导图社区 造价《工程计量》工程构造 第二节
一级造价工程师《工程计量》教材,总分100分,第二章工程构造 第二节 道路、桥梁、涵洞工程分类、组成及构造 考察分数大概6分左右。根据教材、讲义和视频梳理相关知识点思维导图,需注意相关概念区分及举例、特点等之间的对应关系。
编辑于2022-08-01 09:43:34第二章 工程构造 20分
第二节 6分 道路、桥梁、涵洞工程 分类、组成及构造
一 道路工程
(一)道路的分类及组成
1 道路的分类
公路
城市道路
快速路、主干路、次干路、支路
厂矿道路
乡村道路
2 公路的分类
高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路
公路技术等级选用根据路网规划、公路功能,并结合交通量论证确定 主要干线----高速公路; 次要干线----二级及二级以上; 主要集散----一、二级; 次要集散----二、三级; 支线公路----三、四级
3 道路的组成
1 线形组成(平纵横)
城市道路横断面可分为单幅路、两幅路、三幅路、四幅路及特殊形式的断面,城市道路横断面宜由机动车道、非机动车道、人行道、分车带、设施带、绿化带等组成,特殊断面还可包括应急车道、路肩和排水沟等。
1)机动车道 机动车道路面宽度应包括车行道宽度及两侧路缘带宽度 2)非机动车道 A 与机动车道合并设置的非机动车道,车道数单向不应小于2条,宽度不应小于2.5m B 非机动车专用道路宽度应包括车道宽度及两侧路缘带宽度,单向不宜小于3.5m,双向不宜小于4.5m C 一条非机动车道最小宽度自行车不得小于1m,三轮车不得小于2m 3)人行道 4)分车道 5)设施带 6)绿化带 最小宽度为1.5m 7)应急车道 当快速路单向机动车道数小于3条时,应设不小于3m的应急车道,当连续设置有困难时,应设置应急停车港湾,间距不应大于500m,宽度不应小于3m 8)保护性路肩 保护性路肩宽度自路缘带外侧算起,快速路不应小于0.75m,其他道路不应小于0.5m,当有少量行人时,不应小于1.5m
2 结构组成
道路工程结构组成一般分为路基、垫层、基层、面层四个部分,高级道路结构由路基、垫层、底基层、基层、联结层、面层六个部分组成
(二)路基
1 路基的作用
高于原地面的填方路基称路堤,低于原地面的挖方路基称为路堑,路面地面以下80cm范围内的路基部分称为路床
2 路基的基本要求
1 路基结构物的整体必须具有足够的稳定性 2 路基必须具有足够的强度、刚度、水温稳定性
3 路基形式
1 填方路基
1 填土路基
宜选用级配较好的粗粒土作填料,用不同填料填筑路基时,应分层填筑,每一水平层应采用同类填料。同类土、分层填
2 填石路基
填石路基是指用不易风化的开山石料填筑的路堤
3 砌石路基
用不易风化的开山石料外砌内填而成的路堤。砌石顶宽采用0.8m,基底面以1:5向内倾斜,砌石高度为2-15m,砌石路基应每隔15-20m设伸缩缝一道。当基础地质条件变化时,应分段砌筑,并设沉降缝,当地基为整体岩石时,可将地基做成台阶形。
4 护肩路基
坚硬岩石地段陡山坡上的半填半挖路基,当填方不大,边坡伸出较远不易修筑时,可修筑护肩,护肩应采用当地不易风化片石砌筑,高度一般不超过2m,其内外坡均直立,基底面以1:5坡度向内倾斜。
