橋梁工程下部結構製圖
本章導讀
一、 學習目標
1．了解橋梁的型別、橋梁的各部分構造組成；
2．掌握鋼筋的有關知識，掌握鋼筋混凝土結構圖的圖示特點、圖示內容與圖示方法；
3．掌握橋位平面圖、橋梁地質斷面圖、橋梁總體布置圖的圖示內容與圖示方法；
4．能閱讀及繪製橋梁總體布置圖及各構件（主梁、橋台、橋墩、樁等）詳圖。
二、 學習內容
1．橋梁的分類及組成；
2．橋位平面圖、橋梁地質斷面圖、橋梁總體布置圖；
3．鋼筋混凝土結構圖及構件詳圖。
橋梁是道路路線通過河流、山谷或其它路線的立體交叉等常見的工程構築物，用以保證路線通暢，車輛行駛正常。橋梁按照主要承重構件的受力情況分為：梁橋、剛架橋、吊橋、拱橋及組合體系橋等；按照上部結構所使用的材料可分為：
鋼橋、木橋、鋼筋混凝土橋、圬工(磚、石、混凝土)橋等，以鋼筋混凝土橋使用最為廣泛。
橋梁是由上部結構（橋跨結構）、下部結構（橋墩及橋台）和輔助結構組成，見圖3-1梁橋示意圖。
1—主梁；2一橋面；3一支座；4一橋台；5一橋墩；6—錐坡
圖3—1梁橋基本組成部分
(一)上部結構
上部結構又稱橋跨結構。上部結構包括承重結構和橋面系，是**路中斷時跨越障礙的主要承重結構。它的作用是承受車輛等荷載，並通過支座傳給墩台。
橋面構造包括：橋面鋪裝、防水和排水構造、伸縮縫、行人路(或安全帶)、側石、欄杆及燈柱等構造(圖3-2)。
圖3-2 橋面構造示意圖
(二)下部結構
下部結構由橋墩、橋台組成(單孔橋沒有橋墩)。下部結構的作用是支承上部結構，並將結構重力和車輛荷載等傳給地基；橋台還與路堤連線並抵禦路堤土壓力。
(三)附屬結構
附屬結構包括橋頭錐形護坡、護岸以及導流結構物等。它的作用是抵禦水流的沖刷、防止路堤填土坍塌。
橋梁的型別很多，構造組成也各有不同，但是橋梁工程圖的圖示方法基本相同，只是結構詳圖的表現方式有所不同，一般根據結構構件使用材料而定。橋梁工程圖是由橋位平面圖、橋位地質斷面圖、橋梁總體布置圖、構件結構圖(構件詳圖)等組成。
第一節鋼筋混凝土構件結構圖
用鋼筋混凝土製成的板、梁、橋墩、樁柱等構件稱為鋼筋混凝土構件；由鋼筋混凝土構件組成的結構稱為鋼筋混凝土結構。
鋼筋混凝土構件結構圖由一般構造圖、結構配筋圖、鋼筋成型圖及鋼筋數量表等組成。圖樣表明了構件的形狀、尺寸、連線構造、鋼筋規格、鋼筋布置以及鋼筋的編號、形狀、數量等內容。
一、鋼筋的基本知識
1．鋼筋的符號
按照《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規範》(jtg d62--2004)的規定。公路混凝土橋涵的鋼筋分為普通鋼筋和預應力鋼筋，其中普通鋼筋有四種，預應力鋼筋有三種，其種類、符號等如表3-1所示。
鋼筋種類與符號表3-1
2.鋼筋的種類
鋼筋混凝土結構中的鋼筋，有的是由於受力需要而配置的，有的是因為構造要求而安放的，這些鋼筋的形式及作用各不相同，一般可分為以下幾類(圖3—3)。
圖3-3 鋼筋混凝土構件配筋布置立體圖
(1)受力筋在構件中起主要受力作用(受拉或受壓)，可分為直筋和彎筋兩種。
(2)箍筋主要承受一部分剪力，並固定受力筋的位置，多用於梁柱等構件。
(3)架立鋼筋用於固定鋼筋的位置，將縱向受力筋與箍筋連成鋼筋骨架。
(4)分布鋼筋用於鋼筋混凝土板內或高梁，與板（或樑）內受力筋垂直布置，其作用是將板承受的荷載均勻地傳遞給受力筋，並固定受力筋的位置。此外還能抵抗因混凝土的收縮和外界溫度變化產生的垂直於板跨方向的變形。
(5)構造筋由於構件的構造要求和施工安裝需要而設定的鋼筋，如吊筋、拉結筋、預埋錨固筋等。
