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水工建筑物基础(第2版)
1.15.4.5 五、梁桥
五、梁桥

钢筋混凝土梁式桥是桥梁中最常用的形式之一。它由上部结构和下部结构组成。上部结构(又称桥跨结构)包括行车道板、梁、路面、人行道和栏杆等。下部结构包括桥墩、桥台等(图12-45)。

图12-45 梁桥的基本组成

上部结构两支点的距离l称为计算跨径;两个桥台侧墙或八字墙尾端间距L,称为桥梁全长;两桥台台背前缘间距L1为桥梁总长。设计洪水位线上相邻两桥墩的水平净距L0称桥梁的净跨径;设计洪水位或通航水位对上部结构最下缘高差H,称为桥下净空高度。桥面对上部结构最低边缘的高差h称为桥梁的建筑高度。

(一)装配式钢筋混凝土T形梁桥

当跨径大于8~10m,为了减轻梁的自重,充分发挥混凝土的抗压性能,往往采用T形梁桥(图12-46)。装配式T形梁桥的上部结构通常由T形截面主梁、横隔板和主梁翼板组成。图中为一净跨9.5m,由5根预制T形梁桥装配而成的简支T形梁桥。T形截面主梁的间距应根据荷载大小,桥面宽度及施工吊装能力等综合考虑决定。通常采用1.3~1.7m。主梁高度h视跨径大小、主梁间距及荷载大小等而定。

图12-46 装配式T形梁桥(单位:m)

1—主梁;2—横隔板;3—主梁翼板;4—路面;5—连接钢板;6—桥墩

为了保证上部构造的整体性和横向刚度,常在T形梁两端及跨径中间设置横隔板。横隔板的厚度可采用12~15cm,间距为2.5~5.0m。T形梁的横向主要是依靠横隔板及翼板的拼装接头连成整体,因此,接头必须保证有足够的强度和刚度,不致因受荷载的反复作用和冲击而松动。对于跨径小于12m的装配式T形梁桥,为了施工方便,常取消中横隔板,而仅在两端设置端横隔板。这时,主梁主要是依靠翼板间的联结来保证上部结构的整体作用。翼板间的联结常采用图12-47的形式,即将T形梁翼板内伸出的钢筋向上弯折伸入铺装层,与桥面铺装层中附加的横向短钢筋与纵向钢筋形成钢筋网,再浇灌铺装层混凝土。T形梁如果不设中隔板而仅由端隔板及翼板连接,则属于铰接形式;当有中横隔板连接时,则属于刚性连接形式。

图12-47 翼板连接图

(二)墩台和支座

1.墩台

桥梁的墩台是桥梁的承重结构。墩台的形式选择和结构设计关系着桥梁的安全和经济,由于设计和施工中的质量问题,运行后再进行加固和技术改造非常困难。

墩台的形式常用的有重力式、桩柱式等,其构造与渡槽的槽墩相类似。

2.支座

支座的作用是把上部结构的各种荷载传递到墩台上,并能适应活荷载、温度变化、混凝土收缩与徐变等因素引起的位移。

简支梁桥通常每跨一端设置固定支座,另一端设活动支座。多跨简支梁桥,一般把固定支座设在桥台上,每一个桥墩上布置一个活动支座和一个固定支座,以使各墩台能均匀承受纵向水平力。常用的支座形式有两种。

(1)在跨径小于10m的简支梁桥常采用简单的垫层支座。垫层是用油毛毡或水泥砂浆制成,其厚度要求在压实后不小于10mm。固定的一端,加设套在铁管中的锚钉,锚钉埋在墩帽内。

(2)在跨径12~15m的简支梁桥中,常采用平面钢板支座。平面钢板活动支座由两块钢板做成,钢板分别固定在墩台和桥跨结构中,两块钢板接触面应平整光滑并涂石墨润滑剂,以减小摩擦力和防止生锈。固定支座用一块钢板做成,在其顶面和底面各焊接锚钉,以固定梁的位置(图12-48)。

图12-48 支座的形式

(a)油毛毡垫层支座;(b)平面钢板支座