桥梁桥台基础及下部构造
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桥的大体结构问题汇总问:桥梁大体结构有哪几类答:桥梁的三个要紧组成部份是:上部结构,下部结构和附属结构。
上部结构由桥跨结构、支座系统组成。
桥跨结构或称桥孔结构,是桥梁中跨越桥孔的、支座以上的繁重结构部份。
按受力图示不同,分为梁式、拱式、刚架和悬索等大体体系,并由这些大体体系组成各类组合体系。
它包括要紧繁重结构、纵横向联结系、拱上建筑、桥面构造和桥面铺装、排水防水系统,变形缝和平安防护设施等部份。
支座系统设置在桥梁上、下结构之间的传力和连接装置。
其作用是把上部结构的各类荷载传递到墩台上,并适应活载、温度转变、混凝土收缩和徐变等因素所产生的位移,使桥梁的实际受力情形符合结构计算图示。
一样分为固定支座和活动支座。
下部结构,由桥墩、桥台、墩台基础几部份组成。
桥墩、桥台是在河中或岸上支承双侧桥跨上部结构的建筑物。
桥台设在两头,桥墩那么在两桥台之间,见以下图。
而桥台除此之外,还要与路堤衔接,并避免其滑塌。
为爱惜桥台和路堤填土,桥台双侧常做一些防护和导流工程。
墩台基础保证桥梁墩台平安并将荷载传至地基的结构部份。
来源:问:桥梁结构的大体体系有哪些都有哪几部份组成答:桥梁工程要紧分为:一、基础及下部构造,包括桩基或明挖基础等、承台、墩台身、台帽组合桥台二、上部构造,包括盖梁箱梁的预制和安装、预应力的张拉及压浆、桥面铺装、护栏人行道等3、防护工程,包括锥护坡、护岸砌石匠程等4、引道工程来源:问:各类桥梁的大体特点答:梁式桥:包括简支板梁桥,悬臂梁桥,持续梁桥.其中简支板梁桥跨越能力最小,一样一跨在8-20m.持续梁桥国内最大跨径在200m以下,国外已达240m。
拱桥:在竖向荷载作用下,两头支承处产生竖向反力和水平推力,正是水平推力大大减小了跨中弯矩,使跨越能力增大.理论推算,混凝土拱极限跨度在500m左右,钢拱可达1200m.亦正是那个推力,修建拱桥时需要良好的地质条件.刚架桥:有T形刚架桥和持续刚构桥,T形刚架桥要紧缺点是桥面伸缩缝较多,无益于高速行车.持续刚构主梁持续无缝,行车平顺.施工时无体系转换.跨径我国最大已达270m(虎门大桥辅航道桥)缆索繁重桥(斜拉桥和悬索桥):是建造跨度超级大的桥梁最好的设计.道路或铁路桥面靠钢缆吊在半空,缆索悬挂在桥塔之间。
1、桥梁的基本组成部分:桥跨结构、支座系统、桥墩、桥台、基础。
上部结构:桥面系、承重结构、联结部件。
下部结构:桥墩、桥台、基础,上下部之间采用支座联结。
2、桥面构造:行车道铺装、排水防水系统、人行道、缘石、栏杆、护栏、照明灯具、伸缩缝3、桥梁按受力分为:梁式桥、拱式桥、吊桥、钢架桥,按跨径分为:特大桥、大桥、中桥、小桥、涵洞。
单孔跨径大于150m及多孔跨径总和大于1000m的为特大桥4、支座按变形方式分为:固定支座、单向活动支座、多向活动支座5、桥梁永久作用:结构重力、预加力、土的重力、土侧压力、混凝土收缩6、梁式桥按截面形式分为:板桥、矩形桥、T形桥、箱形桥7、简支梁桥的施工方法有哪些:就地现浇法、预制安装法&连续钢架桥施工方法:整体施工法、悬臂施工法、移动模架施工法、顶堆施工法9、桥涵上的作用按照随时间的变化分为:可变作用、永久作用、偶然作用10、桥梁的可变作用包括:汽车荷载、汽车荷载冲击力、离心力、汽车制动力、汽车引起的土侧压力桥梁设计的基本原则:应符合技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理的要求外,还应按照美观和有利环保的原则进行设计,并考虑因地制宜、就地取材、便于施工和养护等因素2、桥梁受到的作用:自重、附加恒载、交通荷载、自然因素3、桥梁设计步骤:标准、桥型、布置、主要尺寸、确定施工方案、配筋、验算、细节设计4、桥面为什么要进行排水和防水?排水和防水的主要措施是什么?积水不利交通,影响耐久性。
措施:纵横坡、泄水管、排水系统、桥面铺装防水功能,防排结合形成桥面防水系统5、伸缩缝的主要功能与要求是什么?作用:为了保证桥跨结构在气温变化、活载作用、混凝土收缩与徐变影响下按静力图式自由地变形。
要求:1)能保证结构温度变化所引起的伸缩变形2)车辆驶过时,应平顺、不打滑、无突跳和过大的噪声与振动3)具有安全排水防水的构造6、箱形截面受力特点:箱形截面具有良好的抗弯和抗扭特性,箱形截面的顶板和底板是结构提供抗弯能力的主要部位,箱梁腹板主要承受结构的弯曲剪应力以及扭转剪应力引起的主拉应力。
桥梁基础及下部结构施工方案一、工程概况桥面铺装采用 10cm C40 混凝土+防水层+10cm 沥青混凝土,桥面两侧设置 A 级钢筋混凝土防撞护栏,桥面设置双向 2%横坡。
