【15集全】市政造價實戰課程 （橋樑工程電算） P1 - 01.市政橋樑基礎知識

大家好，我是啓程學院的王小盈 那接下來的這段日子呢， 將由我帶領大家一起來學習啓程學院橋樑工程 本次課程我們講解的是橋樑工程的電算處理 那我們今天這節課呢，首先從橋樑的基礎知識開始學習 今天我們要帶給大家的主要內容分爲兩部分 第一部分是橋樑的定義及分類 第二部分是橋樑的基本組成 首先我們先來看一下橋樑的定義及分類 那橋樑這個建築呢，在我們日常生活當中它是很常見的 那橋樑它的一個具體的定義是什麼呢 當我們的道路路線遇到江河湖泊、 山谷深溝以及其他線路 比方說我們跨過一些鐵路或者是公路的時候 爲了保持道路的連續性而專門建造的人工的構造物 橋樑上既要保證橋上的一個交通的運行 同時如果說橋下是我們的江河湖泊的話 也要保證橋下水流的宣泄以及船隻的通航 或者是車輛的通行 我們去修建橋樑的本意只是爲了讓我們上部的道路更加暢通 但是如果下部有我們的交通或者是一些河流的話 也不能阻礙它們的一個正常的運轉 橋樑這個東西在我們中國它的歷史是比較悠久的 那在世界上來說歷史也是很久遠的 在最開始的時候人類還在原始時代 我們在之前，他在想要跨越水道和峽谷的時候 他沒有我們現在這樣發達的技術 往往是利用自然倒下的一些樹木 或者是自然形成的一些石樑，或者是石拱 以及我們的河流上方突出的石塊 還有我們岸邊生長的一些藤蘿等等 用這些來跨越 我們的這個具體的這個河流，那我們隨着人類 的進步，橋樑呢就開始轉爲由人爲去進行建造那 在建造橋樑的時候呢，我們 的 這些材質也有最開始的木材，那逐漸轉換成石材 ， 然後啊，到我們近現代的時候呢 就逐漸轉變成我們的鋼筋混凝土材質以及鋼結構的材質等等 那橋 梁的施工工藝也越來越先進 那橋樑這個構築物呢，它作爲我們常見的建築 在我們的日常的工作當中 避免不了會要接觸到我們各種各樣的橋樑工程 那我們本期課程主要就是針對於我們啓城橋樑工程 這一套圖紙呢對它進行一個電算化的處理 那之前我們也已經有一套這套圖紙的手算課程 那我們這次重點講解 各構件在軟件當中的一個處理 那接下來呢，我們來看一下橋樑的一個分類 我們首先要對橋樑的基本知識 做一個瞭解 它的分類呢可以是多種多樣的 我們可以根據橋的構成的材質 或者是橋樑的外觀用途 它所跨越的對象 以及我們橋身長度等等 以這些呢來進行一個分類 那我們看一看按照具體的分類的話呢 它都可以分為什麼 也順帶呢讓大家看一看具體的這些橋 都是什麼樣的一個構造 首先一種呢是按照橋的材質分類，那材質的話呢 宇宙 有鋼筋混凝土橋等等，現在我們的這個生活當中啊我們見到的木橋呢 的 ， 多是一些景區的這種棧道的木橋 或者是一些景區的這種仿古的建築的這種木橋，實際的在日常的 奧祕 生活生產當中木橋的使用並不多，因為呢它不耐損耗啊不耐磨耗 石橋呢現在建的也是很少了 但是我們從中國古代到現在遺留下來的這些橋樑呢 多數是石橋的 現在看到的這個圖片呢 就是我們著名的趙州橋 還有像我們的盧溝橋等等 這些呢都是石橋 體現了我們中國古代這些匠人的很好的一個智慧 那我們還有什麼呢？