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桥梁养护业务知识——4 常见的上部结构 (一)

桥梁养护业务知识——4 常见的上部结构 (一)

作者: 养护部贾大花 | 来源:发表于2018-08-24 12:09 被阅读238次

        桥梁结构中,最常见、应用最广的结构是什么?答:梁桥。

        也许你会问,这种桥型长得像个板凳,造型美感较差,难道就是因为便宜才会被广泛应用吗?我只是一名普通的桥梁工作者,这个问题,我无权笃定地回答你,但是有人可以。张树仁先生,哈尔滨工业大学博导、原哈尔滨建筑大学副校长,老先生现已退休,2004年他退休前的最后一年,我有幸成为他教过的最后一届本科生中的一名。老先生有一个理念:“最好的,一定是最简单的。”这句话说的就是梁桥,更具体一点是“简支梁桥”。从近两年铁路系统推行的桥梁结构就可以看出,铁路桥梁比较推崇简支梁桥结构,原因很简单,易于大修换梁。我认为,现如今装配化施工已逐步成为行业的主流,在越来越重管养的未来,易于维修更换的简支梁结构将卷土重来。

        常见的梁桥上部结构有:现浇板、空心板、小箱梁、箱梁、T梁、I形梁、工字梁等。接下来我们将容易混淆的结构放在一起,分两篇加以介绍。本篇先来讲:板和箱梁。

一、板和梁的区别

        知识点3中已经讲过这个问题。通常理解:板跨径较小,以小于等于20米较常见,结构体系以简支为主,梁高比较小,一般小于1米,形象的理解“太薄了,像板一样”;梁,跨径较大,以大于等于20米较常见,结构体系以连续为主,梁高一般大于1米。

二、板梁

常见的板梁有:现浇板、实心板、空心板三种。

1、现浇板

跨径一般小于等于8米,整体浇筑而成,横断面形式如下

        如何描述现浇板呢?看下图。敲黑板,死记硬背!

        标准术语:翼缘、顶面、侧面、底板。现浇板跨径一般小于等于8米。

2、空心板

        空心板是装配化施工的产物。

        什么是装配化施工呢?简单理解,就是把桥梁结构“肢解”成可以在桥梁预制厂标准化制作的构件,再拉到施工现场拼装成整体。过程有点像搭积木。现在很多的板式家具也是装配化的典型案例,在工厂将家具制作成一块块的标准板,运送到客户家中后,再组装成成品家具。

        空心板桥的典型横断面布置如下图。施工顺序:架设空心板梁→浇筑铰缝砂浆→浇筑桥面混凝土现浇层→涂刷桥面防水层→铺筑沥青混凝土面层。

        位于两侧的叫“边板”,布在中间的叫“中板”

        来一组直观图,以下皆为空心板。

        如何描述空心板呢?看下图。敲黑板时间!

        标准术语:翼缘、顶板、腹板、底板。

        再重复一遍,放在边上的叫“边板”(一般有翼缘,有些边板翼缘长度为零),放在中间的都叫“中板”,空心板的跨径一般为10~20米,通常是预应力构件。标准称谓是“装配式预应力混凝土空心板”。

3、实心板

        实心板在工程实践中应用不多,通常跨径在8米左右,样子很好理解,“空心板没有空心”,也是装配化构件,通常是钢筋混凝土构件。

4、怎样识别板桥?

(1)现浇板

        从桥下向上看,现浇板板底是一整个平面,就像一整块楼板一样,没有任何构造缝。下图中的“印记”是浇筑混凝土时模板的接缝留下的痕迹。

(2)空心板、实心板

        装配化施工的板桥,梁底有一个标志——“勾缝”。只要见到“勾缝”(当然,特指桥,涵洞除外)我们就可以断定它是空心板或实心板。如果跨径大于等于10米,基本可以断定是空心板;小于10米时要根据图纸,进一步确定是空心还是实心。

三、箱梁

箱梁,顾名思义,像个箱子一样。常见的有现浇箱梁和小箱梁两种。

1、箱梁

      箱梁使用的横断面如下图。一般从外观看,一幅桥梁中一联梁体是一个巨大的箱子。(什么叫一联?见知识点3)

      如何描述箱梁呢?看结合上图。敲黑板时间!