施工内容:(一)道路及排水工程接线路面结构为:10cm 的面层结构+18cm 水泥稳定基层+18cm 水泥稳定底基层,接线道路的起终点的设计高程与现有高程一致,需要凿除路面结构层 28cm,且凿除长度不少于 2m,加铺玻纤格栅然后再加铺水泥稳定基层及面层,老路加高大于 28cm的,需要切除沥青面层,再加铺水泥稳定层及面层。
主线沥青混凝土面层采用两层结构,分别为:上面层选用 AC-13C 沥青混凝土,厚度 4cm;下面层选用 AC-20C 中粒式沥青混凝土,厚度 6cm。
层间设置粘结层,下设置封层,封层厚度 0.6cm,土路肩采用 C20 混凝土硬化,厚度 10cm。
基层采用水泥稳定级配碎石,水泥剂量 5%~3.5%,厚度为 18cm;底基层填方采用 3%~3.5%的水泥稳定级配碎石,厚度为 18cm。
(二)桥涵工程本次工程沿线共 1 座桥梁,为穿芳峪桥,桥梁技术状况评定为 2 类,本次拆除原穿芳峪桥,改建后穿芳峪桥全桥长 22.04m,桥宽为 13.0m,上部结构 2x8.0m 预制空心板简支梁,桥面连续,每片梁宽 0.99m,每孔共 13 片组成;下部构造采用实体墩、U 台,基础采用扩大基础。
墩台盖梁高度 0.5cm,长度 13.6,桥墩盖梁宽度 1.3 米,桥台盖梁宽度 1.5 米。
桥面铺装采用 10cm C40 混凝土+防水层+10cm 沥青混凝土,桥面两侧设置 A 级钢筋混凝土防撞护栏,桥面设置双向 2%横坡。
二、技术准备(1)组建以项目经理、项目技术负责人为核心的技术管理体系,下设工程部、质量技术部、安全环保部、材料部、党办综合办公室、测量队等分支部门。
(2)审查施工图纸,提出合理化建议,取得建设单位和设计单位同意,以达到节约投资、加快进度、保证质量和施工简便的目的,并提出合理性的审图意见。
桥梁上部结构、下部结构、基础结构、附属结构有哪些:桥梁一般讲由五大部件和五小部件组成,五大部件是指桥梁承受汽车或其他车辆运输荷载的桥跨上部结构与下部结构,是桥梁结构安全的保证.包括(1)桥跨结构(或称桥孔结构.上部结构)、(2)支座系统、(3)桥墩、(4)桥台、(5)墩台基础五小部件是指直接与桥梁服务功能有关的部件,过去称为桥面构造.包括(1)桥面铺装、(2)防排水系统、(3)栏杆、(4)伸缩缝、(5)灯光照明.上部指主要承重结构和桥面系;下部结构包括桥台、桥墩和基础;附属构造物则指桥头搭板、锥形护坡、护岸、导流工程等。
上部结构指的是桥梁支座以上(无铰拱起拱线或框架主梁底线以上)跨越桥孔部分的总称。
通常人们习惯称桥跨结构为桥梁的上部结构,包括主梁,支座,桥面铺装,排水系统,防护栏杆。
桥梁最下部的结构。
它直接坐落在岩石或土地基上,其顶端连接桥墩或桥台,合称为桥梁下部结构。
下部结构包括桥墩、桥台、和基础桥梁下部结构与地基接触的部分称为基础桥梁支座编辑本词条缺少名片图,补充相关内容使词条更完整,还能快速升级,赶紧来编辑吧!桥梁支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要结构部件。
它能将桥梁上部结构的反力和变形(位移和转角)可靠的传递给桥梁下部结构,从而使结构的实际受力情况与计算的理论图式相符合。
中文名桥梁支座外文名Bridge bearing构造符合上部结构的理论计算图式架设于墩台上目录1定义2分类3布置4安装5更换6养护7施工风险1定义编辑桥梁支座架设于墩台上,顶面支承桥梁上部结构的装置。
其功能为将上部结构固定于墩台,承受作用在上部结构的各种力,并将它可靠地传给墩台;在荷载、温度、混凝土收缩和徐变作用下,支座能适应上部结构的转角和位移,使上部结构可自由变形而不产生额外的附加内力。
桥梁支座的构造应符合上部结构的理论计算图式,如支承压力通过一个固定点传递时,支座应设计成只能容许结构端部转动而不能移动的固定支座;如支承压力通过一个固定点且作用在一定的方向传递时,则应设计成既能转动又能移动的活动支座。
桥梁基础及下部构造在桥梁的设计和施工过程中,桥墩和桥台是至关重要的部分。
它们组成了桥梁的下部结构,为桥梁的稳固和安全提供了基础。
桥墩桥墩是桥梁下部结构的一部分,通常用于支撑梁或拱的重量。
它们一般建造在桥梁的河床或土壤中,通常是混凝土或钢筋混凝土结构。
桥墩可以根据其位置和形状分为三种类型:水中墩、左右河岸墩和台墩。
其中,水中墩建造在河床中,左右河岸墩建造在河岸两侧,而台墩则是两座桥墩之间的支架结构。
在桥梁设计中,桥墩的高度和间距会受到多种因素的影响,例如桥梁所搭载的物体重量、河床深度、河流流速、地震等级和风荷载等。
因此,桥墩的设计需要考虑这些因素以确保桥梁的安全性。
桥台桥台是桥梁结构的一部分,用于承载桥梁的重量。
它们通常建造在左右河岸墩之间,以支撑梁或拱的跨度。
