土木工程概論課件：橋梁工程

橋梁工程6.1橋梁工程概況6.2橋梁工程的發(fā)展現(xiàn)狀6.3橋梁的基本組成及分類(lèi) 6.4橋梁的規(guī)劃設(shè)計(jì)6.5橋梁施工技術(shù)6.6橋梁工程的前景思考題

6.1橋梁工程概況

橋梁工程是土木工程中重要的組成部分之一，它是采用石、磚、木、混凝土、鋼筋混凝土和各種金屬材料建造的跨越障礙物的結(jié)構(gòu)工程。

由于科技的進(jìn)步與發(fā)展，工業(yè)水平的提高，人們對(duì)于橋梁建設(shè)提出了更高的要求。現(xiàn)代高速公路上迂回交叉的各式立交橋、城市內(nèi)環(huán)線上的高架橋、長(zhǎng)江、黃河等大江大河上的大跨度橋梁，蔓延幾十公里的海灣、海峽大橋等，這些規(guī)模宏大的工程實(shí)體，構(gòu)筑了現(xiàn)代交通靚麗的風(fēng)景線?？v觀世界各國(guó)的大城市，常常以規(guī)模宏大的大橋作為城市的標(biāo)志與驕傲，例如美國(guó)的金門(mén)大橋，如圖6-1所示。

圖6-1金門(mén)大橋

6.2橋梁工程的發(fā)展現(xiàn)狀

1．古代、近代的建橋成就橋梁是人類(lèi)在生產(chǎn)生活中，為了克服天然障礙而建造的建筑物。古代橋梁所用的材料一般為木、石、藤、竹等天然材料。鍛鐵出現(xiàn)以后，開(kāi)始建造鐵鏈吊橋。由于當(dāng)時(shí)材料的強(qiáng)度較低，人們對(duì)于力學(xué)知識(shí)認(rèn)識(shí)的不足，當(dāng)時(shí)的橋梁的跨徑都很小。由于木、藤、竹類(lèi)材料容易腐爛，因此保留至今的古代橋梁多為石橋。世界上現(xiàn)存最古老的石橋在今希臘的伯羅奔尼撒半島，是一座用石塊干砌的單孔石拱橋。

在秦漢時(shí)期我國(guó)廣泛的修筑石梁橋，1053至1059年在福建泉州建造的萬(wàn)安橋一度是世界上保存最長(zhǎng)、工程量最艱巨的石梁橋，共47孔，全長(zhǎng)800?m。此橋以磐石鋪遍江底，是近代筏形基礎(chǔ)的開(kāi)端，并使用養(yǎng)殖海生牡蠣的方法膠固橋基，使之成為整體，是世界上絕無(wú)僅有的建橋方法。1240年建造的福建漳州虎渡橋，全長(zhǎng)335?m，某些石梁長(zhǎng)達(dá)23.7?m，重達(dá)200噸的石梁是利用潮水漲落浮運(yùn)架設(shè)的。

舉世聞名的河北省趙縣的趙州橋(安濟(jì)橋)是我國(guó)古代石拱橋的杰出代表(如圖6-2所示)，該橋凈跨37.02?m，寬9?m，拱矢高7.23?m，在拱圈兩肩各設(shè)有兩個(gè)跨度不等的腹拱，既減輕了自重，節(jié)省了材料，又便于排洪，增加了美觀，像這種敞肩拱橋在歐洲19世紀(jì)才出現(xiàn)，比我國(guó)晚了1200多年。公元1169年建造的廣東潮安縣橫跨韓江的湘子橋(廣濟(jì)橋)，上部采用了石拱、木梁、石梁等多種形式，全長(zhǎng)517.95?m，共19孔，是世界上最早的開(kāi)合式橋，使用18條浮船組成長(zhǎng)達(dá)97.30?m的開(kāi)合式浮梁，既適應(yīng)了大型商船和上游木排的通過(guò)，又避免了過(guò)多的橋墩阻塞河道。

圖6-2趙州橋

2．現(xiàn)代、當(dāng)代的建橋成就

新中國(guó)成立后，在政治上取得了獨(dú)立和解放的中國(guó)人民迅速醫(yī)治了戰(zhàn)爭(zhēng)的創(chuàng)傷，恢復(fù)經(jīng)濟(jì)，橋梁建設(shè)也出現(xiàn)了突飛猛進(jìn)的局面。特別是改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)交通事業(yè)得到了快速發(fā)展，尤其是20世紀(jì)90年代以來(lái)國(guó)家對(duì)高等級(jí)公路的大力投入，使得我國(guó)的橋梁事業(yè)得到了空前的大發(fā)展，在世界橋梁建設(shè)中異軍突起，取得了舉世矚目的成就。目前我國(guó)在建設(shè)大跨徑橋梁方面，已經(jīng)躋身于世界先進(jìn)行列。

(1)梁式橋。

1957年武漢長(zhǎng)江大橋(如圖6-3所示)的勝利建成結(jié)束了我國(guó)萬(wàn)里長(zhǎng)江無(wú)橋的狀況，正橋?yàn)槿?lián)3×128?m的連續(xù)鋼桁架，上層為公路橋，下層為雙線鐵路橋，橋面寬18?m，兩側(cè)各設(shè)2.25?m的人行道，全橋總長(zhǎng)1670.4?m。大型鋼梁的制造和架設(shè)、深水管柱基礎(chǔ)的施工為我國(guó)新一代橋梁技術(shù)開(kāi)創(chuàng)了新路。1969年我國(guó)自行設(shè)計(jì)、施工建設(shè)了舉世矚目的南京長(zhǎng)江大橋，該橋是使用國(guó)產(chǎn)高強(qiáng)鋼材建造的現(xiàn)代化大型橋梁。正橋除北岸第一孔為128?m簡(jiǎn)支鋼桁梁外，其余為9孔3聯(lián)，每聯(lián)為3×160?m的連續(xù)鋼桁梁。上層為公路橋面，下層為雙線鐵路，鐵路橋部分全長(zhǎng)6772?m，公路橋部分為4589?m。

圖6-3武漢長(zhǎng)江大橋

鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁，在我國(guó)也得到了很大的發(fā)展。對(duì)于中小跨徑橋梁廣泛采用裝配式鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土板式和T梁形式，除了簡(jiǎn)支梁以外還修建了大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土T形剛構(gòu)，連續(xù)梁橋和懸臂梁橋。各國(guó)也修建了許多大跨度混凝土梁橋，1998年挪威建成了世界第一大跨斯托爾馬橋(主跨301?m)和世界第二大跨拉脫圣德橋(主跨298?m)，兩橋均為連續(xù)剛構(gòu)橋。我國(guó)于1988年建成的廣東洛溪大橋(主跨180?m)開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)修建大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋先河。

1997年建成的虎門(mén)大橋輔航道橋(主跨270?m)為當(dāng)時(shí)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋世界第一大跨(如圖6-4所示)。近幾年又相繼建成多座大跨徑混凝土梁橋。我國(guó)大跨徑混凝土梁式橋的建設(shè)技術(shù)已居世界先進(jìn)水平。

圖6-4虎門(mén)大橋輔助航道

(2)拱橋。

新中國(guó)成立前，我國(guó)建的拱橋大多為石拱橋。2001年建成的山西晉城的丹河大橋，跨徑146?m，是世界上最大跨度的石拱橋。由于拱橋造型優(yōu)美，跨越能力大，長(zhǎng)期以來(lái)一直是大跨橋梁的主要形式之一。1980年，當(dāng)時(shí)的南斯拉夫(位于現(xiàn)在的克羅地亞)建成了克爾克橋。該橋?yàn)榛炷凉皹颍骺?90?m，如圖6-5所示。當(dāng)時(shí)，在大跨混凝土拱橋修建技術(shù)上，我國(guó)與國(guó)外尚有不小差距。