還有鋼橋、磚橋 磚橋也是在我們能夠燒製各種各樣的磚之後纔開始出現的 鋼橋是在這種鋼材被人們廣泛應用之後纔出現的 還有就是我們的鋼筋混凝土橋了 現在如果說去修建一個橋樑 大部分所採用的材質就是鋼筋混凝土的材質 另外可能我們這種鋼橋被採用的也是比較多 這是我們按照材質去進行分類進行的劃分 除了按照橋樑的材質來進行分類以外 我們還可以按照它的外觀分類 那外觀這裏呢其實也主要是按照它的一些受力來進行分類的 首先梁橋那梁橋呢就有點像我們房建裏面的框架結構 它是由梁和豎向的柱墩組成的 那有點像我們房建裏面的梁和豎向的柱子 它是以這種梁的受力形式而形成的橋所以叫做梁橋 拱橋則是這種拱形的啊 那它呢多是一些石頭或者是磚的材質 那也在一些古建裏面呢比較常見 現在修建拱橋的還是比較少的 斜拉橋 斜拉橋呢它有一個很長的橋面板 然後呢它的受力主要靠我們中間的這一根豎向的柱子 然後通過斜拉的這些鋼索來進行受力的 有它跟它很相似的一個呢，就是我們的懸索橋 斜拉橋，它的這些鋼索呢是這種斜着受力 那這些受力的集中呢是位於我們中間的位置 那懸索橋與它相近的一點就是 同樣是由鋼索來連接我們下方的這些橋面板 但是這時候呢，這些鋼索呢是豎直的 跟我們這些橋面是垂直的一個狀態 這兩者呢還是比較相似的 另外一個呢是鋼架橋 鋼架橋主要是指它的一些受力 是我們這種剛性的一個受力情況 那它多用於，比方說我們一些高速鐵路的這些 它的一些橋樑 在跨越一些像田地或者是一些河流的時候 往往會採用這種形式 還有一種呢，就叫做組合體系橋 它除了啊，我們梁拱斜拉索橋 鋼架橋這幾種單一的受力形式之外 呢，組合體系橋它的受力形式呢，可能有兩種或者是兩種以上 比方說啊，我們的這種懸索橋和我們的斜拉橋相結合 甚至是呢，比方說我們梁橋和我們的一些斜拉橋相組合等等 多種體系組合在一起的，叫做組合體系橋 那除了按照外觀來分呢 我們還可以按照用途來分 那我們知道 那我們有的時候呢 鐵路線路它也需要去跨過我們的 比方說我們的江河湖海對吧 比方說我們長江大橋 很多我們的這個鐵路線路呢 都是跨過長江的 那我們跨過 長江的這種用作鐵路運輸的呢就叫做鐵路橋 另外如果說是公路運輸則是公路橋 還有的橋呢它並不是為了交通而是用作我們的一些管道 比方說我們的燃氣管道 那燃氣管道不能直接埋在我們的河底 它需要呢這種架起來從我們的這個河或者是我們的海上面 這樣通過去這是管道橋 另一種就是多用橋了 比方說它既有我們的鐵路又有我們的公路等等 比方說下面這走我們的汽車 上面走火車 這些就是我們的多用橋了 我們按照剛才那幾種分類的話呢 我們還可以比方說 按照它的一個跨越對象 比方說我跨越河流的就叫跨河橋 如果說跨越山谷的呢 則叫跨谷橋 跨越鐵路或公路的叫做跨線橋等等 除此之外 我們還可以按照橋身是否能夠活動來進行區分 分爲固定橋開啓橋浮橋等等 那比較著名的開啓橋 大家可以想一下英國的它的那個塔橋 如果說下方有我們的船隻通過的話 它的這個橋樑就會這樣升起來 橋下面的船隻通過之後它再又降下來 形成一個平的供我們的這些汽車通過 除了這些之外我們還會按照橋的一個長度 或者是跨度去進行區分 那往往我們走在高速公路上會看到說前方啊什麼什麼大橋 或者什麼什麼特大橋 它就是根據我們橋的一個總長度或跨度去進行區分的 那在這呢也給大家放了一個圖片大家可以簡單瞭解一下 比方說，當我們的橋長大於一千米的時候 它就是特大橋 橋 在1000米到100米的時候就是大橋 100米到30米之間是中橋 以及30到8米之間是小橋 橋 另外這是總的一個長度 ， 它還可能按照單孔的跨徑 比方說啊，我們這樣一個孔 或者是呢兩個立柱 奧祕 或者是兩個樁之間的一個距離去進行劃分 那同樣呢，跟這個原理是一樣的 我再給大家解釋 大家課下可以去研究一下 如果大家再去備考一些二建的市政 啊這些專業的時候 那這些是你的一些考試的要點 到時候呢再去主要看一下就行 那對於我們做預算來說 無論是特大橋大橋橋啊中橋小橋啊 其實對於啊我們做預算沒有任何影響 只需要按照設計去進行計算就可以了 