桥台可以分为T型、H型和箱型等不同的形状。
不同形状的桥台适用于不同的桥梁设计和环境条件。
设计桥台时需要考虑桥梁的长度、宽度和荷载特性,以确保桥台的稳定性。
桥台的抗震设计也很重要,因此需要根据当地的地震等级来进行设计。
桥墩和桥台的建造桥墩和桥台的建造需要依照设计图纸进行,按照设计要求,采用合适的建造材料和建造技术进行施工。
桥墩和桥台的建造需要严格遵守工程质量标准和工程安全要求,以确保桥梁结构的稳定性和安全性。
建造桥墩和桥台时需要考虑以下几个方面:1.确定桥墩和桥台的尺寸和形状,根据设计要求选择建造材料;2.准确测量遗址深度,确保桥墩和桥台的基础部分充分深入到地面;3.注意施工阶段性监测,确保桥墩和桥台的施工质量和稳定性;4.在建造过程中,注意材料选用和工序操作规范,避免出现瑕疵或施工质量不达标的情况;5.在桥墩和桥台的建造过程中,必须按照设计要求,采用专业的施工设备和流程进行施工。
总之,桥墩和桥台是桥梁下部结构的重要组成部分。
桥墩和桥台的设计和施工需要考虑多种因素,必须符合工程质量标准和安全要求,确保桥梁的稳定性和安全性。
桥梁下部结构分类和受力特点一、桥梁下部结构分类●重力式桥墩、重力式桥台、轻型桥墩、轻型桥台(一)重力式墩、台1.主要特点:●靠自身重量来平衡外力而保持其稳定性●墩、台身比较厚实,可以不用钢筋,用天然石材或片石砼砌筑2.适用:●地基良好的大中型桥梁●流冰、漂流物较多的河流●砂石料方便地区的小桥3.缺点:●圬工体积较大●自重和阻水面积较大4.分类:①桥墩:●普通墩●制动墩:比较厚实,承受单向较大的水平推力,防止出现一侧的拱桥倾坍;及梁桥重力式墩比较,具有拱座等构造设施②桥台:●U型桥台是梁桥和拱桥常用的重力式桥台●适用于:填土高度<8-10m或跨度稍大的桥梁●缺点:桥台体积和自重较大,增加了对地基的要求③注意点:●桥台的两个侧墙之间填土容易积水,结冰后冻胀,使侧墙产生裂缝●宜使用渗水性较好的土夯填并做好台后排水措施(二)轻型墩、台1.梁桥轻型墩、台(1)梁桥轻型桥墩①钢筋砼薄壁桥墩:●施工简便,外形美观,过水性良好●适用于:地基土软弱地区●需耗费立模的木材和一定数量的钢筋②柱式桥墩:●外形美观●圬工体积少,重量较轻③钻孔桩柱式桥墩:●适合多种场合和各种地质条件●通过增大桩径、桩长、用多排桩加建承台等措施,也能适用于更复杂的软弱地质条件以及较大的跨径和较高的桥墩④柔性排架桥墩:●优点:用料省、修建简便、施工速度快●缺点:用钢量大,使用高度和承载能力受到一定限制●适用于:低浅宽滩河流、通航要求低、流速不大的水网地区河流上修建小跨径桥梁时采用(2)梁桥轻型桥台:①设有支撑梁的轻型桥台:●适用于:单跨桥梁,桥孔跨径6-10m,台高<6m②埋置式桥台:●桥台受的土压力小,桥台的体积相应的减少●由于台前护坡是用片石做表面防护的一种永久性设施,存在被洪水冲毁而使台身裸露的可能●设计时需慎重的验算强度和稳定性●分类:后倾式、肋形埋置式、双柱式、框架式●桩柱式桥台:适合于各种土壤地基;适用范围:桥孔跨径8-20m,填土高度3-5m●填土高度>5m,宜采用框架式埋置式桥台③钢筋砼薄壁桥台:●适用于:软弱地基●构造和施工比较复杂,钢筋用量较多④加筋土桥台:●适用于:台后路基填土不被冲刷的中、小跨径桥梁,台高3-5m2.拱桥轻型桥墩、台(1)拱桥轻型桥墩:①带三角杆件的单向推力墩:●只在桥不太高的旱地上采用②悬臂式单向推力墩:●适用于两铰双曲拱桥(2)拱桥轻型桥台:●适用于:跨径<13m的小跨径拱桥和桥台水平位移量很小的情况●工作原理:当桥台受到拱的推力后,发生绕基底形心轴向路堤方向的转动,台后土产生抗力平衡拱的推力,从而使桥台的尺寸较小①八字形桥台:●适合于:桥下需要通车或过水的情况②U字型桥台:●适合于:较小跨径桥梁③背撑式桥台:●适合于:较大跨径的高桥和宽桥④靠背式框架桥台:●适合于:非岩石地基上修建拱桥桥台其他形式桥台:①组合式桥台:●适用于:各种地质条件②空腹式桥台:●适用于:软土地基、河床无冲刷或轻微冲刷、水位变化小的河道上③齿槛式桥台:●适用于:软土地基和路堤较低的中小跨径拱桥二、桥梁下部结构的构造特点及受力特点(一)桥梁下部结构的构造特点1.重力式桥墩:(1)梁桥重力式桥墩:●由墩帽、墩身、基础等组成●墩帽要满足支座布置和局部承压的需要(2)拱桥重力式桥墩:●具有拱座等构造设施●制动墩比普通墩尺寸更厚实,能承受单向较大的水平推力,防止倾坍2.重力式桥台(U形桥台):●由台帽、背墙、台身(前墙、侧墙)、基础、锥坡等组成●背墙、前墙、侧墙结合成一体,兼有挡土墙和支撑墙的作用3.