5 护脚路基
山坡上的填方路基有沿斜坡下滑的倾向或为加固、收回填方坡脚时,可采用护脚路基,护脚断面为梯形,顶宽不小于1m,内外侧坡度可采用1:0.5-1:0.75,高度不宜超过5m。
2 挖方路基
3 半填半挖路基
A 在地面自然横坡度陡于1:5的斜坡上修筑路堤时,路堤基底应挖台阶,台阶宽度不得小于1m,台阶底应有2%-4%向内倾斜的坡度 B 分期修建和改建公路加宽时,新旧路基填方边坡的衔接处,应开挖台阶,高速公路、一级公路,台阶宽度一般为2m,土质路基填挖衔接处应采取超挖回填措施。
(三)路面
1 路面结构
面层:耐磨、平整、抗滑、低噪声要求 基层:主要承重作用、满足强度、扩散荷载能力、水稳定性和抗冻性要求 垫层:强度和水稳定性要求
为了保证车轮荷载的向下扩散和传递,下一层应其上一层的每边宽出0.25m
2 坡度与路面排水
保护性路肩横坡度比路面横坡度加大1%,路肩横向坡度一般较路面横向坡度大1%
3 路面的等级与分类
1)路面等级:划分为高级路面、次高级路面、中级路面、低级路面四个等级
2)路面等级 A 路面基层的类型
B 路面面层类型
沥青路面
沥青混合料
沥青混凝土 高速、一级均应采用 沥青碎石 仅适用于过渡层及整平层
乳化沥青碎石
沥青贯入式
三四级公路的沥青面层、沥青混凝土路面的联结层
沥青表面处治
水泥混凝土
各种等级公路
其他类型
(四)道路主要共用措施
1 停车场
A 大、中型停车场出入口不得少于2个,特大型停车场出入口不得少于3个,并应设置专用人行出入口,且两个机动车出入口之间净距不小于15m,小型停车场只有1个出入口时,出入口宽度不得小于9m。 B 停车场出口与入口分开设置,单向行驶的出入口宽度不得小于5m,双向行使的出入口宽度不得小于7m。 C 停放场的最大纵坡与通道平行方向为1%,与通道垂直方向为3%,出入通道的最大纵坡为7%,一般以小于或等于2%为宜。
2 公共交通站点
A 城区停靠站间距宜为400-800mm,郊区停靠站间距应根据具体情况确定 B 车站可为直接式和港湾式,城市主、次干路和交通量较大的支路上的车站,宜采用港湾式,道路交叉口附近的车站宜安排在交叉口出口道一侧,距交叉口出口缘石转弯半径终点宜为80-150m C 站台长度最短应按同时停靠两辆车布置,最长不应超过同时停靠4辆车的长度,否则应分开设置,站台高度宜采用0.15-0.2m,站台宽度不宜小于2m,当条件受限时,站台宽度不得小于1.5m
3 道路照明
4 人行天桥和人行地道
A 人行天桥宜建在交通量大、行人或自行车需要横过行车带的地段或交叉口上,在城市商业网点集中的地段,在某些城市的旧城区商业街道,虽然人流多,但道路较窄,机动车辆少,在这种情况下,则不一定要建造人行天桥 B 在下列情况下,可考虑修建人行地道 重要建筑物及风景区附近,修人行天桥会破坏风景或城市美观 横跨的行人特别多的站前道路等 修建人行地道比修人行天桥在工程费用和施工方法上有利 有障碍物影响,修建人行天桥需显著提高桥下净空时
5 道路交通管理设施