圖6-5克爾克橋

20世紀(jì)90年代后，我國(guó)在拱橋施工方法上發(fā)展了勁性骨架法，它是將鋼拱架分段吊裝合攏，做成勁性骨架，再在其上掛模板和澆筑混凝土，使得大跨徑拱橋的建造能力得到提高。1990年，國(guó)內(nèi)首先采用勁性骨架法建成宜賓南門(mén)金沙江大橋，主跨240?m。1996年建成的廣西邕寧邕江大橋，主跨312?m。1997年建成的重慶萬(wàn)縣長(zhǎng)江公路大橋，采用鋼管拱為勁性骨架，主跨420?m，是當(dāng)時(shí)世界最大跨度混凝土拱橋。1995年，我國(guó)用懸臂施工法建成了貴州江界河大橋(如圖6-6所示)，它以主跨330?m跨越烏江，橋下通航凈空高達(dá)驚人的270?m，是目前世界最大跨度的混凝土桁架拱橋。

圖6-6貴州江界河大橋

鋼管混凝土拱橋是一種采用內(nèi)注高強(qiáng)混凝土的鋼管作為主拱圈的拱橋，它具有經(jīng)濟(jì)、省料、安裝方便等特點(diǎn)，近年來(lái)在我國(guó)發(fā)展很快。2000年建成的廣州丫髻沙大橋(如圖6-7所示)主跨360?m，為當(dāng)時(shí)世界最大跨度鋼管混凝土拱橋。2005年建成巫山長(zhǎng)江大橋，主跨460?m(如圖6-8所示)，是目前世界第一大跨徑鋼管混凝土拱橋。

圖6-7廣州丫髻沙大橋圖6-8巫山長(zhǎng)江大橋

(3)斜拉橋。

斜拉橋是一種拉索體系，它具有優(yōu)美的外形、良好的力學(xué)性能和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，比梁橋有更大的跨越能力，是大跨度橋梁的最主要橋型。1956年瑞典建成的斯特倫松德橋(主跨183?m)是第一座現(xiàn)代斜拉橋。半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，斜拉橋建造技術(shù)不斷發(fā)展，橋梁跨度從300?m發(fā)展到500?m經(jīng)歷了近30年(1959—1991年)，而主跨從500?m跨越到900?m只用了不到10年時(shí)間(1991—1999年)。

在20世紀(jì)90年代，大跨度斜拉橋如雨后春筍般發(fā)展起來(lái)，著名的有挪威斯卡圣德脫混凝土斜拉橋(主跨530?m)、法國(guó)諾曼底斜拉橋(主跨856?m)、南京長(zhǎng)江二橋(主跨628?m)、日本多多羅大橋(主跨890?m)。我國(guó)1975年在四川云陽(yáng)建成第一座斜拉橋湯溪河橋(主跨76?m)，至今已建成各種類(lèi)型斜拉橋100多座。1991年建成了上海南浦結(jié)合梁斜拉橋(主跨423?m)，開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)修建400?m以上大跨度斜拉橋的先河，此后相繼修建了許多斜拉橋，諸如香港昂船洲大橋(主跨1018?m)、蘇通長(zhǎng)江大橋(主跨1088?m)(如圖6-9所示)等，表明我國(guó)的斜拉橋技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了世界先進(jìn)水平。

圖6-9蘇通長(zhǎng)江大橋

(4)懸索橋。

懸索橋造型優(yōu)美，規(guī)模宏大，是特大跨徑橋梁的主要形式之一。當(dāng)跨徑大于800?m時(shí)，懸索橋具有很大的競(jìng)爭(zhēng)力。現(xiàn)代懸索橋從1883年美國(guó)建成布魯克林橋(主跨486?m)開(kāi)始，至今已有120多年歷史。20世紀(jì)30年代，相繼建成的美國(guó)喬治華盛頓橋(主跨1067?m)和舊金山金門(mén)大橋(主跨1280?m)使懸索橋的跨度超過(guò)了1000?m。從上世紀(jì)80年代起，世界上修建懸索橋到了鼎盛期，在此其間，世界建成的著名懸索橋有80年代英國(guó)建成的亨伯爾橋(主跨1410?m)和90年代丹麥建

成的大貝爾特東橋(主跨1624?m)、瑞典建成的濱海高大橋(主跨1210?m)、日本建成的南備贊瀨戶大橋(主跨1100?m)及明石海峽大橋(主跨1991?m，如圖6-10所示)。我國(guó)修建現(xiàn)代大跨度懸索橋起步較晚，然而卻已取得了巨大的建設(shè)成就，相繼建成了多座懸索橋，著名的有汕頭海灣大橋(主跨452?m)、西陵長(zhǎng)江大橋(主跨900?m)、虎門(mén)大橋(主跨888?m)、宜昌長(zhǎng)江大橋(主跨960?m)、香港青馬大橋(主跨1377?m)、江陰長(zhǎng)江大橋(主跨1385?m)、潤(rùn)陽(yáng)長(zhǎng)江大橋(主跨1490?m，如圖6-11所示)等，向世界展示了中國(guó)的建橋?qū)嵙?。圖6-10明石海峽大橋圖6-11潤(rùn)陽(yáng)長(zhǎng)江大橋

6.3橋梁的基本組成及分類(lèi)

6.3.1橋梁的基本組成橋梁一般由橋跨結(jié)構(gòu)、橋墩橋臺(tái)及墩臺(tái)基礎(chǔ)三部分組成，如圖6-12所示。圖6-12橋梁的基本組成

橋跨結(jié)構(gòu)：在線路中斷時(shí)跨越障礙時(shí)的結(jié)構(gòu)物；

橋墩和橋臺(tái)：支承橋跨結(jié)構(gòu)并將車(chē)輛荷載傳遞到地基基礎(chǔ)的建筑物。設(shè)在橋梁兩端的稱為橋臺(tái)，與路堤銜接，抵抗路堤土壓力，防止路堤填土的滑坡與塌落。設(shè)在橋臺(tái)之間的稱為橋墩，用于支承橋跨結(jié)構(gòu)。

墩臺(tái)基礎(chǔ)：將橋上全部作用傳到地基的底部，是奠基的結(jié)構(gòu)部分。

橋跨結(jié)構(gòu)為橋梁上部結(jié)構(gòu)，橋墩和橋臺(tái)(包括基礎(chǔ))為橋梁的下部基礎(chǔ)。

支座：橋跨結(jié)構(gòu)與橋臺(tái)、橋墩的支承處所設(shè)置的傳力裝置，它不僅要傳遞很大的荷載，而且要保證橋跨結(jié)構(gòu)能產(chǎn)生一定的變位。

在路堤和橋臺(tái)銜接處一般還在橋臺(tái)兩側(cè)設(shè)置石砌的錐形護(hù)坡，保證迎水路堤邊坡的穩(wěn)定。

河流中的水位是變動(dòng)的，在枯水季節(jié)的最低水位稱為低水位，洪峰季節(jié)河流中的最高水位，稱為高水位。橋梁設(shè)計(jì)中按規(guī)定的設(shè)計(jì)洪水頻率計(jì)算的高水位稱為設(shè)計(jì)洪水位。

下面介紹一些與橋梁布置和結(jié)構(gòu)有關(guān)的名稱術(shù)語(yǔ)。

凈跨徑：設(shè)計(jì)洪水位上相鄰兩個(gè)橋墩(或橋臺(tái))之間的水平凈距，用l0表示。對(duì)于拱式橋即是指每孔拱跨兩個(gè)拱腳截面最低點(diǎn)之間的水平距離為凈跨徑。