梁桥轻型桥墩:(1)钢筋砼薄壁桥墩:●圬工体积小、结构轻巧●比重力式桥墩可节约圬工量70%左右(2)柱式桥墩:●由分离的2根或多根立柱(或桩柱)组成●是公路桥梁中采用较多的桥墩形式之一(3)柔性排架桩墩●由单排或双排的钢筋砼桩及钢筋砼盖梁连接而成●主要特点:可以通过一些构造措施,将上部结构传来的水平力(制动力、温度影响力等)传递到全桥的各个柔性墩台,或相邻的刚性墩台上,以减少单个柔性墩所受到的水平力,从而达到减小桩墩截面的目的4.梁桥轻型桥台(1)设有支撑梁的轻型桥台:●台身为直立的薄壁墙●台身两侧有翼墙●在两桥台下部设置支撑梁●上部结构及桥台锚栓连接,构成四铰框架(2)埋置式桥台:●台身埋在锥形护坡中●只露出台帽在外以安置支座及上部结构(3)钢筋砼薄壁桥台:●由扶壁式挡土墙和两侧的薄壁侧墙构成(4)加筋土桥台:●一般由台帽和由竖向面板、拉杆、锚定板、填料共同组合的台身组成5.拱桥轻型桥墩:(1)带三角杆件的单向推力墩:●在普通墩的墩柱上,从两侧对称地增设钢筋砼斜撑和水平拉杆,用来提高抵抗水平推力的能力●为了提高构件的抗裂性,可以采用预应力砼结构(2)悬臂式单向推力墩:●墩柱顶部向两桥跨处伸出悬臂段●当该墩的一侧桥孔遭到破坏,可以通过另一侧拱座上的竖向分力及悬臂长所构成的稳定力矩来平衡拱的水平推力导致的倾覆力矩6.拱桥轻型桥台(1)八字形桥台:●台身由前墙和两侧的八字翼墙构成(2)U字型桥台:●由前墙和平行于行车方向的侧墙组成●桥台侧墙是拱上侧墙的延伸(不同于U形重力式桥台)(3)背撑式桥台:●在八字桥台或U形桥台的前墙背后加一道或几道背撑,稳定性好(4)靠背式框架桥台:●用三角形框架把台帽、前壁、耳墙和设置在不同标高且具有不同斜度的分离式基础连接而成●水平和仰斜的基底能满足施工期间的稳定性,且能合理承受主拱作用力(二)桥梁下部结构的受力特点1.桥梁墩台总的受力特点:●承担桥梁上部结构所产生的荷载●并将荷载有效传递给地基基础●起着承上启下作用2.桥墩受力特点:●桥墩为多跨桥梁中的中间支承结构物●承受上部结构产生的竖向力、水平力、弯矩●自然界的风力、流水压力●偶然发生的地震力、冰压力、船只和漂流物的撞击力3.桥台受力特点:●桥台设置在桥梁两端,除支承桥跨结构外,又是衔接两岸接线路堤的构筑物●既能挡土护岸,又能承受台背填土及填土上车辆荷载所产生的附加土侧压力4.桥梁墩台的要求:●自身应有足够的强度、刚度、稳定性●对地基的承载能力、沉降量、基础之间的摩阻力也有一定的要求●避免上述荷载作用下产生危害桥梁整体结构的水平、竖向位移和转角位移5.桥梁墩台受力计算:受力计算时的荷载及其组合应根据可能出现的各种荷载情况进行最不利的荷载组合。
一:名词解释:1.桥墩和桥台:支承上部结构并将其传来的恒载和车辆等活载再传至基础的结构物。
通常设置在桥中间部分的称为桥墩;设置在桥两端为桥台。
除上述作用外,还与路堤相接,并抵御路堤土压力,防止路堤土的坍落。
基础:桥墩和桥台底部的奠基部分,承担从桥墩和桥台传来的全部荷载。
2.净跨径:对于设支座的桥梁,为设计水位上相邻两墩、台身顶内侧之间的水平净距;对于不设支座的桥梁,为上下部结构相交处内缘间的水平间距。
用l0 表示。
3.计算跨径:对于设支座的桥梁,为相邻支座中心的水平距离;对于不设支座的桥梁,为上、下部结构的相交面之中心间的水平距离。
用l表示。
4.标准跨径:对于设支座的桥梁,为两相邻桥墩中心线之间的距离或墩中线至桥台台背前缘之间的距离;对于不设支座的桥梁,指净跨径。
5.总跨径:多孔桥梁中各孔净跨径的总和,反映桥下渲泄洪水的能力。
通常用∑l0 表示。
6.桥梁全长:简称桥长,对于有桥台的桥梁,为两岸桥台翼墙尾端间的距离;对于无桥台的桥梁,为桥面系行车道长度,用L表示。
7.桥面净空:是桥梁行车道、人行道上方应保持的空间界限。
桥下净空:为满足通航(或行车、行人)的需要和保证桥梁安全而对上部结构底缘以下规定的空间界限。
8.桥梁建筑高度:上部结构底缘至桥面顶面的垂直距离。
9.容许建筑高度:线路定线中所确定的桥面标高,与通航(或桥下通车、人)净空界限顶部标高之差。
显然,桥梁的建筑高度不得大于容许建筑高度。
10.冲击作用:汽车以较高速度驶过桥梁时,由于桥面不平整,发动机抖动等原因,会引起桥梁结构振动,从而造成内力增大,这种动力效应称为冲击作用。
11.汽车离心力:车辆在弯道行驶时所伴随产生的惯性力,以水平力的形式作用于结构上。
汽车制动力:车辆减速或制动时,为克服车辆的惯12.性力而在路面与车辆之间发生的滑动摩擦力。
13.荷载横向分布影响线:单位荷载沿桥面横向作用在不同位置时,某梁所分配的荷载比值变化曲线。
荷载横向分布系数:表示某根主梁所承担的最大荷载是各个轴重的倍数。
U型桥台设计设计资料:1、下部结构:采用扩大基础重力式U型桥台,基础埋置在块石层中,桥台各部分材料:台帽:采用C30混凝土;台身:采用C20片石混凝土,桥台基础:采用C15片石混凝土;支座:采用C30混凝土。