那這裏給大家講到的是橋樑的一個具體的定義和橋樑的分類 那接下來呢，我們就來看一下橋樑的基本組成 我們想要去計算橋樑工程具體的構件的話 我們就得了解這個橋樑它是由哪些組成的 那我們首先看一下橋樑呢，一般分爲 五大部件和五小部件組成 也就是分爲兩大部分那 五大部件呢，主要是指的我們承受汽車 或者是其他車輛運輸荷載的橋跨上部結構與下部結構 它是保證我們橋樑結構安全的 也就是說，所有的承重主要是靠五大部件來進行承重的 而五小部件可以理解爲是它的一些附屬 那可能起到一些我們不太緊要的一些功能 但是主要的還是由我們的五大部件去構成 當然我們看一下 五大部件它是由上部結構和下部結構來進行區分的 可能有同學就會有疑問 那什麼是上部結構 什麼是我們的下部結構呢 那其實啊，我們一個橋樑呢 它有一部分呢是在下面的基礎 以及我們上面的橫着的這些橋跨，對吧 那下面我們可能還會有樁基礎 對於它來說呢，我們上面啊 這個橋面上面這一部分 就屬於我們的上部結構了 然後下方的像我們的橋樑的支座啊 橋墩啊這些呢 都是屬於我們的下部結構了 一般情況下，我們去劃分上部結構和下部結構的時候 往往是以這個橋樑支座爲分界線的 支座以上呢，我們是上部結構 支座以下是下部結構 主要就包括我們的橋跨結構 比方說上面的橋跨結構 橋樑支座系統 那我們它這個支撐橋樑上部結構的下面呢 它有一個支座 那這個支座系統呢 是我們其中的一部分 還有橋墩橋臺 那橋墩橋臺給大家放在一起了 主要呢它其實起到的作用是類似的啊 只不過橋臺位於橋樑的兩側 橋墩呢則是位於我們橋跨的中部的位置 承臺啊承臺主要是用來承擔啊我們上部的這些荷載 同時呢把這個荷載呢傳遞給我們下面的基礎 主要起到一個承上啓下的作用 五小部件呢剛纔也說了就是它的一些附屬了 主要是指跟我們橋樑服務功能有關的部件 那比方說橋面鋪裝還有橋面的防水排水系統 橋面欄杆伸縮縫燈光照明 那有一些大型的橋樑附屬結構呢 還會有一些橋頭堡然後還有引橋等等 我們這個工程沒有涉及到那麼多 我們可能就只會涉及到一些橋面鋪裝 欄杆伸縮縫等等 但是我們需要了解整體的橋樑是由什麼構成的 接下來我們就詳細的給大家介紹一下 首先我們來看上部結構 剛才講了上部結構跟下部結構 它是由我們的支座去進行區分的 大家可以看一下 其實支座就是這個位置 可能仔細看啊看到這裡有一個小點點 這裡啊就是我們的橋樑支座 上面這些呢就是我們的橋跨結構 像這種啊這種橋跨呢 有的是在我們的預制廠預制好的 然後到這兒去進行拼裝 還有的直接是在我們的現場去進行 支模板綁鋼筋去進行澆築的 那我們的橋樑當中呢很多中間都是這種空心的一個狀態 首先呢它能夠減少我們橋樑上部結構的一個自重 那自重小了那它的對於我們下方的這個壓力也就小了 同時呢這種結構呢又比較緊密啊又比較安全 這就是我們的上部結構了 上部結構比較簡單 主要是由我們的橋跨結構組成的 上面的欄杆這些路燈 就屬於我們的一些附屬的結構類型了 然後我們再來看下部結構 下部結構它比較多 我們一般情況下下部結構是包括 橋墩橋臺以及我們的墩臺基礎啊 我們先來看橋墩 橋墩的話，我們來看下面這張圖片 那左邊是橋臺，中間是橋墩 我們可以發現，橋墩是位於我們這一個橋樑的中間 對吧？