總跨徑：多孔橋梁中，各孔凈跨徑的總和也稱橋梁孔徑，它反映了橋下宣泄洪水的能力。

計(jì)算跨徑：對(duì)于具有支座的橋梁是指橋跨結(jié)構(gòu)相鄰兩個(gè)支座中心之間的距離，用l表示。對(duì)于拱式橋是指兩相鄰拱腳截面形心之間的水平距離。

橋梁全長(zhǎng)：簡(jiǎn)稱橋長(zhǎng)，是指橋梁兩端，兩個(gè)橋臺(tái)或八字墻尾端之間的距離，用L表示。

橋梁高度：簡(jiǎn)稱橋高，是指橋面與低水位之間的高差，或?yàn)闃蛎媾c橋下線路路面之間的距離。橋高在某種程度上反映了橋梁施工的難易性。

橋下凈空：是指設(shè)計(jì)洪水位或計(jì)算通航水位至橋跨結(jié)構(gòu)最下緣之間的距離。用H表示。它應(yīng)能保證完全排洪，并不得小于該河流通航所規(guī)定的凈空高度。

建筑高度：是指橋上行車(chē)路面高程至橋跨結(jié)構(gòu)最下緣之間的距離。它不僅與橋梁結(jié)構(gòu)的體系和跨徑大小有關(guān)，而且還隨行車(chē)部分在橋上布置的高度位置而異。公路定線中所規(guī)定的橋面高程對(duì)通航凈空頂部高程之差又稱為容許建筑高度，橋梁的建筑高度不得大于其容許建筑高度。

此外，橋梁還有一些附屬設(shè)施包括橋面鋪裝、排水防水系統(tǒng)、欄桿(或防欄桿)、伸縮縫及燈光照明等。附屬設(shè)施的主要作用是提高橋梁的服務(wù)功能。

6.3.2橋梁的分類(lèi)

無(wú)論是從外觀、使用功能、服務(wù)對(duì)象還是從結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)等來(lái)看，橋梁的種類(lèi)都是非常多的，為了便于區(qū)分，一般將橋梁根據(jù)不同的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)劃分為不同類(lèi)型。

1．按主要的受力構(gòu)件為基本依據(jù)進(jìn)行分類(lèi)

按主要的受力構(gòu)件為基本依據(jù)分類(lèi)，可分為梁式橋、拱式橋、剛架橋、斜拉橋、懸索橋五大類(lèi)。

(1)梁式橋：主梁為主要承重構(gòu)件，其受力特點(diǎn)為主梁受彎，如圖6-13所示。其主要材料為鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土，多用于中小跨徑橋梁。簡(jiǎn)支梁橋合理最大跨徑約20?m，懸臂梁橋與連續(xù)梁橋合宜的最大跨徑約60～70?m。它的優(yōu)點(diǎn)是采用鋼筋砼建造的梁橋能就地取材、工業(yè)化施工、耐久性好、適應(yīng)性強(qiáng)、整體性好且美觀；設(shè)計(jì)理論及施工技術(shù)上都發(fā)展得比較成熟。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)自重大，大大限制了其跨越能力。

圖6-13梁式橋

(2)拱式橋：拱式橋的主要承重結(jié)構(gòu)是拱肋，以承壓為主，如圖6-14所示，可以采用抗壓性能強(qiáng)的圬工材料修建。拱分為單較拱，雙鉸拱和無(wú)鉸拱?；炷凉按蠖疾捎脽o(wú)鉸拱。根據(jù)橋面與拱圈的位置關(guān)系分為上承式、中承式、下承式。拱是一種有推力體系，對(duì)地基要求較高，一般常建于地基基礎(chǔ)良好的地區(qū)。拱橋的常用范圍在50～150?m。由于拱橋的造型優(yōu)美、圬工材料價(jià)格便宜，因此在中小橋中應(yīng)用很廣，但其對(duì)地基基礎(chǔ)的要求較高、施工較復(fù)雜。由于施工方法的改進(jìn)，出現(xiàn)了無(wú)支架纜索吊裝、轉(zhuǎn)體施工、懸臂拼裝施工和勁性骨架施工等方法使拱橋得到了較大的發(fā)展。

圖6-14拱式橋

(3)剛架橋：橋跨結(jié)構(gòu)和墩臺(tái)結(jié)構(gòu)整體相連的橋梁，支柱與主梁共同受力，受力特點(diǎn)為支柱與主梁剛性連接，在主梁端部產(chǎn)生負(fù)彎矩，減少了跨中截面正彎矩，而支座不僅提供豎向力還承受彎矩，如圖6-15所示。其主要材料為鋼筋砼或預(yù)應(yīng)力混凝土，適宜于中小跨度，常用于需要較大的橋下凈空或建筑高度受到限制的情況，如立交橋、高架橋等。這類(lèi)橋型外形尺寸小，橋下凈空大，橋下視野開(kāi)闊，混凝土用量少。但基礎(chǔ)造價(jià)較高，鋼筋的用量較大，由于是超靜定結(jié)構(gòu)，會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)次內(nèi)力。

圖6-15剛架橋

(4)斜拉橋：梁、索、塔為其主要承重構(gòu)件，利用索塔上伸出的若干斜拉索在梁跨內(nèi)增加了彈性支承，減小了梁內(nèi)彎矩而增大了跨徑，如圖6-16所示。其受力特點(diǎn)為外荷載從梁傳遞到索，再到索塔。它的主要材料為預(yù)應(yīng)力鋼索、混凝土、鋼材，適用于中等及大跨徑橋梁。其優(yōu)點(diǎn)是主梁尺寸較小，跨越能力大；受橋下凈空和橋面標(biāo)高的限制小；抗風(fēng)穩(wěn)定性優(yōu)于懸索橋；且不需要集中錨錠構(gòu)造；便于無(wú)支架施工。但是索與梁或塔的連接構(gòu)造比較復(fù)雜、施工中高空作業(yè)較多，其主要的缺點(diǎn)是技術(shù)要求嚴(yán)格。

圖6-16斜拉橋

(5)懸索橋：又稱吊橋，主要由纜索、橋塔、錨碇、吊桿和加勁梁等組成，如圖6-17所示。主纜為其主要承重構(gòu)件。其受力特點(diǎn)為外荷載從梁經(jīng)過(guò)系桿傳遞到主纜，再到兩端錨錠。它的主要材料為預(yù)應(yīng)力鋼索、混凝土、鋼材。懸索橋的結(jié)構(gòu)自重較輕，跨越能力比其他橋式大，適宜于大跨徑橋梁，常用于建造跨越大江大河或跨海的特大橋。由于主纜采用高強(qiáng)鋼材，受力均勻，具有很大的跨越能力。但整體剛度小，抗風(fēng)穩(wěn)定性差；需要極大的錨錠，費(fèi)用高，施工難度大。

圖6-17懸索橋

2．按跨徑分類(lèi)

按跨徑來(lái)分類(lèi)，可分為特大橋、大橋、中橋和小橋。

特大橋：橋梁總長(zhǎng)L≥500?m，計(jì)算跨徑l0≥100?m。

大橋：橋梁總長(zhǎng)100?m≤L＜500?m，計(jì)算跨徑40?m≤l0＜100?m。

中橋：橋梁總長(zhǎng)30?m＜L＜100?m，計(jì)算跨徑20?m≤l0＜40?m。

小橋：橋梁總長(zhǎng)8?m≤L≤30?m，計(jì)算跨徑5?m≤l0＜20?m。

3．按橋面位置分類(lèi)

按橋面位置分類(lèi)，可分為上承式橋，下承式橋和中承式橋。

上承式橋：橋面布置在橋跨結(jié)構(gòu)上面。

下承式橋：橋面布置在橋跨結(jié)構(gòu)下面。

中承式橋：橋面布置在橋跨結(jié)構(gòu)中間。

4．按主要承重結(jié)構(gòu)所用的材料分類(lèi)