2、上部结构:该梁桥采用钢筋混凝20mT型梁,标准跨径10m,计算跨径取9.5m,桥梁跨径取28m, 双向两车道,桥梁有效宽度为2.0(人行道)+3.75(机动车道)+0.1(中间分隔线)+3.75(机动车道)+2.0(人行道)m=11.6m3、重力式U型桥台特点重力式U型桥台由台帽、台身和基础三部分组成。
前墙除承受上部结构传来的荷载外,还承受路堤的水平压力。
前墙顶部设置台帽,以放置支座和安设上部结构,其构造要求与台帽基本相同。
台顶部分用防护墙将台帽与墙体隔开,侧墙用以连接路堤并抵挡路堤填土向两侧的压力。
侧墙长度可根据锥形护坡长度决定,侧墙后端应伸入路堤锥坡内75cm,以防填土松坍。
尾端上部做成垂直形式,下不按一定坡度缩短,前端与前墙相连,改善了前墙的受力条件。
桥台前墙的下缘一般与锥坡下缘相齐。
两个侧墙间应填以渗透性较好的土。
为了排除桥台前墙后面的积水,应与侧墙间略高于水位的平面上铺一层向路堤方向设有斜坡的夯实粘土作为防水层,并在粘土层上再铺一层碎石,将积水引向设于桥台后横穿路堤德盲沟内。
桥台两侧设有锥形护坡,锥形的坡度一般由纵向为1:1逐渐变至横向为1:1.5,以便和路堤边坡一致。
锥坡的平向形状为1:4的椭圆,锥坡用土夯筑而成,其表面用片石砌筑。
对于侧墙,其构造虽然简单,但圬工数量大,并有自身重力而增加对地基的压力,因此,一般宜在填土高度和跨度不大的桥梁中用。
U形桥台构造简单,但台身较高时工程量较大,一般用于桥梁跨度较小的低矮桥台。
重力式桥台构造简单、体积和自重均较大,多由石砌、片石混凝土或混凝土等圬工材料建造,桥台后的土压力主要靠自重来平衡。
重力式桥台宜在地基较好处修建。
3、设计资料:1、公路—I级2、设计洪水频率:1/1003、设计桥面布置:双向两车道,桥梁有效宽度为2.0(人行道)+3.75(机动车道)+0.1中间分隔线+3.75(机动车道)+2.0(人行道)m=11.6m4、标高:设计水位标高:170.93m;现河床面标高:168.91m;一般冲刷线标高:168.60m;基础顶面标高:168.55m。
桥梁下部结构设计——毕业设计一、背景和意义现代化的交通建设离不开许多重要的组成部分,其中桥梁就是最为常见的交通建筑物之一。
桥梁是道路交通的重要组成部分,桥梁的安全性、稳定性和耐久性是交通行业中一个重要的研究方向。
在桥梁下部结构设计中,研究桥墩、基础等结构的设计和稳定性分析,主要目的是保证桥梁的安全性和运行的稳定性,同时提高桥梁的使用寿命和减少维护成本。
桥梁下部结构是桥梁结构的重要组成部分,其设计好坏直接关系到整座桥梁的使用寿命和安全性。
因此,设计一个稳定可靠的桥梁下部结构,不仅能够保证交通的安全和畅通,而且也能为国家的经济发展贡献力量。
二、桥梁下部结构的设计原则桥梁下部结构的设计,需要考虑的因素非常多,在进行具体的设计之前,需要先明确设计原则。
这些原则可以帮助设计师确保桥梁下部结构的稳定性和安全性。
1、承受荷载能力:桥梁下部结构需要经过充分的荷载计算和评估,确保其能够承受桥梁的所有荷载,包括静荷载和动荷载。
2、合理的标准化:桥梁下部结构设计需要遵循国家和地方的标准,保证其设计的合理性和规范性。
3、稳定性和安全性:桥梁下部结构设计需要考虑到流过的水流、河床变化和地质条件等因素,并对其稳定性和安全性进行评估。
4、减少对环境的影响:桥梁下部结构设计需要尽量减少对周围环境的影响,包括水文环境、生态环境、道路交通等方面。
5、设计的经济性:桥梁下部结构设计需要具有合理的造价、工期和资源利用效率,以尽可能地减少建设成本。
三、桥梁下部结构的类型桥梁下部结构主要包括桥墩、桥台和基础三部分。
不同类型的桥梁下部结构有不同的结构形式和设计方法,下面简单介绍一下常见的几种类型。
1、墩式桥梁下部结构:墩式桥梁下部结构常见于中小跨度桥梁上,是指桥墩作为桥梁上部结构(比如梁和板)的支撑物。
墩式桥梁下部结构的墩身可以是不规则形状的、多边形状的或圆柱形的,具体的形式可以根据设计要求和土质条件来确定。
2、腿式桥梁下部结构:腿式桥梁下部结构一般用于桥梁在双岸距离很远的地方,其特点是在桥梁两侧各建一台,通过桥墩将两台连接成一体。
桥梁工程下部结构施工技术控制措施桥梁工程在我国社会生活中的地位十分重要,它不仅仅是一项不可或缺的交通枢纽,更是城市中一道现代化的风景,要确保桥梁工程施工质量。
施工阶段是桥梁建设中极其重要一个阶段,认真做好市政桥梁工程的施工质量保证措施,对于保证施工的顺利进行与否以及预期目标实现具有重要的意义。
本文对市政桥梁工程下部结构施工技术进行了研究。
关键词:桥梁工程;下部结构;施工要点;技术措施随着城市建设规模的增大,人们的生活水平不断提高,对城市市政基础设施的建设有了更高要求,市政桥梁工程作为市政基础设施之一,人们对其施工技术提出了更高的要求。
