢伸缩缝	易于在斜桥上使用。只有在温差较大的地区或跨径较大的桥梁上才采用
橡胶伸缩缝	在变形量较大的大跨度桥上，可以采用橡胶和钢板组合的伸缩缝

　　(3)人行道、栏杆、灯柱

人行道	可选用0.75m、1m，大于1m按0.5m倍数递增。人行道一般高出行车道0.25～0.35m。
安全带	不设人行道的桥上，两边应设宽度不小于0.25m，高为0.25～0.35m的护轮安全带。
栏杆、灯柱	栏杆的高度一般为0.8～1.2m，标准设计为1.0m；栏杆间距一般为1.6～2.7m，标准设计为2.5m。

　　2.桥梁上栏杆间距通常应为( )。【2012】

　　A.1.0m

　　B.1.2m

　　C.1.6m

　　D.2.5m

　　E.2.7m

　　【答案】CDE

　　【解析】本题考查的是桥梁工程。栏杆的高度一般为0.8～1.2m，标准设计为1.0m;栏杆间距一般为1.6～2.7m，标准设计为2.5m。

　　2.承载结构

　　3.桥梁按承重结构划分有( )。【2016】

　　A.格构式

　　B.梁式桥

　　C.拱式桥

　　D.刚架桥

　　E.悬索桥

　　【答案】BCDE

　　【解析】桥梁的承重结构包括：梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥、组合式桥。

　　(1)梁式桥

　　1)简支梁式桥(静定结构)

　　①简支板桥。主要用于小跨度桥梁。

　　跨径在4～8m时，采用钢筋混凝土实心板桥;

　　跨径在6～13m时，采用钢筋混凝土空心倾斜预制板桥;

　　跨径在8～16m时，采用预应力混凝土空心预制板桥。

　　4.当桥梁跨径在8～16m时，简支板桥一般采用( )。【2011】

　　A.钢筋混凝土实心板桥

　　B.钢筋混凝土空心倾斜预制板桥

　　C.预应力混凝土空心预制板桥

　　D.预应力混凝土实心预制板桥

　　【答案】C

　　【解析】本题考查的是桥梁工程。跨径在4～8m时，采用钢筋混凝土实心板桥;跨径在6-13m时，采用钢筋混凝土空心倾斜预制板桥;跨径在8～16m时，采用预应力混凝土空心预制板桥。

　　②肋梁式简支梁桥(简支梁桥)。简支梁桥主要用于中等跨度的桥梁。

　　中小跨径在8～12m时，采用钢筋混凝土简支梁桥;

　　跨径在20～50m时，多采用预应力混凝土简支梁桥。

　　③箱形简支梁桥。尤其适用于桥面较宽的预应力混凝土桥梁结构和跨度较大的斜交桥和弯桥。

　　2)连续梁式桥、悬臂梁式桥

　　①连续梁桥连续孔数很少超过五跨。

　　②主梁的截面通常采用箱形截面。

　　(2)拱式桥

　　拱式桥在竖向荷载作用下，两拱脚处不仅产生竖向反力，还产生水平反力(推力)。因此拱式桥对地基要求很高，适建于地质和地基条件良好的桥址。

　　1)简单体系拱桥

　　①主拱构造。石板拱宽跨比不应小于1/20。

　　②拱上建筑构造。拱上建筑按其采用的构造方式，可分为实腹式和空腹式两种。实腹式拱上建筑

　　一般适用于小跨径拱桥。

　　③细部构造。

　　实腹式拱桥的伸缩缝通常设在两拱脚的上方。

　　2)组合体系拱桥

　　根据构造方式及受力特点，组合体系拱桥可分为桁架拱桥、刚架拱桥、桁式组合拱桥和拱式组合体系桥等四大类。

　　①桁架拱桥。是由拱和桁架两种结构体系组合而成。

　　②刚架拱桥。也是一种有推力的拱桥。桁架拱桥和刚架拱桥均属于整体型上承式拱桥。

　　③桁式组合拱桥

　　④拱式组合体系桥

　　拱式组合体系桥可做成有推力和无推力两种形式。一般无推力中、下承式的拱式组合体系桥使用较多，无推力的拱式组合体系桥常称为系杆拱桥，目前出现的大跨径系杆拱桥大多采用钢筋混凝土或钢管混凝土结构。