按主要承重結(jié)構(gòu)所用的材料來(lái)劃分，可分為木橋、鋼橋、圬工橋(包括磚、石、混凝土橋)、鋼筋混凝土橋和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋。

木橋：用木料建造的橋梁。它的優(yōu)點(diǎn)是可就地取材，構(gòu)造簡(jiǎn)單，制造方便，其缺點(diǎn)是容易腐朽、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用大、消耗木材、且易引起火災(zāi)。木橋多用于臨時(shí)性橋梁或林區(qū)橋梁。

鋼橋：橋跨結(jié)構(gòu)用鋼材建造的橋梁。其鋼材強(qiáng)度高，跨越能力較大。其構(gòu)件制造最合適工業(yè)化。它的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)輸和安裝為方便，架設(shè)工期較短，破壞后易修復(fù)和更換。但鋼材易銹蝕，養(yǎng)護(hù)困難。

圬工橋：用磚、石或素混凝土建造的橋。這種橋常作成以抗壓為主的拱式結(jié)構(gòu)，有磚拱橋、石拱橋和素混凝土拱橋等。由于石料抗壓強(qiáng)度高，可就地取材，以石拱橋用的較多。

鋼筋混凝土橋：又稱普通鋼筋混凝土橋，是橋跨結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土建造的橋梁。它的優(yōu)點(diǎn)是可以就地取材，維修簡(jiǎn)便，行車(chē)噪音小，使用壽命長(zhǎng)，并可采用工業(yè)化和機(jī)械化施工，與鋼橋相比，鋼材用量與養(yǎng)護(hù)費(fèi)用均較少。但其自重大，在跨越能力與施工難易度和速度方面，常不及鋼橋優(yōu)越。

預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋：橋跨結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土建造的橋梁。利用鋼筋或鋼絲(索)預(yù)張力的反力，可使混凝土在受載前預(yù)先受壓，在運(yùn)營(yíng)階段不出現(xiàn)拉應(yīng)力(稱全預(yù)應(yīng)力混凝土)，或有拉應(yīng)力而未出現(xiàn)裂縫或控制裂縫在容許寬度內(nèi)(稱部分預(yù)應(yīng)力混凝土)。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是能充分利用材料的性能，從而可節(jié)約鋼材，減輕結(jié)構(gòu)自重，增大橋梁的跨越能力；能改善結(jié)構(gòu)受拉區(qū)的工作狀態(tài)，提高結(jié)構(gòu)的抗裂性，提高結(jié)構(gòu)的剛度和耐久性；在使用荷載階段，具有較高的承載能力和疲勞強(qiáng)度；可采用懸臂澆筑法或懸臂拼裝法施工，不影響橋下通航或交通；便于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的推廣。

5．按跨越方式分類(lèi)

按跨越方式分類(lèi)，可分為固定式橋梁、開(kāi)啟橋、浮橋、漫水橋等。

固定式橋：指一經(jīng)建成后各部分構(gòu)件不再拆裝或移動(dòng)位置的橋梁。

開(kāi)啟橋：指上部結(jié)構(gòu)可以移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)的橋梁。

浮橋：指用浮箱或船只等作為水中的浮動(dòng)支墩，在其上架設(shè)貫通的橋面系統(tǒng)以溝通兩岸交通的架空建筑物。

漫水橋：又稱過(guò)水橋，指洪水期間容許橋面漫水的橋梁。

6．按施工方法分類(lèi)

按施工方法分類(lèi)，混凝土橋梁可分為整體式施工橋梁的和節(jié)段式施工橋梁。

整體式施工橋梁：整體式是在橋位上搭腳手架、立模板，然后現(xiàn)澆成為整體式的結(jié)構(gòu)。

節(jié)段式施工橋梁：節(jié)段式是在工廠(或工場(chǎng)、橋頭)預(yù)制成各種構(gòu)件，然后運(yùn)輸、吊裝就位、拼裝成整體結(jié)構(gòu)；或在橋位上采用現(xiàn)代先進(jìn)施工方法逐段現(xiàn)澆而成整體結(jié)構(gòu)。

常用于大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土懸臂梁橋、T型剛構(gòu)橋連續(xù)梁橋、拱橋以及斜拉橋、懸索橋的施工。

7．按用途分類(lèi)

按用途分類(lèi)，可分為公路橋、鐵路橋、公鐵兩用橋、農(nóng)用橋、人行橋、水運(yùn)橋(渡槽)和管線橋等。

6.4橋梁的規(guī)劃設(shè)計(jì)

6.4.1橋梁設(shè)計(jì)原則

(1)安全。所設(shè)計(jì)的橋梁結(jié)構(gòu)，在制造、運(yùn)輸、安裝和使用過(guò)程中應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定和耐久性，并有安全儲(chǔ)備。根據(jù)橋上交通和行人情況，橋面應(yīng)考慮設(shè)置人行道(或安全帶)、石護(hù)欄、欄桿等設(shè)備，以保證行人和行車(chē)安全。橋上還應(yīng)設(shè)有照明設(shè)施，引橋縱坡不宜陡，地震區(qū)橋梁，應(yīng)按抗震要求采取防震措施。

(2)適用。橋梁寬度應(yīng)能滿足車(chē)輛和人群的交通流量要求，并應(yīng)滿足今后規(guī)劃年限內(nèi)交通量增長(zhǎng)的需要。橋下應(yīng)滿足泄洪、通航(跨河橋)或通車(chē)(旱橋)等要求。橋梁兩端方便車(chē)輛進(jìn)出防止出現(xiàn)交通堵塞。此外，還要便于今后檢查和維修。既滿足交通運(yùn)輸本身的需要也要考慮到支援農(nóng)業(yè)，滿足農(nóng)田排灌的需要；通航河流上的橋梁，應(yīng)滿足航運(yùn)的要求；靠近城市、村鎮(zhèn)、鐵路及水利設(shè)施的橋梁還應(yīng)結(jié)合各有關(guān)方面的要求，考慮綜合利用。還應(yīng)考慮在戰(zhàn)時(shí)適應(yīng)國(guó)防的要求。在特定地區(qū)，橋梁還應(yīng)滿足特定條件下的特殊要求(如地

震等)。

(3)經(jīng)濟(jì)。在橋梁設(shè)計(jì)中，經(jīng)濟(jì)性一般是首要考慮的因素。在保證工程質(zhì)量和運(yùn)用安全可靠的前提下總造價(jià)要最經(jīng)濟(jì)。應(yīng)遵循因地制宜、就地取材和便于施工的原則，綜合考慮發(fā)展遠(yuǎn)景和將來(lái)的養(yǎng)護(hù)維修，使其造價(jià)和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用綜合最省。

(4)美觀。一座橋梁，尤其是城市橋梁和游覽地區(qū)的橋梁，應(yīng)具有優(yōu)美的外形，結(jié)構(gòu)布置合理，空間比例和諧，與周?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào)。因此，合理的結(jié)構(gòu)布局和輪廓，良好的施工質(zhì)量是美觀的主要因素。

6.4.2橋梁設(shè)計(jì)程序

1．前期工作

(1)工程必要性論證：評(píng)估橋梁建設(shè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用。

鐵路橋梁一般從屬于路網(wǎng)規(guī)劃，本身不作單獨(dú)的研究。公路橋梁有的從屬于國(guó)家規(guī)劃干線，該不該修建，則是時(shí)機(jī)問(wèn)題，兩者都是以車(chē)輛流量為研究對(duì)象。為此要對(duì)距準(zhǔn)備建橋地點(diǎn)最近及附近的渡口車(chē)輛流量，包括通過(guò)的車(chē)數(shù)、車(chē)型、流向進(jìn)行調(diào)查。