市政桥梁工程下部结构施工技术的好坏关系着市政桥梁工程质量的好坏,因此认真做好市政桥梁工程下部结构施工技术措施,对于保证施工的顺利进行与否以及预期目标的实现具有重要的意义。
一、桥梁工程下部结构概况桥梁是我国各地区的重要交通枢纽,古代的著名桥梁建筑不计其数,它们不仅发挥着巨大的实用价值,同时也具有丰富的审美价值,尽管随着社会历史的发展进步,越来越多的交通枢纽开始出现在神州大地,但是桥梁的作用依然无可替代,桥梁下部结构作为桥梁工程的基础组成部位,在整个桥梁工程施工中占据着关键地位,一旦这一环节的施工出现问题,就会影响到桥梁工程的整体质量。
桥梁下部结构主要由桥台、桥墩和基础组成,其中,桥墩是重中之重,因为该部位的承重能力最强,它是整个桥梁工程最主要的支撑部位,桥梁工程的基础部位则需长期承受上部结构的全部荷载,若路面行驶的车辆超重,基础部位的安全性也会受到很大程度的影响。
桥台部位主要起连接桥墩和上部结构的作用。
综上所述,不难看出桥梁下部结构的施工至关重要,因此,施工人员及现场管理人员都必须高度重视桥梁下部结构的施工质量。
二、桩基础施工要点1、沉入桩:沉入桩所用的基桩主要为预制的钢筋混凝土和预应力混凝土桩。
截面形式常用的有实心方形与矩形桩和空心管桩两种。
近年来发展的PHC高强预应力混凝土空心管桩已在工程上广泛应用。
1.桥梁一般由三个部分组成,即上部结构、下部结构和支座(附属部分)。
上部结构:担当车辆和行人荷载,把力传给下部结构。
下部结构:桥墩、桥台和基础;桥墩和桥台用来支撑上部结构,并将其传来的恒载和车辆活载传至基础。
基础的作用是承受从桥墩和桥台传来的全部荷载,是确保桥梁平安的关键之一。
支座:支撑上部结构的传力装置,传递荷载,满足位移。
2.计算跨径①对于设有支座的桥梁,是指桥跨结构相邻两个支座中心之间的水平距离。
②对于拱式桥,是指两相邻拱脚截面形心点之间的水平距离,用ι表示。
3.标准跨径(Lk)①对于梁式桥、板式桥是以两桥墩中线之间桥中心线长度或桥墩中线和桥台台背前缘线之间桥中心线长度为准。
②拱桥和涵洞以净跨径为准。
4.桥梁全长:①简称桥长,对于有桥台的桥梁,是指两岸桥台后端点之间的水平距离。
②对于无桥台的桥梁,则是指桥面系行车道的长度,用L表示。
5.桥梁高度:桥高是指桥面和低水位之间的高差,或指桥面和桥下线路路面之间的距离。
6.矢跨比(拱矢度):计算矢高/计算跨径=f/l f/l>1/5陡拱f/l<1/5坦拱矢跨比越大,拱桥越陡,竖直反力越大。
7.按桥梁受力体系分为:梁式桥、拱式桥、悬索桥、刚架桥和组合体系(斜拉桥属组合体系)。
8.按桥梁总比和跨径的不同来划分,有特大桥、大桥、中桥、小桥和涵洞。
9.单孔跨径Lk/m 特大桥Lk>150,大桥40≤Lk≤150,中桥20≤Lk<40,小桥5≤Lk<20,涵洞Lk<5。
10.按上部结构的行车道位置,分为上承式桥、中承式桥和下承式桥。
11.桥梁整体规划原则和设计上的要求,原则:平安适用、经济、美观。
设计基本要求:①运用上能保证行车的畅通、舒适和平安。
②经济上造价低,材料消耗少。
③设计上整个结构和各部分构件有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。
④施工上结构应便于制造和架造。
⑤美观上具有漂亮的外形,和四周的景观应相协调。
12.桥梁纵断面设计包括:总跨径的确定、桥梁的分孔、桥面标高、桥上和桥头引道的纵坡以及基础埋置的深度。
施工方案一、编制依据1、上海市政工程设计研究院提供的尉许高速公路两阶段施工设计图、其设计交底报告及踏勘现场所获得的资料数据。
2、投标文件和各公路工程施工技术质量规范。
3、交通部颁发的现行规范、规程、规则、验标。
4、我公司拥有的科技工法成果和现有的管理水平、劳力设备、技术能力,以及长期从事高速公路建设所积累的丰富的施工经验。
二、工程概况K58+325.5分离式立交桥0#台下部结构为肋板式台2个;基础为φ1.2m钻孔桩116延米/4根;承台1个;台帽1个。
三、施工准备安排1、施工用水和生活用水均以打水井为主,所有用水在使用前,需对水质进行化验,满足施工和生活用水标准方能使用。
2、从附近村庄接电,并自备部分发电机。
3、平整场地。
4、本工程主要人员5、计划开工时间:2004年4月1日,完工时间:2004年8月1日。
四、施工方法(一)、桩基施工1、钻孔灌注桩施工工艺流程图钻孔灌注桩施工工艺流程图2、基础施工钻孔灌注桩根据地质情况、设计桩径、桩长及钻机性能,采取以旋转钻机成孔,混凝土灌注采用导管水下灌注方法,导管采用φ300mm 导管(接头为丝扣连接、橡胶圈密封)2台钻机共配备导管总长60m 。