      粉紫色的线条围成一个箱体的外观,这是一个大“箱子”。里面红色线条将箱子画成三个空心的腔体,称为“室”。示例图片里面是一个“单箱三室”的现浇箱梁的横断面。

        标准术语:翼缘、顶板、腹板、底板。

2、小箱梁

        小箱梁也是装配化施工的产物,标准术语为“装配式预应力混凝土连续箱梁”。通常大家称它为“小箱梁”,为什么叫这个名字呢?因为它是“小一号”的箱梁啊!

        上面讲的现浇箱梁,通常一幅桥梁是一个大箱子,而使用小箱梁修建的桥梁,一幅桥梁由几片箱梁组成。小箱梁——无论是梁宽还是梁高——都比相同跨径的现浇箱梁要小那么一点。看图说话,又来了!

        上图中的名词:边梁、中梁、湿接缝,桥面现浇层,防水层,沥青混凝土桥面铺装。

        接下来,看下图,先说名词术语:湿接缝、横隔板、横梁。


        部分跨径较大的小箱梁,为了增加横向刚度,会在跨中增设“横隔板”,就是上图中红色框中的构造。

        上图中“露天”发亮的部分,是还没浇筑的湿接缝的位置。

        在墩顶和台帽顶,还会现浇“横梁”,以增加小箱梁的横向联系。

        小箱梁的安装工序如下:架设预制小箱梁→现浇墩台顶横梁→张拉墩顶负弯矩预应力钢束→浇筑现浇湿接缝→浇筑桥面现浇层及护栏→涂刷防水层→铺装沥青混凝土面层。

        最后再介绍一下小箱梁各个部位的名称:顶板,底板,腹板,翼缘。

3、怎么识别箱梁

      (1)箱梁

        跨径通常大于等于20米,从梁底看一个整体的大箱子,这就是标志。

        有些箱梁不一定是方形的截面哦!下面这个图中,箱梁的截面是“鱼腹式”的。

        当然跨径较大的连续箱梁会做成变高度设计,如下图。这种连续梁的标准说法是“变高度连续箱梁”。

(2)小箱梁

        从梁底看,几个小箱子排成排。

4、拓展小知识

(1)变高度连续箱梁桥与连续刚构的区别

        答案:连续刚构是把梁与墩连成了一体。所以梁与墩中间断开、设置支座的是变高度连续梁,没有断开、连成一体的是连续刚构。

(2)奇怪的箱梁桥

        现浇箱梁还有很多奇怪的变形,刚才我们讲到了变高度、等宽度的连续箱梁桥,但是公路可不是永远都等宽。比如互通的主线与匝道分离的部位,在这里设计一座桥梁,那简直是桥梁设计师的噩梦,“变宽加分叉”,拿到任务单的设计师表示“宝宝心里苦,但是宝宝哭不出来……”。

        上面这张图中,左图,将互通主线宽度渐变段和主线等宽段、匝道等宽段连成一体,做成了一座现浇箱梁,这种梁“变宽且分叉”,就像一条短裤,人送绰号“裤衩桥”!现在我们想一下,一条裤子,最怕什么?穿着的时候裤裆开线嘛~(o(*////////*)q羞羞哒)!所以,这种结构的分叉位置是一个受力的薄弱区域,容易发生撕裂等病害。所以,除非迫不得已,否则,设计师是打死也不愿意做这样的设计的!那么他们会怎么办呢?

        答案在这里。设计师会沿着“裤裆”的位置切两刀,把“短裤”的腿剪掉,把它分解为一座变宽现浇箱梁+1座等宽梁桥+1座曲线梁桥。也就是设计师不喜欢穿“短裤”,改穿“超短裤”(咳咳,不要瞎想)+长筒袜出门。

(3)桥梁博物馆

        我们公司有一座互通,可以称为是梁桥的“博物馆”,站在下面,你会感觉自己来到了钢筋水泥的丛林,小箱梁、现浇箱梁、变宽、分叉……OMG!都能见到呢!!!

        在哪里?

        G7——平地泉互通!

        有兴趣的小伙伴可以去参观一下哦!

        咳咳!发现病害及时记录、上报哦~

      今天的分享就到这里!谢谢大家!

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