2012一級建造師《公路工程》正版考試用書增值服務第三次（一）

2012-07-24 08：37　　來源：　　字體：大小　　打印

　　全國一級建造師執(zhí)業(yè)資格考試用書

　　《公路工程管理與實務》

　　2012年網(wǎng)上增值服務（3）

　　1B413000公路橋梁工程

　　1B413010橋梁的構造

　　1B413011掌握橋梁的組成與類型

　　比較相關尺寸術語名稱

　　凈跨徑梁式橋是設計洪水位上相鄰兩個橋墩（或橋臺）之間的凈距，用表示。對于拱式橋是每孔拱跨兩個拱腳截面最低點之間的水平距離。

　　總跨徑是多孔橋梁中各孔凈跨徑的總和，也稱橋梁孔徑（Σ），它反映了橋下宣泄洪水的能力。

　　計算跨徑對于具有支座的橋梁，是指橋跨結構相鄰兩個支座中心之間的距離，用表示。拱圈（或拱肋）各截面形心點的連線稱為拱軸線，計算跨徑為拱軸線兩端點之間的水平距離。

　　橋梁全長簡稱橋長，是橋梁兩端兩個橋臺的側墻或八字墻后端點之間的距離，以L表示。對于無橋臺的橋梁為橋面系行車道的全長。

　　橋梁高度簡稱橋高，是指橋面與低水位之間的高差，或為橋面與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。

　　橋下凈空高度是設計洪水位或計算通航水位至橋跨結構最下緣之間的距離，以H表示，它應保證能安全排洪，并不得小于對該河流通航所規(guī)定的凈空高度。

　　建筑高度是橋上行車路面（或軌頂）標高至橋跨結構最下緣之間的距離，它不僅與橋梁結構的體系和跨徑的大小有關，而且還隨行車部分在橋上布置的高度位置而異。公路（或鐵路）定線中所確定的橋面（或軌頂）標高，對通航凈空頂部標高之差，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，否則就不能保證橋下的通航要求。

　　凈矢高是從拱頂截面下緣至相鄰兩拱腳截面下線最低點之連線的垂直距離，以表示；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，以表示。

　　矢跨比是拱橋中拱圈（或拱肋）的計算矢高與計算跨徑之比（），也稱拱矢度，它是反映拱橋受力特性的一個重要指標。

　　涵洞是用來宣泄路堤下水流的構造物。通常在建造涵洞處路堤不中斷。為了區(qū)別于橋梁，單孔跨徑不到5m的結構物，均稱為涵洞。

　　1B413012掌握橋梁基礎分類和受力特點

　　1．比較按樁承載性能分類

　?。?）摩擦樁：當軟土層很厚，樁端達不到堅硬土層或巖層上時，則樁頂?shù)臉O限荷載主要靠樁身與周圍土層之間的摩擦力來支承，樁尖處土層反力很小，可忽略不計。

　　（2）端承樁：樁穿過軟弱土層，樁端支承在堅硬土層或巖層上時，則樁頂極限荷載主要靠樁尖處堅硬巖土層提供的反力來支承，樁側摩擦力很小，可以忽略不計。

　?。?）摩擦端承樁：樁頂?shù)臉O限荷載由樁側阻力和樁端阻力共同承擔，但主要由樁端阻力承受。

　?。?）端承摩擦樁：樁頂?shù)臉O限荷載由樁側阻力和樁端阻力共同承擔，但主要由樁側阻力承受。

　　2．沉井

　　沉井基礎是一種斷面和剛度均比樁要大得多的井筒狀結構，是依靠在井內(nèi)挖土，借助井

　　體自重及其他輔助措施而逐步下沉至預定設計標高，最終形成的一種結構深基礎形式。沉井基礎施工時占地面積小，坑壁不需設臨時支撐和防水圍堰或板樁圍護，與大開挖相比較，挖土量少，對鄰近建筑物的影響比較小，操作簡便，無需特殊的專業(yè)設備。

　　當橋梁結構上部荷載較大，而表層地基土的容許承載力不足，但在一定深度下有好的持力層，擴大基礎開挖工作量大，以及施工圍堰支撐有困難；或采用樁基礎受水文地質條件限制時，此時采用沉井基礎與其他深基礎相比，經(jīng)濟上較為合理。