(1)施工准备①场地布置及平整:根据墩台位置及现场情况,合理布置电路、水路、场地、开挖沉碴池和泥浆池、建立泥浆循环系统,沉碴池和泥浆池的容积大小根据钻进速度和泥浆泵的流量来确定。
②桩位测量和埋设护筒:场地平整符合要求后,即进行测量放样,用长木桩准确标出各桩位中心,定位准确后埋设护筒,护筒采用3~5mm 钢板卷制而成,其内径应比钻头大20cm ,埋设深度应符合规范要求,护筒顶高出地下水位1.5~2.0m,并高出施工地面0.3m 。
护筒埋好后,需进行桩位中心复测,如有误差进行调整。
③钻机就位:钻机安装就位前进行检查和维修,钻机对位与设计钻孔中心位置误差不超过5cm ,就位后顶端用缆风绳对称拴牢拉紧,以使钻机保证平稳。
(2)钻孔设备的选择根据本合同段桩基施工的桩长、桩径及工程地质条件,拟选定1台GPS-15型旋转钻机(每台钻机配备一台性能完好的砂石泵及二台泥浆泵)、1台备用发电机及60m 长直径为30cm 的导管,导管两端用丝扣连接,并垫橡胶圈以保证接头不漏水。
(3)钻孔钻孔采用正循环的方法。
开钻时,稍提钻杆,在护筒内旋转造浆开动泥浆泵进行循环。
待泥浆均匀后,以低档慢速开始钻进,使护筒壁内有牢固的泥皮护壁。
钻至护筒脚下1m后,方可按正常速度钻进。
起动砂石泵,待循环正常后,才能开动钻机慢速回转下放钻头至孔底。
开始钻进时,先轻压慢转,待钻头正常工作后,逐渐加大转速,调整压力,并使钻头吸口不产生堵水。
钻进参数根据地层、桩径、砂石泵的合理排量和钻机的经济钻速等加以选择和调整。
钻进过程中尽量做到不停顿(加钻杆及更换钻头除外),如必须停顿时,应及时将钻头提离孔底(至少高于空底3.0m),以免钻碴沉淀而埋钻。
钻进过程中如在孔口段发生坍孔,应将原埋护筒接长并往下打设超出坍孔段至少0.8m,再实施钻进。
如坍孔发生在孔下部,应及时向钻孔内投入粘土进行回填,并用钻杆捣固密实,再实施钻进。
钻孔过程中应尽量避免孔斜,如发现孔斜,应向孔斜段注入一定量的水泥砂浆(或混凝土),并高出孔斜段至少0.5m,待水泥砂浆(或混凝土)达到2.5MPa后再实施钻进。
钻进时应认真仔细观察进尺和砂石泵排水出渣情况;排量减少或出水中含钻渣量较多时,控制钻进速度,防止因循环液化比重太大而中断反循环。
加接钻杆时,应先停止钻进,将钻具提离孔底80~100mm,维持冲洗液循环1~2min,以清洗孔底并将管道内的钻渣携出排净,然后停泵加接钻杆。
钻杆连接应拧紧上牢,防止螺栓、螺母、拧卸工具等掉入孔内。
钻进时如孔内出现坍孔、涌砂等异常情况,应立即将钻具提离孔底,控制泵量,保持冲洗液循环,吸除坍落物和涌砂;同时向孔内输送性能符合要求的泥浆,保持水头压力以抑制继续涌砂和坍孔,恢复钻进后,泵排量不宜过大,以防吸坍孔壁。
钻机在钻进粘土层时,泥浆采用就地造浆,泥浆的循环方式为正循环;在钻进砂砾层时,采用膨润性粘土造浆护壁,进尺速度不宜太快,以免漏浆塌孔、浆液循环方式改为反循环。
(4)钢筋笼的制作及声测管埋设所有钢筋及接头的施工严格按有关施工规范和图纸要求操作,在加工前必须作清污、除锈和调直处理。
根据现场情况,钢筋骨架在钢筋加工厂加工后,运至现场后焊接成型或在钢筋加工厂内将钢筋笼作好后,由平板车运至孔口。
为保证主筋的保护层厚度,钢筋笼每间隔3m左右设置一层导向鼻,按设计角度布置,以使钢筋笼下到孔内后不靠孔壁而有足够的保护层。
在制作钢筋笼的同时,将检测管焊接在钢筋笼的内圈上,检测管的两端用钢板电焊封口,与钢筋笼的焊接符合设计要求及规范的规定。
在灌注水下砼时,预先将检测管内注满水,以防在灌注砼时将检测管损坏。
(5)清孔、下钢筋笼及导管钻孔至设计高程经检查后即进行清孔,清孔用抽碴筒配合吸泥机进行,清孔至沉碴厚度满足规范要求后报检,报检合格后即下钢筋笼。
钢筋笼分段制作,吊装焊接,搭接长度应满足规范要求;钢筋笼达到标高后,要牢固地用吊筋将笼体与孔口护筒电焊联接,以防掉笼或浮笼。
导管安装前应进行拼装和水压试验,试验时的压力应不小于灌注时导管可能承受的最大压力的1.5倍,导管应自下而上加以编号并标示其长度。
吊放导管时位置居中,轴线顺直,稳步沉放,防止卡挂钢筋笼,导管下口距孔底一般为0.3~0.4米,以便剪球时球塞能顺利排出管外,导管上口设漏斗和储料斗。
(6)灌注水下混凝土混凝土灌注前再次校核钢筋笼标高、孔深、泥浆沉淀厚度。
检查是否有足够的材料,砼拌合设备是否良好,备用电源工作状况,做好应急保障措施,保证一旦开始灌注水下砼不会中途停顿。
符合要求后方可开始灌注水下混凝土。
在灌注水下混凝土的过程中,项目部和工区施工负责人,试验负责人,技术负责人必须全过程监督控制,各桩的试件由实验员制作,水下混凝土灌注前要用坍落筒测每罐车中混凝土的坍落度;如实填写“钻孔桩灌注水下混凝土记录表”,水下混凝土的灌注必须严守操作规程。