道路交通管理设施通常包括交通标志、交通标线、交通信号灯等 A 交通标志分为主标志和辅助标志两大类 交通标志一般安设在车辆行进方向道路的右侧或车行道上方 为保证视认性,同一地点需要设置两个以上标志时,可安装在一根立柱上,但最多不应超过四个,标志板在一根支柱上并设时,应按警告、禁令、指示的顺序,先上后下,先左后右地排列 B 交通标线 C 交通信号灯
二、桥梁工程
(一)桥梁的组成与分类
1 桥梁基本组成部分
上部结构 (桥跨结构)
桥面构造(行车道、人行道、栏杆等) 承载结构 桥梁支座
下部结构
桥墩、桥台、墩台基础
2 桥梁的分类
1 根据桥梁跨径总长L和单孔跨径Lk的不同, 桥梁可分为特大桥、大桥、中桥、小桥
2 根据桥面在桥跨结构中的位置,可分为上承式、中承式、下承式桥
3 根据桥梁的结构形式,桥梁可划分为梁式桥、拱式桥、刚架桥、悬索桥和组合式桥 梁拱悬刚组合
(二)桥梁上部结构
1 桥面构造
1 桥面铺装及排水、防水系统
1 桥面铺装 (行车道铺装/桥面保护层)
2 桥面纵横坡
3 桥面排水和防水设施
1 桥面排水
A 排水管道直径不宜小于150mm B 沥青混凝土铺装在桥跨伸缩缝上坡侧现浇带与沥青混凝土相接处应设置渗水管,高架桥桥面应设置横坡及不小于0.3%的纵坡,当纵断面为凹形竖曲线时,宜在凹形竖曲线最低点及其前后3-5m处分别设置排水口
2 防水层
A 桥面防水层设置在桥面铺装层下面,将透过铺装层渗下来的雨水汇集到排水设施(泄水管)排出 B 圬工桥台台身背墙、拱桥拱圈顶面及侧墙背面应设置防水层
2 伸缩缝
通常在梁两端之间、梁端与桥台之间或桥梁的铰接位置上设置伸缩缝 1 伸缩缝的构造要求 在平行、垂直于桥梁轴线的两个方向,均能自由伸缩; 在设置伸缩缝处,栏杆与桥面铺装都要断开 2 伸缩缝的类型
2 承载结构
承载结构
梁式桥
简支梁式桥
简支板桥 肋梁式简支梁桥(简支梁桥) 箱形简支梁桥
连系梁式桥和悬臂梁式桥
拱式桥:简单体系拱桥、组合体系拱桥
刚架桥
悬索桥
组合式桥
1 梁式桥 (支座仅产生垂直反力) (1)简支梁式桥 (静定结构、各跨独立受力)
A 简支板桥:主要用于小跨度桥梁 跨径在4-8m,采用钢筋混凝土实心板桥 跨径在6-13m,采用钢筋混凝土空心倾斜预制板桥 跨径在8-16m,采用预应力混凝土空心预制板桥
B 肋梁式简支梁桥(简支梁桥)主要用于中等跨度的桥梁 跨径在8-12m,采用钢筋混凝土简支梁桥 跨径在20-50m,多采用预应力混凝土简支梁桥 在我国使用更多的简支梁桥的横截面形式是由多片T形梁组成的横截面
C 箱形简支梁桥 主要用于预应力混凝土梁桥,尤其适用于桥面较宽的预应力混凝土桥梁结构和跨度较大的斜交桥和弯桥
(2)连续梁式和 悬臂梁式桥
2 拱式桥
拱式桥的特点是其桥跨的承载结构以拱圈或拱肋为主,拱式桥在竖向荷载作用下,两拱脚处不仅产生竖向反力,还产生水平反力(推力),因此,拱式桥对地基要求很高,适建于地质和地基条件良好的桥址。
1 简单体系拱桥 桥上的全部荷载由主拱单独承受,它们是桥跨结构的主要承重构件,拱的水平推力直接由墩台或基础承受 2 组合体系拱桥 根据构造方式及受力特点,组合体系拱桥可分为桁架拱桥、刚架拱桥、桁式组合拱桥和拱式组合体系桥四大类
3 刚架桥
由梁式桥跨结构与墩台(支柱、板墙)整体相连而形成的结构体系,其梁柱节点为刚结
4 悬索桥(吊桥)
现代悬索桥一般由桥塔、锚碇、主缆索、吊索、加劲梁、索鞍等主要部分组成
