二级建造师公路工程实务复习笔记

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二级建造师公路工程实务复习笔记

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二级建造师公路工程实务复习笔记

　　桥梁的组成和分类

　　一、桥梁的组成

　　(一)桥梁的五“大部件”与五“小部件”

　　1.五“大部件”包括：桥跨结构;支座系统;桥墩;桥台;墩台基础

　　2.五“小部件”包括：桥面铺装(或称行车道铺装);排水防水系统;栏杆(或防撞栏杆);伸缩缝;灯光照明。

　　(二)相关尺寸术语名称

　　1.净跨径：梁式桥是设计洪水位上相邻两个桥墩(或桥台)之间的净距，用l0表示。对于拱式桥，净跨径是每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。

　　2.总跨径：是多孔桥梁中各孔净跨径的总和，也称桥梁孔径( )，它反映了桥下宣泻洪水的能力。

　　3.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，用l表示。拱圈(或拱肋)各截面形心点的连线称为拱轴线，计算跨径为拱轴线两端点之间的水平距离。

　　4.桥梁全长简称桥长：是桥梁两端两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离，用L表示。对于无桥台的桥梁为桥面自行车道的全长。

　　5.桥梁高度简称桥高：是指桥面与低水位之间的高差，或为桥面与桥下线路面之间的距离。桥高在某种程度上反映了桥梁施工的难易性。

　　6.桥下净空高度：是设计洪水位或计算通航水位至桥跨结构最下缘之间的距离，以H表示。它应保证能安全排洪，并不得小于对该河流通航所规定的净空高度。

　　7.建筑高度：是桥上行车路面(或轨顶)标高至桥跨结构最下缘之间的距离，它不仅与桥梁结构的体系和跨径的大小有关，而且还随行车部分在桥上布置的高度位置而异。公路(或铁路)定线中所确定的桥面(或轨顶)标高，与通航净空顶部标高之差，又称为容许建筑高度。桥梁的建筑高度不得大于其容许建筑高度，否则就不能保证桥下的通航要求。

　　8.净矢高：是从拱顶截面下缘至相邻两拱脚截面下线最低点之间连线的垂直距离，f0表示;计算矢高：是从拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心之间连线的垂直距离，用f表示。

　　9.矢跨比：是拱桥中拱圈(或拱肋)的计算矢高f与计算跨径l之比(f/l)，也称拱矢度，它是反映拱桥受力特性的一个重要指标。

　　二、桥梁的分类

　　(一)桥梁的基本体系

　　按结构体系划分，有梁式桥、拱桥、刚架桥、悬索桥四种基本体系，其他还有几种由几种基本体系组合而成的组合体系等。

　　1.梁式体系

　　梁式体系是古老的结构体系。梁作为承重结构是以它的抗弯能力来承受荷载的。梁分简支梁、悬臂梁、固端梁和连续梁等。悬臂梁、固端梁和连续梁都是利用支座上的卸载弯矩去减少跨中弯矩，使梁跨内的内力分配更合理，以同等抗弯能力的构件断面就可建成更大跨径的桥梁。

　　2.拱式体系

　　拱式体系的主要承重结构是拱肋(或拱箱)，以承压为主，可采用抗压能力强的圬工材料(石、混凝土与钢筋混凝土)来修建。拱分单铰拱、双铰拱、三铰拱和无铰拱。拱是有水平推力的结构，对地基要求较高，一般常建于地基良好的地区。

　　3.刚架桥

　　刚架桥是介于梁与拱之间的一种结构体系，它是由受弯的上部梁(或板)与承压的下部柱(或墩)整体结合在一起的结构。由于梁与柱的刚性连接，梁因柱的抗弯刚度而得到卸载作用，整个体系是压弯结构，也是有推力的结构。刚架分直腿刚架与斜腿刚架。刚架桥施工较复杂，一般用于跨径不大的城市桥或公路高架桥和立交桥。

　　4.悬索桥

　　就是指以悬索为主要承重结构的桥。其主要构造是：缆、塔、锚、吊索及桥面，一般还有加劲梁。其受力特征是：荷载由吊索传至缆，再传至锚墩。传力途径简捷、明确。悬索桥的特点是：构造简单，受力明确;在同等条件下，跨径愈大，单位跨度的材料耗费愈少、造价愈低。悬索桥是大跨桥梁的主要形式。

