在公路、鐵路、城市和農(nóng)村道路以及水利建設(shè)中,橋梁不僅是一種功能性的結(jié)構(gòu)物,更是一個國家文化的象征,是生產(chǎn)發(fā)展和科學(xué)進步的寫照。我國改革開放幾十年來,隨著科學(xué)技術(shù)的快速進步、工業(yè)化水平的提高、社會生產(chǎn)力的高速發(fā)展,橋梁建筑無論在規(guī)模上還是在科學(xué)技術(shù)水平上,均已躋身于世界先進行列。各種功能齊全、造型美觀的城市立交橋、高架橋及跨越實施,跨越渤海灣、杭州灣、瓊州海峽及舟山連島工程等大型工程已列入規(guī)劃建設(shè)階段,如 2003 年6月開工建設(shè)的杭州灣跨海大橋是國道主干線——同三線跨越杭州灣的便捷通道,大橋北起嘉興市海鹽鄭家埭,跨越寬闊的杭州灣海域后止于寧波市慈溪水路灣,全長36km,大橋建成后將縮短寧波至上海間的陸路距離120 余公里。2005 年底建成的連接上海南匯蘆潮港與洋山島深水港的東海大橋長達31km,它將使上海港的集裝箱吞吐能力大大增加,并從根本上解決枯水期5 -10萬,以上巨輪經(jīng)長江進出上海港的困難。
一、橋梁的基本組成
橋梁由上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)、支座和附屬設(shè)施四個基本部分組成。涉及一般橋梁工程的幾個主要名詞解釋如下。
上部結(jié)構(gòu)(或稱橋跨結(jié)構(gòu)),是在線路中斷時跨越障礙的主要承重結(jié)構(gòu),是橋梁支座以上無鉸拱起拱線或鋼藥主梁底線以上)橋跨結(jié)構(gòu)的總稱。
下部結(jié)構(gòu)橋墩、橋臺和基礎(chǔ)的統(tǒng)稱,是支承橋跨結(jié)構(gòu)并將其永久荷載作用和車輛荷載作用傳至地基的建筑物。
橋墩和橋臺是支承上部結(jié)構(gòu)并將其傳來的永久作用和車輛等荷載作用傳至基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)物。橋臺設(shè)在橋梁兩端,橋墩則在兩橋臺之間。橋墩的作用是支承橋跨結(jié)構(gòu);而橋臺除了起支承橋跨結(jié)構(gòu)的作用外,還要與路堤銜接,并防止路堤滑塌。
橋墩和橋臺底部的部分稱為基礎(chǔ),基礎(chǔ)承擔(dān)了從橋墩和橋臺傳來的全部荷載,并將荷載傳至地基。這些荷載包括豎向荷載以及地震、船舶撞擊墩身等引起的水平荷載。基礎(chǔ)往往深埋于地下或水下地基中。對于深水基礎(chǔ),其在橋梁施工中是難度較大的一個部分,也是確保橋梁安全的關(guān)鍵之一。
支座是設(shè)在墩(臺)頂,用于支承上部結(jié)構(gòu)的傳力裝置,以確保結(jié)構(gòu)的受力明確。故支座不僅要傳遞很大的荷載,并且要保證上部結(jié)構(gòu)按設(shè)計要求能產(chǎn)生一定的變位。
橋梁的基本附屬設(shè)施包括橋面系、伸縮縫、橋梁與路堤銜接處的橋頭搭板、錐形護坡和調(diào)治構(gòu)造物等。
河流中的水位是變動的,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)計中按規(guī)定的設(shè)計洪水頻率計算所得的高水位(很多情況下是推算水位),稱為設(shè)計洪水位;設(shè)計洪水位加壅水和浪高,稱為計算水位;在各級航道中,能保持船舶以某一水位正常航行時的水位,稱為通航水位。
下面介紹一些與橋梁布置有關(guān)的主要尺寸和名詞術(shù)語。
凈跨徑:對于設(shè)支座的橋梁為設(shè)計洪水位線上相鄰兩墩、臺身頂內(nèi)緣之間的水平凈距,不設(shè)支座的橋梁為上、下部結(jié)構(gòu)相交處內(nèi)緣間的水平凈距。
總跨徑:是多孔橋梁中各孔凈跨徑的總和(∑/0)。它反映了橋下宣泄洪水的能力。
計算跨徑:對于設(shè)支座的橋梁,為相鄰支座中心的水平距離,對于不設(shè)支座的橋梁(如拱橋、剛構(gòu)橋等),為上、下部結(jié)構(gòu)的相交面之中心問的水平距離,用J 表示,橋梁結(jié)構(gòu)的力學(xué)計算是以Z為準的。
橋梁全長:簡稱橋長,對于有橋臺的橋梁為兩岸橋臺翼墻尾端間的距離,對于無橋臺的橋梁為橋面系行車道長度,用己表示。
橋下凈空:是為滿足通航(或行車、行人)的需要和保證橋梁安全而對上部結(jié)構(gòu)底緣以下規(guī)定的空間界限.
橋梁建筑高度:是上部結(jié)構(gòu)底緣至橋面頂面的垂直距離。線路定線中所確定的橋面高程,與通航(或橋下通車、人)凈空界限頂部高程之差,稱為容許建筑高度。顯然,橋梁建筑高度不得大于容許建筑高度。為控制橋梁建筑高度,可以通過在橋面以上布置結(jié)構(gòu)如斜拉橋,懸索橋,中、下承式拱橋等)的方式加以解決。
橋面凈空:指橋梁行車道、人行道上方應(yīng)保持的空間界限,公路、鐵路和城市橋梁對橋面凈空都有相應(yīng)的規(guī)定。
凈矢高:是拱橋從拱頂截面下緣至相鄰兩拱腳截面下緣最低點連線的垂直距離。
計算矢高:是從拱頂截面形心至相鄰兩拱腳截面形心之連線的垂直距離,以廠表示。
矢跨比:指拱橋中拱圈(或拱肋)的計算矢高與計算跨徑之比( f/l),也稱拱矢。它是反映拱橋受力特性的一個重要指標。
此外,當(dāng)新建橋涵跨徑在50m以下時,一般均應(yīng)盡量采用標準跨徑(lb)和標準設(shè)計圖紙。
標準跨徑對于梁式橋,是指相鄰兩橋墩中線之間的距離,或墩中線至橋臺臺背前緣之間的距離;對于拱橋,則是指凈跨徑。我國交通部頒的公路橋涵標準跨徑從0.75m起至50m,共分21 種,具體為 :0.75m, 1.Om, 1.25m, 1.5m, 2.Om, 2.5m, 3.Om, 4.Om, 5.Om, 6.Om, 8.Om, 10m, 13m, 16m,20m,25m,30m,35m,40m,45m,50m。
涵洞是用來宣泄路堤下水流的構(gòu)造物。通常在建造涵洞處路堤不中斷。凡是單孔跨徑小于5m的泄水結(jié)構(gòu)物,均稱為涵洞(管涵、箱涵不論管徑或跨徑大小、孔數(shù)多少,均稱為涵洞)。
中交路橋工程檢測主要檢測業(yè)務(wù):鋼結(jié)構(gòu)檢測、橋梁檢測、隧道檢測