從發(fā)展的觀點(diǎn)以及橋梁修通以后可能引入的車(chē)流，進(jìn)行科學(xué)地分析，得出每日車(chē)流量，作為立論的依據(jù)。超過(guò)一定的日流量修建橋梁才是必要的。根據(jù)車(chē)輛流向研究，橋梁應(yīng)該修在有利于解決流向最大的地區(qū)。城市橋梁則從屬于城市規(guī)劃，也必需確定通過(guò)橋梁的可能日流量。無(wú)論是鐵路運(yùn)量指標(biāo)或是公路的車(chē)輛流量指標(biāo)，都是確定橋梁建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的重要指標(biāo)。

(2)工程可行性論證：根據(jù)前面調(diào)查的運(yùn)量或流量先要確定線路等級(jí)，并確定車(chē)道數(shù)、橋面寬及荷載標(biāo)準(zhǔn)、允許車(chē)速、橋梁坡度和曲線半徑、抗震標(biāo)準(zhǔn)、航運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)、航運(yùn)水位、航道凈空、船舶噸位及航道數(shù)量及位置等。初測(cè)自然條件及了解周?chē)h(huán)境問(wèn)題進(jìn)行紙上定線，在實(shí)地橋位兩岸設(shè)點(diǎn)，用測(cè)距儀測(cè)得跨河距加以校正，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)核查。本階段的地質(zhì)工作以收集資料為主，輔以在兩岸適當(dāng)布置鉆孔進(jìn)行驗(yàn)證。要探明覆蓋層的性質(zhì)、巖面高低、巖性及構(gòu)造，有無(wú)大的構(gòu)造、斷層，并從地質(zhì)角度對(duì)各橋位作出初步評(píng)價(jià)。要求對(duì)各橋位周?chē)h(huán)境進(jìn)行調(diào)查。

(3)經(jīng)濟(jì)可行性論證：公路橋梁一般通過(guò)收取車(chē)輛過(guò)橋費(fèi)取得回報(bào)，回報(bào)率一般偏低，尤其是特大橋，由于投資大，取得全部回報(bào)的時(shí)間長(zhǎng)。要分析橋梁建設(shè)對(duì)全社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)效益的作用。鐵路干線上的特大橋的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益則更是全國(guó)性的，其回報(bào)很難由直接投資者收回。因此一些大橋、特大橋的投資只能是國(guó)家或地方政府的行為。對(duì)資金來(lái)源，可行研究報(bào)告階段要有所設(shè)想，可行性研究報(bào)告則必須予以落實(shí)。通過(guò)國(guó)外貸款、發(fā)行債券、民間集資等渠道籌措資金則必須得到有關(guān)部門(mén)的批準(zhǔn)。

2．初步設(shè)計(jì)

在初步設(shè)計(jì)階段還要通過(guò)進(jìn)一步的水文工作提供基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、施工所需要的水文資料，施工期間各月可能的高、低水位和相應(yīng)的流速(各個(gè)墩位處同一時(shí)期流速有所不同)，以及河床可能的最大沖刷和施工時(shí)可能的沖刷等。在初勘中要求一般在橋軸線上的陸地及水上布置必要的鉆孔，控制巖層構(gòu)造情況及其變化。確定巖性、強(qiáng)度及基巖風(fēng)化程度，覆蓋層的物理、力學(xué)指標(biāo)，以及地下水位情況等。

橋梁方案比選是初步設(shè)計(jì)階段的工作重點(diǎn)。一般均要進(jìn)行多個(gè)方案比較。方案比選時(shí)要貫徹“適用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀”的原則。各方案均要求提供橋式布置圖。圖上必須標(biāo)明橋跨布置、高程、上下部結(jié)構(gòu)型式及工程數(shù)量。對(duì)推薦方案，還要提供上、下部結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置圖，以及一些主要的及特殊部位的細(xì)節(jié)處理圖。對(duì)推薦橋式方案要編制施工組織設(shè)計(jì)，包括主要結(jié)構(gòu)的施工方案。施工設(shè)備清單、砂、石料源、施工安排及工期等。根據(jù)工程量、施工組織設(shè)計(jì)以及標(biāo)準(zhǔn)定額編列概算。

各個(gè)橋式方案都要編列相應(yīng)的概算，以便進(jìn)行不同方案工程費(fèi)用這一項(xiàng)目的比較。初步設(shè)計(jì)概算不能大于前期工作已批準(zhǔn)的“估算”的10%，否則方案應(yīng)重新編制。根據(jù)具體情況，對(duì)概算適當(dāng)調(diào)整，可以作為招標(biāo)時(shí)的“標(biāo)底”。在主管部門(mén)審批初步設(shè)計(jì)文件時(shí)如對(duì)推薦方案提出必需修改的意見(jiàn)時(shí)，則需根據(jù)審批意見(jiàn)，另外編制“修改初步設(shè)計(jì)”報(bào)送上級(jí)審批。

3．技術(shù)設(shè)計(jì)

技術(shù)設(shè)計(jì)階段要進(jìn)行補(bǔ)充勘探，在進(jìn)行補(bǔ)充勘探時(shí)，水中基礎(chǔ)必須每墩布置必要的鉆孔。岸上基礎(chǔ)的鉆孔也要有一定的密度，基礎(chǔ)下到巖層的鉆孔應(yīng)加密，還要通過(guò)勘探充分判斷土層的變化。

技術(shù)設(shè)計(jì)階段的主要內(nèi)容是對(duì)選定的橋式方案中的各個(gè)結(jié)構(gòu)總體、細(xì)部的技術(shù)問(wèn)題作進(jìn)一步研究解決。在初步設(shè)計(jì)中批準(zhǔn)的科研項(xiàng)目也要在這一階段中予以實(shí)施，得出結(jié)果。技術(shù)設(shè)計(jì)階段要對(duì)結(jié)構(gòu)各部分的設(shè)計(jì)提出詳盡的設(shè)計(jì)圖紙，包括結(jié)構(gòu)斷面、配筋、細(xì)節(jié)處理、材料清單及工程量等。技術(shù)設(shè)計(jì)的最后工作是調(diào)整概算(修正概算)。

4．施工設(shè)計(jì)

在施工設(shè)計(jì)階段還要進(jìn)一步根據(jù)施工需要進(jìn)行補(bǔ)充鉆探，特別是對(duì)于重要的基礎(chǔ)，支承在巖層內(nèi)的基礎(chǔ)要探明巖面高層的變化。根據(jù)批準(zhǔn)的技術(shù)設(shè)計(jì)繪制讓施工人員能按圖施工的施工詳圖提供給施工用。繪制施工詳圖過(guò)程中對(duì)斷面不宜作大的變動(dòng)，但對(duì)細(xì)節(jié)處理及配筋，特別是鋼筋布置則允許作適當(dāng)改進(jìn)性的變動(dòng)。根據(jù)施工設(shè)計(jì)資料，施工單位編制工程預(yù)算。施工單位在編制施工設(shè)計(jì)時(shí)，如對(duì)技術(shù)設(shè)計(jì)有所變更，則要對(duì)變更部分負(fù)責(zé)，并要得到監(jiān)理的認(rèn)可。施工設(shè)計(jì)文件必須符合施工實(shí)際，滿足施工條件及施工環(huán)境，能夠直接施工。

6.4.3橋梁縱橫斷面和平面設(shè)計(jì)

1．野外勘測(cè)與調(diào)查研究

調(diào)查研究橋梁的具體任務(wù)是：橋上的交通種類(lèi)和它的要求，如車(chē)輛的荷載等級(jí)、實(shí)際交通量和增長(zhǎng)率、需要的車(chē)道數(shù)目或行車(chē)道的寬度以及人行道的要求等。

2．縱斷面設(shè)計(jì)