　　沉井是橋梁墩臺常用的一種深基礎形式，有較大的承載面積，可以穿過不同深度覆蓋層，將基底放置在承載力較大的土層或巖面上，能承受較大的上部荷載。

　　沉井基礎剛度大，有較大的橫向抗力，抗震性能可靠，尤其適用于豎向和橫向承載力大的深基礎。

　　沉井基礎按其制造情況可分為就地澆筑下沉沉井、浮式沉井；按其橫截面形狀分為圓形、矩形、橢圓形、圓端形、多邊形及多孔井字形沉井等；按其豎向剖面形狀可分為柱形、錐形、階梯形沉井等；按材料可分為混凝土、鋼筋混凝土、鋼、磚、石、木沉井等。

　　1B413013掌握橋梁下部結構分類和受力特點

　　1．梁橋輕型橋墩、臺

　?。?）梁橋輕型橋墩

　　鋼筋混凝土薄壁橋墩：施工簡便，外形美觀，過水性良好，適用于低級土軟弱的地區(qū)。需耗費用于立模的木料和一定數(shù)量的鋼筋。

　　1）柱式橋墩：外形美觀，圬工體積少，而且重量較輕。

　　2）鉆孔樁柱式橋墩：適合于多種場合和各種地質條件。通過增大樁徑、樁長或用多排樁加建承臺等措施，也能適用于更復雜的軟弱地質條件以及較大的跨徑和較高的橋墩。

　　3）柔性排架樁墩：優(yōu)點是用料省、修建簡便、施工速度快。主要缺點是用鋼量大，使用高度和承載能力受到一定限制。因此它只適合于在低淺寬灘河流、通航要求低和流速不大的水網(wǎng)地區(qū)河流上修建小跨徑橋梁時采用。

　?。?）梁橋輕型橋臺

　　1）設有支撐梁的輕型橋臺：適用于單跨橋梁，橋孔跨徑6～10m，臺高不超過6m.

　　2）埋置式橋臺：橋臺所受的土壓力小，橋臺的體積相應的減少。但是由于臺前護坡是用片石做表面防護的一種永久性設施，存在有被洪水沖毀而使臺身裸露的可能，故設計時必須進行強度和穩(wěn)定的驗算。分為后傾式、肋形埋置式、雙柱式、框架式等類型。其中樁柱式橋臺對于各種土的地基都適宜。其適用范圍是：橋孔跨徑8～20m，填土高度3～5m.當填土高度大于5m時宜采用框架式埋置式橋臺。

　　3）鋼筋混凝土薄壁橋臺：適用于軟弱地基的條件，但其構造和施工比較復雜，并且鋼筋用量也較多。

　　4）加筋土橋臺：在臺后路基填土不被沖刷的中、小跨徑橋梁，臺高3～5m時，可采用加筋土橋臺。

　　2．橋梁下部結構的受力特點

　　橋梁墩臺承擔著橋梁上部結構所產(chǎn)生的荷載，并將荷載有效地傳遞給地基基礎，起著“承上啟下”的作用。

　　橋墩為多跨橋梁中的中間支承結構物，除承受上部結構產(chǎn)生豎向力、水平力和彎矩外，還承受風力、流水壓力、及可能發(fā)生的地震力、冰壓力、船只和漂流物的撞擊力。

　　橋臺設置在橋梁兩端，除了支承橋跨結構外，又是銜接兩岸接線路堤的構筑物；它既要能擋土護岸，又能承受臺背填土及填土上車輛荷載所產(chǎn)生的附加土側壓力。

　　橋梁墩臺不僅自身應有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性，而且對地基的承載能力、沉降量、地基與基礎之間的摩阻力等也有一定的要求，避免在上述荷載作用下產(chǎn)生危害橋梁整體結構的水平、豎向位移和轉角位移。

　　橋梁墩臺受力計算時的荷載及其組合應根據(jù)可能出現(xiàn)的各種荷載情況進行最不利的荷載組合。

　　1B413014掌握橋梁上部結構分類和受力特點

　　連續(xù)體系橋梁

　　（1）由于支點存在負彎矩，使跨中正彎矩顯著減少，可以減少跨內(nèi)主梁的高度，提高跨徑，當加大支點截面附近梁高形成變截面時，還可進一步降低跨中彎矩。

　?。?）由于是超靜定結構，產(chǎn)生附加內(nèi)力的因素包括預應力、混凝土的收縮徐變、墩臺不均勻沉降、截面溫度梯度變化等。

　?。?）配筋要考慮正負兩種彎矩的要求，頂推法施工要考慮截面正負彎矩的交替變化。

　　1B413015了解橋梁計算荷載

　　1．比較橋梁工程作用的分類

　　公路橋涵設計采用的作用分為永久作用、可變作用和偶然作用三類，規(guī)定于表1B413015-1.