5 组合式桥
常见的组合桥有梁与拱组合式桥,系杆拱、桁架拱及多跨拱梁结构等,悬索结构与梁式结构的组合分析,如斜拉桥等。
3 桥梁支座
1 保证桥跨结构在荷载作用下满足变形要求 2 支座按其允许变形的可能性分为固定支座、单向活动支座,按其材料分为钢支座、聚四氟乙烯支座、橡胶支座、铅支座等。
(三)桥梁下部结构
1 桥墩
(1)实体桥墩
实体桥墩由墩帽、墩身、基础组成,大跨径的墩帽厚度一般不小于0.4m,中小跨梁桥不应小于0.3m,有50-100mm的檐口。
(2)空心桥墩
A 空心墩按壁厚,对于钢筋混凝土不宜小于300mm,对于素混凝土不宜小于500mm B 墩身内应设横隔板或纵横隔板,通常的做法是:对40m以上的高墩,均按6-10m间距设置横隔板 C 墩身周围应设置适当的通风孔与泄水孔,孔的直径不宜小于200mm,薄壁空心墩按计算配筋,一般配筋率在0.5%左右,也有只按构造要求配筋的。
(3)柱式桥墩
柱式桥墩一般由基础之上的承台、柱式墩身和盖梁组成,墩身沿桥横向布置,通常由1-4根立柱组成,当墩身高度大于6-7m时,可设横系梁加强柱身横向联系。
(4)柔性墩
A 柔性墩是桥墩轻型化的途径之一,它是在多跨桥的两端设置刚性较大的桥台,中墩均为柔性墩,同时全桥除在一个中墩上设置活动支座外,其余墩台均采用固定支座 B 典型的柔性墩为柔性排架桩墩,多用在墩台高度5-7m,跨径一般不宜超过13m的中小型桥梁上 C 柔性排架桩墩分单排架墩和双排架墩,单排架墩一般适用于高度不超过5m,桩墩高度大于5m时,为避免行车时可能发生的纵向晃动,宜设置双排架墩。
(5)框架墩
组成平面框架代替墩身
2 桥台
(1)重力式桥台
常用的类型有U形桥台、埋置式桥台、八字式和耳墙式桥台等,埋置式桥台将台身埋置于台前溜坡内,不需要另设翼墙,仅由台帽两端耳墙与路堤衔接。
(2)轻型桥台
轻型桥台适用于小跨径桥梁,桥跨孔数与轻型桥墩配合使用时不宜超过3个,单孔跨径不大于13m,多孔全长不宜大于20m
(3)框架式桥台
它所承受的土压力较小,适用于地基承载力较低、台身较高、跨径较大的梁桥
(4)组合式桥台
A 桥台本身主要承受桥跨结构传来的竖向力和水平力,而台后的土压力由其他结构来承受,形成组合式的桥台 B 常见的有锚定板式、过梁式、框架式以及桥台与挡土墙的组合等形式
3 墩台基础
(1)扩大基础
(2)桩基础
地基浅层地质较差,吃力土层埋藏较深,需要采用深基础才能满足结构物对地基强度、变形和稳定性要求时,可用桩基础
(3)管柱基础
A 施工方法和工艺较为复杂,所需机械设备较多,所以较少采用。 B 当桥址处的地质水文条件十分复杂,如大型的深水或海中基础,特别是深水岩面不平、流速大或有潮汐影响等自然条件下,不宜修建其他类型基础时,可采用管柱基础。 C 主要适用于岩层、紧密黏土等各类紧密土质的基底,并能穿过溶洞、孤石支承在紧密的土层或新鲜岩层上,不适用于有严重地质缺陷的地区,如断层挤压破碎带或严重的松散区域。
(4)沉井基础
当桥梁结构上部荷载较大,而表层地基土的容许承载力不足,但在一定深度下有好的持力层,扩大基础开挖工作量大,施工围堰支撑有困难,或采用桩基础受水文地质条件限制时,此时采用沉井基础与其他深基础相比,经济上较为合理。