1)總跨徑的確定

橋梁的總跨徑一般根據(jù)水文計(jì)算確定。由于橋梁墩臺(tái)和橋頭路堤壓縮了河床，使橋下過(guò)水?dāng)嗝鏈p少，流速加大，引起河床沖刷。因此橋梁總跨徑必須保證橋下有足夠的排洪面積，使河床不產(chǎn)生過(guò)大的沖刷，平面寬灘河流(流速較小)雖然可允許壓縮，但必須注意壅水對(duì)河灘路堤以及附近農(nóng)田和建筑物可能發(fā)生的危害。

2)橋梁分孔

橋梁總跨徑確定后，還需進(jìn)一步進(jìn)行分孔布置，橋梁分孔是個(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題。對(duì)于一座較大的橋梁，根據(jù)通航要求，地形和地質(zhì)情況，水文情況以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)和美觀的條件來(lái)加以確定應(yīng)當(dāng)分成幾孔，各孔的跨徑應(yīng)當(dāng)多大。橋梁的分孔關(guān)系到橋梁的造價(jià)?？鐝胶涂讛?shù)不同時(shí)，上部結(jié)構(gòu)和墩臺(tái)的總造價(jià)是不同的?？鐝接?，孔數(shù)愈少，上部結(jié)構(gòu)的造價(jià)就愈大，而墩臺(tái)的造價(jià)就愈小。

最經(jīng)濟(jì)的跨徑就是要使上部結(jié)構(gòu)和墩臺(tái)的總造價(jià)最低，因此當(dāng)橋墩較高或地質(zhì)不良，基礎(chǔ)工程較復(fù)雜而造價(jià)較高時(shí)，橋梁跨徑就選得大一些；反之，當(dāng)橋墩較矮或地基較好時(shí)，跨徑就可選得小一些。在實(shí)際工作中，可對(duì)不同的跨徑布置進(jìn)行粗略的方案比較，來(lái)選擇最經(jīng)濟(jì)的跨徑和孔數(shù)。在通航河流，當(dāng)通航凈寬大于按經(jīng)濟(jì)造價(jià)所確定的跨徑時(shí)，一般將通航橋孔的跨徑按通航凈寬來(lái)確定，其余的橋孔跨徑則選用經(jīng)濟(jì)跨徑，但對(duì)于變遷性河流，考慮航道可能發(fā)生變化，則需多設(shè)幾個(gè)通航孔。從備戰(zhàn)要求出發(fā)，需要將全橋各孔的跨徑做成一樣，并且跨徑不要太大，以便于搶修和互換。

在有些體系中，為了結(jié)構(gòu)受力合理和用材經(jīng)濟(jì)，分跨布置時(shí)要考慮合理的跨徑比例。例如，邊跨與中跨的比例。在有些情況下，為了避免在河中搭腳手架和臨時(shí)墩，可以特別加大跨徑，采用懸臂施工法?？鐝竭x擇還與施工能力有關(guān)，有時(shí)選用較大的跨徑雖然在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上是合理的，但由于缺乏足夠的施工技術(shù)能力和機(jī)械設(shè)備，也不得不放棄而改用較小跨徑。

3)確定橋面標(biāo)高及橋下凈空

橋面的標(biāo)高或在路線縱斷面設(shè)計(jì)中已經(jīng)規(guī)定，或根據(jù)設(shè)計(jì)洪水位、橋下通航需要的凈空來(lái)確定。對(duì)于非通航河流，梁底一般應(yīng)高出設(shè)計(jì)洪水位(包括壅水和浪高)不小于0.5?m，高出最高流冰水位0.75?m，支座底面高出設(shè)計(jì)洪水位不小于0.25?m，高出最高流冰水位不小于0.5?m。對(duì)于無(wú)鉸拱橋，拱腳允許被設(shè)計(jì)洪水位淹沒(méi)，但一般不超過(guò)拱圈矢高的2/3，拱頂?shù)酌嬷猎O(shè)計(jì)洪水位的凈高不小于1.0?m。對(duì)于有漂流物和流冰阻塞以及易淤積的河床，橋下凈空應(yīng)分別情況適當(dāng)加高。在通航及通行木筏的河流上，橋跨結(jié)構(gòu)之下，自設(shè)計(jì)通航水位算起，應(yīng)能滿足通航凈空的要求。

4)確定縱坡

橋梁當(dāng)受到兩岸地形限制時(shí)，允許修建坡橋，但大、中橋橋面縱坡不宜大于4%，位于市鎮(zhèn)混合交通繁忙處橋面縱坡不得大于3%。

3．橫斷面設(shè)計(jì)

橋梁橫斷面設(shè)計(jì)，主要是決定橋面的寬度和橋跨結(jié)構(gòu)橫截面的布置。橋面寬度取決與行人和車(chē)輛的交通要求。我國(guó)公路橋面行車(chē)道凈寬標(biāo)準(zhǔn)分為五種：2×凈-7.5、２×凈-7.0、凈-9、凈-7和凈-4.5，數(shù)字的大小代表行車(chē)道的凈寬度，以米計(jì)算。橋上人行道的寬度為0.75?m或1.0?m，大于1?m時(shí)按0.5?m的倍數(shù)增加。不設(shè)人行道的橋梁，可以根據(jù)具體情況設(shè)置欄桿和安全帶。與路基同寬的小橋和涵洞可以設(shè)緣石或欄桿。漫水橋可以不設(shè)人行道，但要設(shè)置護(hù)欄。

城市橋梁以及大、中城市近郊的公路橋梁的橋面凈空尺寸，應(yīng)結(jié)合城市實(shí)際交通量和今后發(fā)展的要求確定。在彎道上的橋梁應(yīng)按路線要求予以加寬。

人行道及安全帶應(yīng)高出行車(chē)道面至少20～25?cm，對(duì)于具有2%以上縱坡并高速行車(chē)的橋梁，最好應(yīng)高出行車(chē)道面30～35?cm，當(dāng)采用平設(shè)的人行道時(shí)，應(yīng)設(shè)置可靠的隔離柵，以確保行人和行車(chē)的安全。

公路和城市橋梁，為了利于橋面排水，應(yīng)根據(jù)不同類(lèi)型的橋面鋪裝，設(shè)置從橋面中央傾向兩側(cè)的橫向坡度，坡度一般為1.5%～3%。

4．平面布置

橋梁的線型及橋頭的引道要保持平順，使車(chē)輛能平穩(wěn)地通過(guò)。高速公路和一級(jí)公路上的大、中橋以及各級(jí)公路上的小橋的線形與公路的銜接，應(yīng)符合路線布設(shè)的規(guī)定。大、中橋梁的線型，一般為直線，當(dāng)橋面受到兩岸地形限制時(shí)，允許修建曲線橋。曲線的各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)符合路線的要求。從橋梁本身的經(jīng)濟(jì)性和施工方便來(lái)說(shuō)，盡可能避免橋梁與河流或與橋下路線斜交，但對(duì)于中小橋?yàn)榱烁纳凭€形，或城市橋梁受原有街道的制約，也可以修建斜橋，但其斜度一般不大于45°，通航河流上不宜大于5°。

6.4.4橋梁設(shè)計(jì)的方案比選

根據(jù)橋梁分孔的原則可對(duì)所設(shè)計(jì)的橋梁擬定可能實(shí)現(xiàn)的圖示，盡可能多的給定橋型和布置形式，每一個(gè)圖示可在跨度、高度、矢度等方面大致按比例畫(huà)在同樣大小的橋址斷面圖上。經(jīng)過(guò)綜合分析和判斷，剔除在經(jīng)濟(jì)技術(shù)上明顯不足的圖示，將剩余圖示進(jìn)行進(jìn)一步研究比較。