　　1B413020常用模板、支架和拱架的設計與施工

　　1B413021掌握常用模板、支架和拱架的設計

　　1．模板、支架和拱架的設計原則

　?。?）宜優(yōu)先使用膠合板和鋼模板。

　?。?）在計算荷載作用下，對模板、支架及拱架結構按受力程序分別驗算其強度、剛度及穩(wěn)定性。

　?。?）模板板面之間應平整，接縫嚴密，不漏漿，保證結構物外露面美觀，線條流暢，可設倒角。

　?。?）結構簡單，制作、裝拆方便。

　　2、強度及剛度要求

　　驗算模板、支架及拱架的剛度時，其變形值不得超過下列數(shù)值：

　?。?）結構表面外露的模板，撓度為模板構件跨度的1/400；

　?。?）結構表面隱蔽的模板，撓度為模板構件跨度的1/250；

　?。?）支架、拱架受載后撓曲的桿件（蓋梁、縱梁），其彈性撓度為相應結構跨度的1/400；

　?。?）鋼模板的面板變形為1.5mm；

　　（5）鋼模板的鋼棱和柱箍變形為L/500和B/500（其中L為計算跨徑，B為柱寬）。

　　受壓桿件的長細比不得超過下列數(shù)值：主要受壓桿件（立柱）的長細比為100，次要受壓桿件的長細比為150.

　　拱架各截面的應力驗算，根據(jù)拱架結形式及所承受的荷載，驗算拱頂、拱腳及1/4跨各截面的應力、鐵件及節(jié)點的應力，同時應驗算分階段澆筑或砌筑時的強度及穩(wěn)定性。驗算時不論板拱架或桁拱架均作為整體截面考慮，驗算傾覆穩(wěn)定系數(shù)不得小于1.3.

　　1B413022掌握常用模板、支架和拱架的施工

　　1．模板安裝的技術要求

　　混凝土的模板板面應采用下列材料之一：金屬板、木制板及高分子合成材料面板、硬塑料或玻璃鋼板等材料。外露面的模板板面宜采用鋼模板、膠合板，為減少模板的拼縫，對于大面積的混凝土，其每塊模板的面積宜大于1.0㎡.梁及墩臺帽的突出部分，應做成倒角或削邊，以便脫模。并按圖紙所示或監(jiān)理工程師指示，在結構物的某些部位設置凸條或凹槽的裝飾線。在模板內(nèi)的金屬連接件或錨固件，應按圖紙規(guī)定及監(jiān)理工程師的要求將其拆卸或截斷，且不損傷混凝土。模板內(nèi)應無污物、砂漿及其他雜物。以后要拆除的模板，應在使用前徹底涂以脫模劑或其他相當?shù)拇闷?，應使能易于脫模，并使混凝土不變色?/p>

　　2．支架、拱架的制作及安裝

　　支架按其構造分為立柱式、梁式和梁－柱式支架；按材料可分為木支架、鋼支架、鋼木混合支架和萬能桿件拼裝的支架等。拱架按結構分有支柱式、撐架式、扇形、桁式拱架、組合式拱架等；按材料分有木拱架、鋼拱架、竹拱架和土牛拱胎。支架、拱架應盡量采用標準化、系列化、通用化的鋼結構拼裝。鋼支架目前定型產(chǎn)品較多，可根據(jù)工程需要購買或租用，工程施工中常用支架主要有鋼管支架、六四式軍用梁、萬能桿件設備和貝雷梁等。支架立柱必須安裝在有足夠承載力的地基上，底部應加設墊板以分布和傳遞壓力。地基土必須進行夯實或碾壓堅實，必要時須進行換填或其他有效的處理，并有良好的排水設施。在施工中出現(xiàn)最多的質量問題就是由于地基處理不好，發(fā)生沉降。在風力較大地區(qū)應設置風纜。