三、涵洞工程
(一)涵洞的分类
单孔跨径小于5m,多孔跨径总长小于8m的统称为涵洞,而圆管涵及箱涵则不论孔径大小、孔数多少,都称作涵洞
1 按建筑材料不同分类
石涵、混凝土涵及钢筋混凝土涵、钢波纹管涵
2 按构造形式不同分类
涵洞可分为 圆管涵、 盖板涵、 拱涵、 箱涵等
1 圆管涵
圆管涵直径一般为0.75-2m;受理情况和适应基础性能较好,两端仅需设置端墙,不需设置墩台,造价低,但低路堤使用受到限制。
2 盖板涵
盖板涵在结构形式方面有利于在低路堤上使用,当填土较小时可做成明涵
3 拱涵
拱涵适用于跨越深沟或高路堤,一般超载潜力较大,砌筑技术容易掌握,是种普遍采用的涵洞形式
4 箱涵
钢筋混凝土箱涵适用于软土地基,但施工困难且造价较高,较少采用
3 按洞顶填土情况不同分类
1 明涵:洞顶无填土,适用于低路堤及浅沟渠处 2 暗涵:洞顶有填土,且最小填土厚度应大于或等于0.5m,适用于高路堤及深沟渠处
4 按水力性能不同分类
①涵洞可分为无压力式涵洞、半压力式涵洞、压力式涵洞。 ②新建涵洞应采用无压力式涵洞;当涵前允许积水时,可采用压力式或半压力式涵洞;当路基顶面高程低于横穿沟渠的水面高程时,也可设置倒虹吸管涵。
(二)涵洞的组成
1 涵洞由洞东、洞口、基础和附属工程 2 洞口包括端墙、翼墙、护坡等
(三)涵洞的构造
1 洞身
1 洞身的截面形式有圆形、拱形、矩形(箱形)三大类,涵洞的孔径,应根据设计洪水流量、河沟断面形态、地质和进出水口沟床加固形式等条件,经水力验算确定。 2 为充分发挥洞身截面的泄水能力,有时在涵洞如拱涵、箱涵进口处采用提高节。交通涵、灌溉涵和涵前不允许有过高积水时,不采用提高节,圆形截面不便设置提高节,所以圆形管涵不采用提高节。 3 洞底应有适当的纵坡,其最小值为0.4%,一般不宜大于5%,特别是圆管涵的纵坡不宜过大,以免管壁受急流冲刷。
洞身
(1)圆管涵
1 刚性管涵
2 四绞式管涵(降低圆管的应力) 铰分别布置在最大弯矩处,涵洞的两侧及涵洞的顶部和底部
(2)拱涵
(3)矩形涵洞
盖板涵的过水能力较圆管涵大,与同孔径的拱涵相接近,施工期限较拱涵短,但钢材用量比拱涵多,对地基承载力的要求较拱涵低,因此,在要求通过较大的排洪量,地质条件较差,路堤高度较小的设涵处,常采用盖板涵,且常采用明涵。
2 洞口建筑
(1)涵洞与路线正交的洞口建筑 涵洞与路线正交时,常用的洞口建筑形式有端墙式、八字式、井口式
3 涵洞的基础
(1)洞身基础
2 拱涵基础
1 圆管涵基础 (有基+无基)
有下列情况之一者,不得采用无基:岩石地基外,洞顶填土高度超过5m;最大流量时,涵前积水深度超过2.5m者;经常有水的河沟;沼泽地区;沟底纵坡大于5%。
3 盖板涵基础
盖板涵基础一般采用整体式基础,孔径大于或等于2m的盖板涵,可采用分离式基础。
(2)洞口建筑基础
4 沉降缝
凡地基土质发生变化,基础埋置深度不一,基础对地基的压力发生较大变化,基础填交界处,以及采用填石抬高基础的涵洞,都应设置沉降缝。置于岩石地基上的涵洞可以不设沉降缝。
5 附属工程
涵洞的附属工程包括:椎体护坡、河床铺砌、路基边坡铺砌及人工水道等。
建设工程技术与计量(土木建筑)100分 2.5h