提供所選圖示的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，主要包括：主要材料(鋼、木、水泥)用量、勞動(dòng)力數(shù)量、全橋總造價(jià)、工期、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用、運(yùn)營(yíng)條件、施工難度等。對(duì)于各個(gè)圖示的指標(biāo)進(jìn)行進(jìn)一步的比較，詳細(xì)分析每一個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，綜合考慮安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀等原則，選定符合當(dāng)前條件的最佳方案。

6.5橋梁施工技術(shù)

6.5.1橋梁上部結(jié)構(gòu)的施工方法

1．固定支架就地澆筑法有支架就地澆筑施工是橋梁施工中應(yīng)用較早的一種施工方法，多用于橋墩較低的簡(jiǎn)支梁橋和中、小跨連續(xù)梁橋。

就地澆筑法是在橋位處搭設(shè)支架，在支架上澆筑橋體混凝土，達(dá)到強(qiáng)度后拆除模板、支架。就地澆筑法施工無(wú)需預(yù)制場(chǎng)地，而且不需要大型起吊、運(yùn)輸設(shè)備，梁體的主筋可不中斷，橋梁的整體性好。它的缺點(diǎn)主要是工期長(zhǎng)，施工質(zhì)量不容易控制；對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土梁由于混凝土的收縮、徐變引起的應(yīng)力損失比較大；施工中的支架模板耗用量大，施工費(fèi)用高；搭設(shè)支架影響排洪、通航，施工期間可能受到洪水和漂流物的威脅。

2．懸臂施工法

懸臂施工法是從橋墩開(kāi)始，兩側(cè)對(duì)稱進(jìn)行現(xiàn)澆梁段或?qū)㈩A(yù)制節(jié)段對(duì)稱進(jìn)行拼裝。前者稱懸臂澆筑施工，后者稱懸臂拼裝施工，有時(shí)也將兩種方法結(jié)合使用。

懸臂施工的主要特點(diǎn)是：橋梁在施工過(guò)程中產(chǎn)生負(fù)彎矩，橋墩也要求承受由施工產(chǎn)生的彎矩，因此懸臂施工宜在營(yíng)運(yùn)狀態(tài)的結(jié)構(gòu)受力與施工狀態(tài)的受力狀態(tài)比較接近的橋梁中選用，如預(yù)應(yīng)力混凝土T型剛構(gòu)橋、變截面連續(xù)梁橋和斜拉橋等；非墩橋固接的預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋，采用懸臂施工時(shí)應(yīng)采取措施，使墩、梁臨時(shí)固結(jié)，在施工過(guò)程中有結(jié)構(gòu)體系的轉(zhuǎn)換存在；采用懸臂施工的機(jī)具設(shè)備種類(lèi)很多，就掛籃而言，也有桁架式、斜拉式等多種類(lèi)型，可根據(jù)實(shí)際情況選用；懸臂澆筑施工簡(jiǎn)便，結(jié)構(gòu)整體性好，施工中可不斷調(diào)整位置，常在跨徑大于100?m的橋梁上選用；懸臂拼裝法施工速度快，橋梁上、下部結(jié)構(gòu)可平行作業(yè)，但施工精度要求比較高，可在跨徑100?m以下的大橋中選用；懸臂施工法可不用或少用支架，施工不影響通航或橋下交通。

3．轉(zhuǎn)體施工法

轉(zhuǎn)體施工法是將橋梁構(gòu)件先在橋位處岸邊(或路邊及適當(dāng)位置)進(jìn)行預(yù)制，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后旋轉(zhuǎn)構(gòu)件就位的施工方法。轉(zhuǎn)體施工其靜力組合不變，它的支座位置就是施工時(shí)的旋轉(zhuǎn)支承和旋轉(zhuǎn)軸，橋梁完工后，按設(shè)計(jì)要求改變支撐情況。轉(zhuǎn)體施工可分為平轉(zhuǎn)、豎轉(zhuǎn)和平豎結(jié)合的轉(zhuǎn)體施工。

轉(zhuǎn)體施工的主要特點(diǎn)是：可以利用地形，方便預(yù)制構(gòu)件；施工期間不斷航，不影響橋下交通，并可在跨越通車(chē)線路上進(jìn)行橋梁施工；施工設(shè)備少，裝置簡(jiǎn)單，容易制作并便于掌握；節(jié)省木材，節(jié)省施工用料。采用轉(zhuǎn)體施工與纜索無(wú)支架施工比較，可節(jié)省木材80%，節(jié)省施工用鋼60%；減少高空作業(yè)，施工工序簡(jiǎn)單，施工迅速；當(dāng)主要構(gòu)件先期合攏后，給以后施工帶來(lái)方便；轉(zhuǎn)體施工適合于單跨和三跨橋梁，可在深水、峽谷中建橋采用，同時(shí)也適應(yīng)在平原區(qū)以及用于城市跨線橋；大跨徑橋梁采用轉(zhuǎn)體施工將會(huì)取得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，轉(zhuǎn)體重量輕型化、多種工藝綜合利用，是大跨徑及特大跨徑橋梁施工有利的競(jìng)爭(zhēng)方案。

4．頂推施工法

頂推施工法是在沿橋縱軸方向的臺(tái)后設(shè)置預(yù)制場(chǎng)地，分節(jié)段預(yù)制，并用縱向預(yù)應(yīng)力筋將預(yù)制節(jié)段與施工完成的梁體連成整體，然后通過(guò)水平千斤頂施力，將梁體向前頂推出預(yù)制場(chǎng)地。之后繼續(xù)在預(yù)制場(chǎng)地進(jìn)行下一節(jié)段梁的預(yù)制，循環(huán)操作直至施工完成.

頂推施工法的特點(diǎn)是：頂推法可以使用簡(jiǎn)單的設(shè)備建造長(zhǎng)大橋梁，施工費(fèi)用低，施工平穩(wěn)無(wú)噪聲，可在水深、山谷和高橋墩上采用，也可在曲率相同的彎橋和坡橋上采用；主梁分段預(yù)制，連續(xù)作業(yè)，結(jié)構(gòu)整體性好；由于不需要大型起重設(shè)備，所以施工節(jié)段的長(zhǎng)度一般可取用10～20?m，橋梁節(jié)段固定在一個(gè)場(chǎng)地預(yù)制，便于施工管理改善施工條件，避免高空作業(yè)。

同時(shí)，模板、設(shè)備可多次周轉(zhuǎn)使用，在正常情況下，節(jié)段的預(yù)制周期7～10?d；頂推施工時(shí)，梁的受力狀態(tài)變化很大，施工階段的梁的受力狀態(tài)與運(yùn)營(yíng)時(shí)期的受力狀態(tài)差別較大，因此在梁截面設(shè)計(jì)和布索時(shí)要同時(shí)滿足施工與運(yùn)營(yíng)的要求，由此而造成的用鋼量較高；在施工時(shí)也可采取加設(shè)臨時(shí)墩，設(shè)置前導(dǎo)梁和其他措施，用以減少施工內(nèi)力；頂推法宜在等截面梁上使用，當(dāng)橋梁跨徑較大時(shí)，選用等截面梁會(huì)造成材料用量的不經(jīng)濟(jì)，也增加施工難度，因此以中等跨徑的橋梁為宜，橋梁的總長(zhǎng)也以500～600?m為宜。

5．逐孔施工法

逐孔施工法是中等跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁中的一種施工方法，它使用一套設(shè)備從橋梁的一端逐孔施工，直到對(duì)岸。有用臨時(shí)支承組拼預(yù)制節(jié)段的逐孔施工法、移動(dòng)支架逐孔現(xiàn)澆施工法、以及整孔吊裝或分段節(jié)段施工法等。