混凝土漏斗离泥浆面有足够的高度,以保证导管内的混凝土柱产生的压力使混凝土顺利快速流出孔外,这个高度应大于中间节导管长度。
灌注过程中第一斗混凝土要有足够的数量,首批灌注方量要保证灌入后导管被埋住的深度不小于1m。
初灌采用剪球法施工,球用编织袋或麻袋内包中砂制作而成,球要绑扎结实,防止初灌时漏斗未装足混凝土时破损,影响初灌时封底,球的直径比导管内径小2~2.5cm,球面要光滑,开始灌注前将球置于孔内水面以上0.3m左右导管内,用铁丝悬吊固定;灌注时先向漏税斗内灌一盘不低于混凝土设计标号的水泥砂浆于隔水球周围,防止粗集料卡球、堵塞导管;待有足够混凝土存量后,剪断铁丝,球和混凝土将导管内水压走而将导管底封住。
水下混凝土的灌注工作连续进行,不得中途停顿,但要根据下灌的顺利与否及时抽拔导管,并有专人测设导管的埋深和水下混凝土灌注标高,并做好记录。
为保证成桩质量,水下混凝土灌注面应高出设计桩顶高程0.5~1.0m,以便凿除浮浆。
水下砼灌注时要防止灌注失败,造成断桩,应在灌注过程中采取以下措施:A、水下砼灌注应配齐两套设备(一套备用),并要保持设备完好,灌注时应尽量缩短时间,不致因灌注时间过长首批砼已初凝,无法续灌而断桩。
B、钻孔完成特别是钢筋笼吊装完成后,应进行二次清孔,待二次清孔各种指标达到规范要求后,应及时灌注水下砼,这样可避免因下钢筋笼及下导管搁置时间过久,孔底沉淀厚度超标,造成灌注断桩。
C、灌注过程中要始终保持导管位于钻孔中心,这样既可防止起拔导管时导管卡挂钢筋笼,钢筋笼碰撞孔壁致使护壁泥皮脱落造成坍孔,又可保证整个灌注过程中砼埋管均匀,不至造成砼面高度测量不准拔管过多或过少造成断桩。
灌注过程中每次起管前,应用探测锤至少在两个方向测量砼量高度,经核对无误后方可起拔导管。
D、在灌注过程中如发生堵管,应及时分析原因,采取具体措施(如采用抖管法或给孔内砼面减压法)及时恢复灌注,如确实不能续灌应立即拔出导管和钢筋笼,改用牙钻轮重新钻孔,然后再按规范要求进行灌注。
(7)凿除桩头和检测桩基质量所有桩灌注完毕且强度达到设计强度后,即可拆除钢护筒,凿除桩头浮浆至桩身混凝土光洁面,然后按设计进行超声波检测,检查成桩质量。
(8)施工注意事项①泥浆循环系统布局要合理、全面,它包括泥浆池、沉淀池、拌浆池和循环槽。
②护筒埋设深度要恰当,护筒底口要埋进密实土层0.5m左右,外侧填粘土,分层夯实,护筒内径比桩径大200mm。
③钻机在钻进松散土层时,应适当控制进尺速度,给泥浆护壁留有一定时间。
④钻孔灌注桩施工各工序要连续、衔接要紧密,尽量缩短下钢筋笼的工作时间,并要及时地向孔内补泥浆,保持水头压力,以免塌孔。
⑤反循环清孔不宜过长,并要保持补水及时,以免引起地下水向孔内补给而导致坍孔。
⑥灌注水下砼时,砼不能太对中漏斗,以免发生“气塞”现象,可采用漏斗口挂一根3米左右的小弯管,以排出高压空气,减少砼含气量,确保砼的灌注质量。
⑦为防止造成浮笼事故,须对钢筋笼在孔口进行焊接固定。
⑧为保证初灌砼质量,本标段钻孔桩基水下砼灌注初灌均采用坠球法。
灌注砼时,严格控制砼坍落度及和易性,并确保砼埋管深度。
⑨操作人员提前进行培训,充分了解施工技术规范、设计意图、地质资料、机械性能、操作规程,牢固树立安全生产和创造优质工程意识。
⑩泥浆及钻碴处理:为确保泥浆循环畅通及不污染周围环境,每两个墩位之间均设置容量不小于40m3的封闭型泥浆循环沉渣池,循环净化后的泥浆进入钻孔施工,脱水、干燥分离的钻碴运至指定地点弃置。
(9)钻孔事故的预防①坍孔:发生孔口坍塌时加长护筒护壁。
发生孔内坍塌时,适当加大泥浆比重或者掺加冰胶护壁,必要时回填粘土混合物到坍孔处以上1.0~1.2m,如坍孔严重时,应全部回填,等回填物沉积密实后再实行钻孔。
②如发现失水现象,护筒内水位缓慢下降,应补水投粘土。
③泥浆太稠,进尺缓慢时,应抽渣换浆。
④勤取渣样,在不同地层中,采用不同钻进速度。
⑤如果因首批混凝土数量不足引起导管进水,立即将导管提出,将散落在孔底的混凝土拌合物用空气吸泥机清出,然后重新下导管,准备足够量首批混凝土,重新灌注。
⑥引起卡管原因有多种,不同原因引起的卡管,应采用不同的处理措施,如采用吊绳抖动导管,导管上安装附着式振动器等方法来解决。
(二)、台身及盖梁施工1、施工准备(1)操作人员提前进行培训;模板提前进行试拼、调整。
(2)根据桥墩砼强度设计要求,提前一个月进行试验选好配合比与外加剂掺量。
(3)台身施工前,混凝土的基础要凿除表面浮浆,整修连接钢筋,应将基础顶面冲洗干净。
在基础顶面测定中线、水平,划出墩台底部位置。
2、台身及盖梁施工(1)模板为保证混凝土质量,台身及盖梁施工采用特制整体钢模板,模板要一模到顶,接缝采用3mm橡胶条填塞,以防漏浆。