我們河中間的一個位置 它用來承擔我們上面橋跨給它的一個壓力 注意它是在橋中的 那我們再來看橋臺，橋臺它的一個作用呢，其實跟橋墩類似啊 也是可以承載我們上部橋跨結構的一個重量 同時，它還能夠與我們旁邊的路堤相接 因爲這個橋臺它是位於我們這個橋樑的兩側的 所以我們道路相接之後就可以防止路堤的一個滑塌 因爲它這兒呢，直接相當於就是一大塊的一個像擋土牆一樣 擋在這裏，防止後面的這些土呢，向我們 這個橋的中間的方向去進行滑塌 爲了保護橋臺和路堤填土，在橋臺兩側這些位置 我們往往是給它做成這種錐形的護坡，或者是擋土牆等等 那一來呢是保護橋臺 另外呢也可以防止我們這個路堤填土的滑塌 墩臺基礎呢，則是保證橋樑墩臺安全 並將荷載傳至地基的一個結構 那這裏是我們的基礎啊 有的時候我們這個下面的這些地基啊比較好的時候 可能直接設置一個基礎就可以承受我們上部的荷載了 但是啊，有的時候呢 它的地基比較軟弱，我們只設一個這個承臺的話，我們是不夠的 下面呢，往往還會要進行樁基礎的一個施工 那我們直到這個樁基礎一直打到 我們下方的堅硬的這個石頭上啊 方這樁基礎 樁基礎一直打到我們下方堅硬的這個岩層上 然後上面是我們的這個承臺的基礎 再往上是我們的橋樑 這是下部結構 後面呢，我們會給大家介紹到各種 這些構件的一個具體的施工工藝 我們先了解這些具體構件內容 接下來就是支座系統了 支座系統這兒呢，剛開始也跟大家說了 那我們的上部結構和下部結構的分界呢 就是從支座這兒開始分的 剛纔可能那張圖片當中大家沒有看清楚支座長什麼樣子 那大家可以看一下這裏 這兒呢，就是我們現在一些混凝土橋 梁施工過程當中常用的一種支座 它呢中間往往會有這種一個叫聚四氟 乙烯的一種橡膠的一個支座擱這兒放着 這兒呢我們是提前在我們的這個橋臺或者是橋墩上預留好的 那用它呢來做一個支座，一個支撐的作用 有的同學說，這個它能夠直接去承擔上面的這些力嗎 注意它並不是說直接去承擔 而是呢起到一個傳力的一個作用 它是在橋跨結構與橋墩或橋臺的支撐處所設置的傳力裝置 它是傳遞荷載的 它需要把我們上部的荷載通過它傳遞給我們下面的橋臺 並且呢它還有一定的一個活動性 因爲我們上面呢總會過車對吧 它會有一定的動荷載 以及有的時候颳大風的時候呢 它的這個動荷載其實是很大的 它能夠保證我們橋跨結構 能夠產生一定的變位 橋樑支座兒呢，是用於連接我們橋樑上下部的 一個重要的一個結構部件 位於橋樑和我們的墊石之間 它能夠將橋樑上部結構承受的這個荷載和變形 可靠的傳遞給我們下面的這個橋臺或者是橋墩 這個支座兒呢它往往會有這種可以 活動的和這種固定的支座兩種形式 在我們橋樑當中通常使用到的 比方說可能會用到一些像油毛氈 或者是一些平板支座 像板式橡膠支座 還有球形支座鋼支座等等 這都是我們常用到的 我們本套工程當中採用到的就是一個橡膠支座 後期會給大家展示橡膠支座具體的一個形式是什麼樣的 看完支座系統呢 接下來我們就來看一下它的一個附屬設施 附屬設施也是分為五部分的 包括我們的橋面鋪裝 然後我們的排水防水系統 欄杆伸縮縫燈光照明 我們先來看橋面的鋪裝 那橋面鋪裝它的一個施工呢 其實就跟我們道路的一個路面鋪裝是類似的 因為它上面也要通車 那它的這個鋪裝呢 也要滿足我們道路路面的一些要求 比方說它的一些像平整性對吧 耐磨性不翹曲不滲水等等 要保證我們行車的一個舒適 尤其是什麼呀 尤其是在鋼箱樑上鋪設我們的瀝青混凝土路面時 它的技術要求非常嚴格 那現在我們看到這張圖片呢 它其實就是我們的一些預制板樑啊 這看到是預制的 預制板樑上面再去給它鋪設 那我們可能會鋪設我們混凝土的 也可以鋪設我們的瀝青的都行啊 這些 那像現在我們市區的一些高架橋呢 上面往往鋪設的是我們的這種瀝青路面 那我們下雨的時候呢 它是不是直接就將水落在了我們的這個橋面上呢 那橋面肯定是不能存水的 那這些水呢肯定要通過橋面向兩側排出 排的時候呢 這就需要我們設置好它的防水排水系統了 排水系統 就是說 當下雨的時候 