逐孔施工的主要特點(diǎn)是：不需要設(shè)置地面支架，不影響通航和橋下交通，施工安全、可靠；有良好的施工環(huán)境，保證施工質(zhì)量，一套模架可多次周轉(zhuǎn)使用，具有在預(yù)制場(chǎng)生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)；機(jī)械化、自動(dòng)化程度高，節(jié)省勞力，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，上下部結(jié)構(gòu)可以平行作業(yè)，縮短工期；通常每一施工梁段的的長(zhǎng)度取用一孔梁長(zhǎng)，接頭位置一般可選在橋梁受力較小的部位；移動(dòng)模架設(shè)備投資大，施工準(zhǔn)備和操作都較復(fù)雜；宜在橋梁跨徑小于50m的多跨長(zhǎng)橋上使用。

6．橫移施工法

橫移施工法是在擬待安置結(jié)構(gòu)的位置旁預(yù)制該結(jié)構(gòu)，并橫向移運(yùn)該結(jié)構(gòu)物，將它安置在規(guī)定的位置上。

橫移施工的主要特點(diǎn)是：在整個(gè)操作期間，與該結(jié)構(gòu)有關(guān)的支座位置保持不變，即沒(méi)有改變梁的結(jié)構(gòu)體系；在橫向移動(dòng)期間，臨時(shí)支座需要支承該結(jié)構(gòu)的施工重量。

7．提升與浮運(yùn)施工法

提升施工法是在未來(lái)安置結(jié)構(gòu)物以下的地面上預(yù)制該結(jié)構(gòu)并把它提升就位。浮運(yùn)施工法是將橋梁在岸上預(yù)制，通過(guò)大型浮運(yùn)至橋位，利用船的上下起落安裝就位的方法。

使用該方法的要求是：在該結(jié)構(gòu)下面需要有一個(gè)適宜的地面；被提升結(jié)構(gòu)下的地面要有一定的承載力；擁有一臺(tái)支撐在一定基礎(chǔ)上的提升設(shè)備；該結(jié)構(gòu)應(yīng)該是平衡的，至少在提升操作期間是平衡的；采用浮運(yùn)法要有一系列的大型浮運(yùn)設(shè)備。

6.5.2橋梁下部結(jié)構(gòu)的施工

1．橋梁墩臺(tái)

(1)砌筑墩臺(tái)。石砌墩臺(tái)是用片石、塊石及粗料石以水泥砂漿砌筑的，具有就地取材和經(jīng)久耐用等優(yōu)點(diǎn)，在石料豐富的地區(qū)建造墩臺(tái)時(shí)，在施工期限允許的條件下，為節(jié)約水泥，應(yīng)優(yōu)先考慮石砌墩臺(tái)方案。

砌筑質(zhì)量應(yīng)符合以下規(guī)定：砌體所用各項(xiàng)材料類(lèi)別、規(guī)格及質(zhì)量符合要求；砌縫砂漿或小石子混凝土鋪填飽滿、強(qiáng)度符合要求；砌縫寬度、錯(cuò)縫距離符合規(guī)定，勾縫堅(jiān)固、整齊，深度和形式符合要求；砌筑方法正確；砌體位置、尺寸不超過(guò)允許偏差。

(2)裝配式墩(柱式墩、后張法預(yù)應(yīng)力墩)臺(tái)。裝配式墩臺(tái)施工適用于山谷架橋、跨越平緩無(wú)漂流物的河溝、河灘等的橋梁，特別是在工地干擾多、施工場(chǎng)地狹窄，缺水與沙石供應(yīng)困難地區(qū)，其效果更為顯著。

裝配式墩臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)形式輕便，建橋速度快，預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量有保證等。裝配式柱式墩系將橋墩分解成若干輕型部件，在工廠或工地集中預(yù)制，再運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)裝配成橋梁墩臺(tái)。

(3)現(xiàn)場(chǎng)澆筑墩臺(tái)(V形墩等)。

2．橋梁基礎(chǔ)

(1)擴(kuò)大基礎(chǔ)。

擴(kuò)大基礎(chǔ)或稱明挖基礎(chǔ)，屬直接基礎(chǔ)，是將基礎(chǔ)底板設(shè)在直接承載地基上，來(lái)自上部結(jié)構(gòu)的荷載通過(guò)基礎(chǔ)底板直接傳遞給承載地基。通常是采用明挖的方式進(jìn)行的。

(2)樁及管柱基礎(chǔ)。

當(dāng)?shù)鼗鶞\層土質(zhì)較差，持力土層埋藏較深，需要采用深基礎(chǔ)才能滿足結(jié)構(gòu)物對(duì)地基強(qiáng)度、變形和穩(wěn)定性要求時(shí)，可采用樁基礎(chǔ)?；鶚栋床牧戏诸?lèi)有木樁、鋼筋混凝土樁、預(yù)應(yīng)力混凝土樁與鋼樁。橋梁基礎(chǔ)中用的較多的是中間兩種。按制作方法分為預(yù)制樁和鉆(挖)孔灌注樁；按施工方法分為錘擊沉樁、振動(dòng)沉樁、射水沉樁、靜力壓樁、就地灌注樁與鉆孔埋置樁等，前四種又統(tǒng)稱沉入樁。

應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、設(shè)計(jì)荷載、施工設(shè)備、工期限制及對(duì)附近建筑物產(chǎn)生的影響等來(lái)選擇樁基的施工方法。由鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土或鋼制成的單根或多根管柱上連鋼筋混凝土承臺(tái)、支撐并傳遞橋梁上部結(jié)構(gòu)和墩臺(tái)全部荷載于地基的結(jié)構(gòu)物。柱底一般落在堅(jiān)實(shí)土層或嵌入巖層中。適用于深水、巖面不平整、覆蓋土層厚薄不限的大型橋梁基礎(chǔ)。按荷載傳遞形式可分為端承式和摩擦式兩種，在結(jié)構(gòu)形式上與樁基相似，但多為垂直狀。

(3)沉井基礎(chǔ)。

沉井基礎(chǔ)又稱開(kāi)口沉箱基礎(chǔ)，由開(kāi)口的井筒構(gòu)成的地下承重結(jié)構(gòu)物。一般為深基礎(chǔ)，適用于持力層較深或河床沖刷嚴(yán)重等水文地質(zhì)條件，具有很高的承載力和抗震性能。這種基礎(chǔ)系由井筒、封底混凝土和預(yù)蓋等組成，其平面形狀可以是圓形、矩形或圓端形，立面多為垂直邊，井孔為單孔或多孔，井壁為鋼筋、木筋或竹筋混凝土，甚至由剛殼中填充混凝土等建成。若為陸地基礎(chǔ)，它在地表建造，由取土井排土以減少刃腳土的阻力，一般借自重下沉；若為水中基礎(chǔ)，可用筑島法，或浮運(yùn)法建造。在下沉過(guò)程中，如側(cè)摩阻力過(guò)大，可采用高壓射水法、泥漿套法或井壁后壓氣法等加速下沉。

(4)地下連續(xù)墻基礎(chǔ)。

地下連續(xù)墻基礎(chǔ)是用槽壁法施工筑成的地下連續(xù)墻體作為土中支撐單元的橋梁基礎(chǔ)。它的形式大致可分為兩種：一種是采用分散的板墻，平面上根據(jù)墩臺(tái)外形和荷載狀態(tài)將它們排列成適當(dāng)形式，墻頂接筑鋼筋混凝土承臺(tái)；另一種是用板墻圍成閉合結(jié)構(gòu)，其平面呈四邊形或多邊形，墻頂接筑鋼筋混凝土蓋板。后者在大型橋基中使用較多，與其他形式的深基相比，它的用材省，施工速度快，而且具有較大的剛度，目前是發(fā)展較快的一種新型基礎(chǔ)。連續(xù)墻的建造是通過(guò)專門(mén)的挖掘機(jī)泥漿護(hù)壁法挖成長(zhǎng)條形深槽，再下鋼筋籠和灌注水下混凝土，形成單元墻段，它們相互連接而成連續(xù)墻，其厚度一般為0.3～