　　3．支架和拱架應預留施工拱度，在確定施工拱度值時，應考慮的因素

　　（1）支架和拱架拆除后上部構造本身及活載一半所產(chǎn)生的撓度；

　?。?）支架和拱架在荷載作用下的彈性壓縮；

　?。?）支架和拱架在荷載作用下的非彈性壓縮；

　?。?）支架和拱架基底在荷載作用下的非彈性沉陷；

　?。?）由混凝土收縮及溫度變化而引起的撓度；

　?。?）承受推力的墩臺，由于墩臺水平位移所引起的拱圈撓度。

　　1B413030橋梁工程施工技術

　　1B413031掌握鋼筋和混凝土施工

　　1．混凝土施工一般規(guī)定

　?。?）在進行混凝土強度試配和質量評定時，混凝土的抗壓強度應以邊長為150mm的立方體尺寸標準試件測定。試件以同齡期者三塊為一組，并以同等條件制作和養(yǎng)護，每組試件的抗壓強度應以三個試件測值的算術平均值為測定值，如有一個測值與中間值的差值超過中間值的15％時，則取中間值為測定值；如有兩個測值與中間值的差值均超過15％時，則該組試件無效。

　　（2）混凝土抗壓強度應為標準尺寸試件在溫度為20℃±3℃及相對濕度不低于90％的環(huán)境中養(yǎng)護。做抗壓試驗時所測得的抗壓強度值（單位MPa），在進行混凝土強度試配和質量評定時，取其保證率為95％。拌制混凝土所使用的各項材料及拌合物的質量應經(jīng)過檢驗，試驗方法應符合現(xiàn)行《公路工程水泥混凝土試驗規(guī)程》JTGE30的有關規(guī)定。

　　2．混凝土的拌制與運輸

　?。?）拌制混凝土配料時，各種衡器應保持準確。對骨料的含水率應經(jīng)常進行檢測，雨天施工應增加測定次數(shù)，據(jù)以調(diào)整骨料和水的用量。放入拌合機內(nèi)的第一盤混凝土材料應含有適量的水泥、砂和水，以覆蓋拌合筒的內(nèi)壁而不降低拌合物所需的含漿量。每一工作班正式稱量前，應對計量設備進行重點校核。計量器具應定期檢定，經(jīng)大修、中修或遷移至新的地點后，也應進行檢定。

　　（2）對于在施工現(xiàn)場集中攪拌的混凝土，應檢查混凝土拌合物的均勻性。

　　1）混凝土拌合物應拌合均勻，顏色一致，不得有離析和泌水現(xiàn)象。

　　2）混凝土拌合物均勻性的檢測方法應按現(xiàn)行國家標準《混凝土攪拌機技術條件》GB9142的規(guī)定進行。

　　3）檢查混凝土拌合物均勻性時，應在攪拌機的卸料過程中，從卸料流的1/4～3/4之間部位，采取試樣，進行試驗，其檢測結果應符合下列規(guī)定：

　　①混凝土中砂漿密度兩次測值的相對誤差不應大于0.8％；

　　②單位體積混凝土中粗骨料含量兩次測值的相對誤差不應大于5％。

　?。?）混凝土攪拌完畢后，應按下列要求檢測混凝土拌合物的各項性能：

　　1）混凝土拌合物的坍落度，應在攪拌地點和澆筑地點分別取樣檢測，每一工作班或每一單元結構物不應少于兩次。評定時應以澆筑地點的測值為準。如混凝土拌合物從攪拌機出料起至澆筑入模的時間不超過15min時，其坍落度可僅在攪拌地點取樣檢測。在檢測坍落度時，還應觀察混凝土拌合物的黏聚性和保水性。

　　2）根據(jù)需要還應檢測混凝土拌合物的其他質量指標并應符合《公路橋涵施工技術規(guī)范》JTGF50的有關規(guī)定。

　?。?）混凝土的運輸能力應適應混凝土凝結速度和澆筑速度的需要，使?jié)仓ぷ鞑婚g斷并使混凝土運到澆筑地點時仍保持均勻性和規(guī)定的坍落度。

　?。?）采用泵送混凝土應符合下列規(guī)定：

　　1）混凝土的供應必須保證輸送混凝土的泵能連續(xù)工作。