它的水呢 能很好的排出 那它在修建橋樑的時候 在鋪設我們的路面的時候呢 往往就會設置一些坡度啊 可能坡度不明顯 但也是有坡的 是這種中間高 兩邊低的這種形式 能夠方便我們的雨水排出 那雨水排出它也不能讓它隨便的無規則的一個排水啊 需要給它在我們橋樑的這些下面呢設置一些排水管 然後呢讓它有規則的將水排到對應的位置 那像看這張圖片當中啊，這些管道就是我們的排水管了 排水之外呢，我們這個橋樑它的上部呢 要有一個很好的防水系統 防水的話呢，我們是需要去給它做一些防水的施工 比方說像這個，現在呢，它就是在去噴一些 我們具體的像一些防水塗料 還有的我們可能會去鋪一些這個防水的卷材 都有可能 那具體的施工工藝，我們需要看具體的這個設計 但是呢，我們要知道，我們可能會在上面需要去做防水的塗料 或者是防水的卷材去進行施工 防水排水相結合，才能保證我們橋樑的一個沒有一些滴水呀 也沒有漏水的現象發生 因為有的時候它下面還得通車呀，過人呢 那保證它的一個具體的下面正常交通 而且啊，它的防水排水好了之後呢 對於橋樑構件本身來說，也能夠提升它的一個使用的壽命 我們再來看一下欄杆 那欄杆呢，又叫做我們的防撞欄杆 像普通的一個小橋 它兩邊的欄杆呢 可能就是為了保證行人的一個安全 防止人呢去掉下去 那如果說要是這種 我們的高速公路上啊 它的這種橋的這個欄杆呢 它往往會設置一個防撞欄杆 防止啊這個車撞上去 直接就衝出橋外 這個欄杆主要是保證我們上面的行人 或者是我們的一些行車的安全 第四個是伸縮縫 有的時候我們這個橋呢，它比較長 它不是說一下子通常給它布好的 可能啊有這麼一截啊，隔一截就給它留一個縫 那爲什麼要留縫 因爲如果說你整體給它做好的話 對於這個橋樑來說 我們可能會有一些它本身內部的應變 或者是由於我們的氣溫的變化 它會有一些熱脹冷縮 那如果說是整體的話，那它要進行熱脹冷縮的話 就可能會導致我們上面路面的一個破壞 那比方說裂縫啊，對吧 那爲了減少這個東西呢，我們就提前給它設置上伸縮縫啊 提前設置伸縮縫 大家可以看一下這個呢，它就是在進行一個伸縮縫的施工 那我們走在高架橋上，其實你開車的時候你會聽到 走一點就會聽見你的輪胎下面咯噔響一聲，對吧 咯噔咯噔的，這個呢其實就是我們的車在過伸縮縫 它呢是使用，比方說一些我們的鋼板呢 或者是一些其他的各種各樣的這種材質去做成的 那它的一個施工呢也是非常重要的 因爲我們要保證行車的一個舒適性 不能顛簸 所以說這個伸縮縫呢 我們一定要給它設置好 伸縮縫的施工往往會在我們的橋面鋪裝完成之後再進行 第五個就是我們的燈光照明瞭 燈光照明這兒呢主要是爲了我們城市的一個美觀 在現代城市當中大跨橋樑呢通常是一個城市的標誌性建築 比方說像我們武漢長江大橋對吧 很多人去武漢玩的話可能都會去長江大橋去打個卡 因爲它是屬於一個非常規模大的一個橋 並且現在一些 大規模的橋呢到晚上的時候呢它都是非常漂亮的 會設置各種各樣的燈光照明系統 構成我們城市夜景的一個重要組成部分 那大家可以看一下現在給大家放的就是 我們河北保定的一個樂凱大街上的一個大橋 它是世界上目前最大的一個轉體橋 因爲它下面要橫跨我們的這個鐵路 它剛開始施工的時候啊是這麼施工的 那等到完成之後再把它轉過來形成這種形式 它是目前世界上整體這種跨度最大的一個轉體橋 那它的像這種比較大的橋呢 都會在上面做各種各樣的一些燈光設計 它體現的也是這個城市的一個文化 也是我們的一個城市的一些標誌性的建築 那這就是燈光照明 好啊，那到這兒呢，我們就把這個橋樑的一些基本知識呢， 先給大家介紹到這裏，謝謝大家。