　　5，组合体系

　　(1)连续钢构：连续钢构是由梁和钢架相结合的体系，它是顶应力混凝土结构采用悬臂施工法而发展起来的一种新体系。

　　(2)梁、拱组合体系：这类体系中有系杆拱、桁架拱、多跨拱梁结构等。它们利用梁的受弯与拱的承压特点组成联合结构。

　　(3)斜拉桥：它是由承压的塔、受拉的索与承弯的梁体组合起来的一种结构体系。

　　(二)桥梁的其他分类

　　1.按用途划分，有公路桥、铁路桥、公路铁路两用桥、农桥、人行桥、运水桥(渡槽)及其他专用桥梁(如通过管路、电缆等)。

　　2.按桥梁全长和跨径的不同，分为特大桥、大桥、中桥和小桥。

　　3.按主要承重结构所用的材料划分，有圬工桥(包括砖、石、混凝土桥)、钢筋棍凝土桥、预应力混凝土桥、钢桥和木桥等。

　　4.按跨越障碍的性质，可分为跨河桥、跨线桥(立体交叉)、高架桥和栈桥。

　　5.按上部结构的行车道位置，分为上承式桥、下承式桥和中承式桥。

　　路面试验检检测技术

　　1.适用范围

　　(1)适用于测定无机结合料稳定土(包括稳定细粒土、中粒土和粗粒土)试件的无测限抗压强度，有室内配合比设计试验及现场检测，本试验包括：按照预定的干密度用静土压实法制备试件以及用锤击法制备试件，试件都是高：直径=l ：l的圆柱体。应该尽可能用静力压实法制备等干密度的试件。

　　(2)室内配合比设计试验和现场检测两者在试料准备上是不同的。前者根据设计配合比称取试料并拌合，按要求制备试件;后者则在工地现场取拌合的混合料作试件，并按要求制备试件。

　　2.试验仪器设备

　　圆孔筛、试模、脱模器、反力框架、液压千斤顶、夯锤和导管、密封湿气箱、水槽、路面材料强度试验仪或其他合适的压力机、天平、台秤、量筒、拌合工具、漏斗、大小铝盒、烘箱等。

　　3.试验步骤

　　(1)试料准备。

　　(2)最佳含水量和最大干密度。按《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》

　　(J丁J 057--94)中T0804--94确定无机结合料的最佳含水量和最大干密度。

　　(3)配制混合料。

　　(4)按预定的干密度制作试件。

　　(5)成型后试件应立即放人恒温室养生。

　　(6)无侧限抗压强度试验。

　　(7)整理数字、强度评定并提供试验报告

　　土工合成材料在沥青混凝土路面中的应用

　　1.沥青路面的反射裂缝

　　在半刚性基层上，在已开裂的老沥青路面上或在有接缝的水泥混凝土路面上铺筑沥青层后，基层的裂缝及老路面上原先的裂缝或接缝会在新铺沥青面层上相同位置重新出现“反射裂缝”，这种反射裂缝在雨水、雪水、气温和荷载作用下，使路面强度降低以至破坏路面。

　　2.土工合成材料防止沥青反射裂缝的作用

　　用土工合成材料对沥青路面进行加筋，使沥青路面结构层提高了对裂缝的抑制能力，对剪切破坏的抵抗能力减少。反射裂缝的数量延缓反射裂缝产生，减少沥青路面车辙，从而延长了沥青路面结构层的疲劳寿命。

　　3.土工合成材料类型

　　应用于强沥青路面的土工合成材料主要有塑料格栅、玻璃纤维格栅和土工织物。

　　(1)塑料格珊和玻纤网均为网状结构，在沥青路面中作用机理也完全相同。所不同的是塑料格栅刚度较小，延伸性较大，在路面结构中能够以较大的变形吸收应力，从而减少应力集中;玻纤网刚度较大，且本身强度很高，能够依靠自身的刚度扩散应力分布范围，承受较大的应力。也有从材料的受力特性出发将塑料格栅归人柔性土工格栅，玻纤网归入刚性土工格栅。

　　(2)土工织物是透水性的平面土工合成材料。按制造方法分为无纺(非织造)土工织物和有纺(织造)土工织物。无纺土工织物是由细丝或纤维按定向排列或非定向排列并结合在一起;有纺土工织物是两组平行细丝或纱按一定方式交织而成的织物。

　　目前，广泛应用于防止路面裂缝的土工合成材料主要是玻纤网和土工织物。

　　4.土工合成材料的技术要求

　　5.土工合成材料加筋沥青路面的施工工艺

　　(1)土工合成材料张拉

　　土工合成材料铺筑时，应先将一端固定，然后紧勒，使张拉伸长率控制在1.0%-1.5%之间，固定另一端。

　　(2)土工合成材料应纵、横向搭接

　　玻纤网横向搭接8~10cm，纵向搭接5~8cm，纵向搭接处用尼龙绳绑扎固定。

　　土工织物横向搭接4~5cm，纵向用粘层油粘结。

　　(3)洒布粘层油

　　玻纤网宜先铺设，再洒布热沥青作粘层油(0.4—0.6kg/m2)。土工织物宜先洒粘层油，再铺土工织物，最后洒布粘层油(0.4～0.6kg/m2)。

　　(4)沥青面层施工