　　(3)刚架桥

　　由梁式桥跨结构与墩台(支柱、板墙)整体相连而形成的结构体系，其梁柱结点为刚结。

　　(4)悬索桥

　　现代悬索桥一般由桥塔、主缆索、锚碇、吊索、加劲梁及索鞍等主要部分组成。

　　①桥塔。高度主要由桥面标高和主缆索的垂跨比f/L确定，通常垂跨比f/L为1/9～1/12。刚架式桥塔通常采用箱形截面。

　　②主缆索。悬索桥的主要承重构件，可采用钢丝绳钢缆或平行丝束钢缆，大跨度吊桥的主缆索多采用后者。

　　③大跨度悬索桥的加劲梁均为钢结构。

　　5.大跨度悬索桥的刚架式桥塔通常采用( )。【2014】

　　A.T形截面

　　B.箱形截面

　　C.I形截面

　　D.П形式截面

　　【答案】B

　　【解析】刚架式桥塔通常采用箱形截面。

　　6.大跨径悬索桥一般优先考虑采用( )。【2016】

　　A.平行钢丝束钢缆索和预应力混凝土加劲梁

　　B.平行钢丝束钢缆主缆索和钢结构加劲梁

　　C.钢丝绳钢缆主缆索和预应力混凝土加劲梁

　　D.钢丝绳钢缆索和钢结构加劲梁

　　【答案】B

　　【解析】主缆索是悬索桥的主要承重构件，可采用钢丝绳钢缆或平行丝束钢缆，大跨度悬索桥的主缆索多采用后者。大跨度悬索桥的加劲梁均为钢结构，通常采用桁架梁和箱形梁。预应力混凝土加劲梁仅适用于跨径500m以下的悬索桥，大多采用箱形梁。

　　(5)组合式桥

　　斜拉桥是典型的悬索结构和梁式结构组合的，由主梁、拉索及索塔组成的组合结构体系。

　　3.桥梁支座

　　(三)桥梁下部结构

　　1.桥墩

　　(1)实体桥墩

　　实体桥墩由墩帽、墩身和基础组成。大跨径的墩帽厚度一般不小于0.4m，中小跨梁桥也不应小于0.3m，并设有50～100mm的檐口。

　　7.中小跨桥实体桥墩的墩帽厚度，不应小于( )【2013】

　　A.0.2m

　　B.0.3m

　　C.0.4m

　　D.0.5m

　　【答案】B

　　【解析】大跨径的墩帽厚度一般不小于0.4m，中小跨径桥也不应小于0.3m。

　　(2)空心桥墩

　　①空心墩按壁厚分为厚壁与薄壁两种，一般用壁厚与中面直径(即同一截面的中心线直径或宽度)的比来区分：t/D≥1/10为厚壁，t/D<1/10为薄壁。

　　②空心桥墩在构造尺寸上应符合下列规定：

　　a.墩身最小壁厚，对于钢筋混凝土不宜小于30cm，对于素混凝土不宜小于50cm。

　　b.对40m以上的高墩，按6～10m的间距设置横隔板。

　　c.墩身周围应设置适当的通风孔与泄水孔，孔的直径不宜小于20cm;薄壁空心墩按计算配筋。

　　8.关于空心桥墩构造的说法，正确的是( )。【2011】

　　A.钢筋混凝土墩身壁厚不小于300mm

　　B.墩身泄水孔直径不宜大于200mm

　　C.空心墩应按构造要求配筋

　　D.沿墩身每600mm设置横隔板

　　【答案】A

　　【解析】本题考查的是桥梁工程。墩身周围应设置适当的通风孔与泄水孔，孔的直径不宜小于20cm。薄壁空心墩按计算配筋。空心桥墩在构造尺寸上应符合下列规定：1)墩身最小壁厚，对于钢筋混凝土不宜小于30cm，对于素混凝土不宜小于50cm。2)墩身内应设横隔板或纵、横隔板，通常的做法是：对40m以上的高墩，不论壁厚如何，均按6～10m的间距设置横隔板。3)墩身周围应设置适当的通风孔与泄水孔，孔的直径不宜小于20cm。

　　(3)柱式桥墩

类别	墩柱配筋的一般要求
纵向受力钢筋	直径≥12mm 截面积≥混凝土计算截面的0.4% 净距≥50mm 净保护层≥25mm
箍筋	直径≥6mm 间距≤min｛10倍纵向钢筋直径、构件横截面的较小尺寸、40cm｝

　　9.关于柱式桥墩、墩柱配筋的说法，正确的有( )。【2012】

　　A.箍筋直径不应小于6mm

　　B.纵向受力筋直径不应小于12mm

　　C.钢筋净保护层厚度不应小于60mm

　　D.纵向受力筋净距不应小于50mm

　　E.箍筋间距不应大于400mm

　　【答案】ABDE

　　【解析】本题考查的是桥梁工程。纵向受力钢筋净距不应小于50mm，净保护层不小于25mm。

　　(4)柔性墩

　　柔性排架桩墩分单排架和双排架墩。单排架墩一般适用于高度不超过4.0～5.0m。桩墩高度大于5.0m时，为避免行车时可能发生的纵向晃动，宜设置双排架墩。

　　(5)框架墩

　　2.桥台

　　(1)重力式桥台

　　重力式桥台依据桥梁跨径、桥台高度及地形条件的不同有多种形式，常用的类型有U形桥台、埋置式桥台、八字式和耳墙式桥台等。

　　(2)轻型桥台

　　轻型桥台适用于小跨径桥梁，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，多孔全长不宜大于20m。

　　(3)框架式桥台

　　适用于地基承载力较低、台身较高、跨径较大的梁桥。

　　(4)组合式桥台

　　常见的有锚定板式、过梁式、框架式以及桥台与挡土墙的组合等形式。

　　3.墩台基础

　　(1)扩大基础

　　(2)桩与管柱基础。

　　①地基浅层地质较差，持力土层埋藏较深，可用桩基础。

　　②当水文地质条件较复杂，特别是深水岩面不平，无覆盖层或覆盖层很厚时，采用管柱基础比较合适。

　　(3)沉井基础