3．鋼筋的彎鉤和彎起
如果受力筋用光圓鋼筋，則兩端要做彎鉤，以增強鋼筋與混凝土的粘結力，避免鋼筋在受拉時滑動。螺紋鋼筋及人字紋鋼筋與混凝土的黏結力強，兩端不必做彎鉤。彎鉤的形式有半圓鉤、直角鉤和斜彎鉤三種（如圖3-4）。
受力鋼筋中有一部分需要在構件內部彎起，彎起的作用是除在跨中承受正彎矩產生的拉力外，在靠近支座的彎起段則用來承受彎矩和剪力共同產生的主拉應力（如圖3-5）。
(a)半圓鉤 (b)斜彎鉤 (c)直角鉤
圖3-4 鋼筋彎鉤形式
圖3-5 鋼筋的彎起
4．鋼筋的保護層
為了保證鋼筋與混凝土的粘結力以及鋼筋防火、防腐蝕，鋼筋的外邊緣與構件表面應保持一定的厚度，這部分混凝土厚度為保護層，其厚度根據構件設計的構造要求確定。
二、鋼筋混凝土結構圖
鋼筋混凝土結構圖包括兩類圖樣，一類是一般構造圖，只表示構件的形狀和大小，但不涉及內部鋼筋的布置情況。另一類是鋼筋結構圖(又叫鋼筋構造圖或鋼筋布置圖)，主要表示構件內部的鋼筋布置情況。圖3-7為鋼筋混凝土板的鋼筋結構圖。
1．鋼筋結構圖的圖示特點
(1)為突出結構物中鋼筋的配置情況，把混凝土假設為透明體，結構的外形輪廓畫成細實線。
(2)縱向鋼筋畫成粗實線，箍筋可畫為中實線，鋼筋被剖切後，鋼筋的斷面用小黑圓點表示。
(3)當鋼筋密集，難以按比例畫出時，允許誇張畫法，當鋼筋並在一起時，中間應留有一定的空隙。
(4)鋼筋編號的標註
在同一構件中，為便於區別不同的直徑、不同長度、不同形狀、不同尺寸的鋼筋，應將不同尺寸的鋼筋，按直徑大小和鋼筋主次加以編號並註明數量、直徑、長度和間距。鋼筋編號的標註有三種方法：
（a）編號標註在引出線右側的細實線圓圈內，圓圈直徑4～8mm，如圖3—6a)、b)中所示。
(b)編號標註於鋼筋斷面圖對應的細實線方格內，如圖3-6c)斷面圖所示。
(c)以n字編號，注寫在鋼筋的側面，根數標註在n字之前，編號注寫在n字之後，如圖3-6c)所示。
圖3-6 鋼筋編號的標註
2．鋼筋結構圖的圖示內容
1)配筋圖
主要表明各鋼筋的配置，它是綁紮或焊接鋼筋骨架的依據。為此，應根據結構的特點擊用基本投影。例如對於梁等長條形結構，常選用乙個立面圖和幾個斷面圖，對於鋼筋混凝土板則常採用乙個平面圖或乙個平面圖和乙個立面圖。
2)鋼筋成型圖
在鋼筋結構圖中，為了能充分表明鋼筋的形狀以便於配料和施工，還必須畫出每種鋼筋加工成型圖，見圖3-7所示。圖上應註明鋼筋的符號、直徑、根數、彎曲尺寸和斷料長度等。有時為了節省圖幅，可把鋼筋成型圖畫成示意略圖放在鋼筋數量表內。
3)鋼筋結構圖中的尺寸標註
(a)配筋圖中的鋼筋尺寸
在配筋圖中，一般標註構件的外形尺寸和定位尺寸及鋼筋編號。在斷面圖中除了標註構件的斷面形狀尺寸外，還應註明鋼筋定位尺寸，尺寸界限通過鋼筋斷面中心。
(b)成型圖尺寸
在鋼筋成型圖上，應逐段標出長度，尺寸數字可直接寫在各段旁邊，不畫尺寸線和尺寸界限。彎起鋼筋的斜度利用直角三角形標出。
在成型圖編號的引出線上還應標註鋼筋直徑、根數和下料長度。
(c)尺寸單位
在路橋工程製圖中鋼筋直徑以mm計，鋼筋長度以cm計，圖中不必另外註明。
4)鋼筋數量表
在鋼筋結構圖中，一般還附有鋼筋數量表，內容包括鋼筋的編號、直徑、每根長度、根數、總長及重量等，必要時可加畫略圖，如表3-2中給出了中梁的鋼筋明細表。
圖3-7 鋼筋混凝土梁結構圖
鋼筋混凝士梁鋼筋數量表表3-2
第二節鋼筋混凝土梁橋工程圖
橋梁工程圖中橋位平面圖、橋位地質斷面圖及橋梁總體布置圖是控制橋梁位置、地質情況及橋梁結構系統的主要圖樣。無論橋梁形式和使用的建築材料有何不同，其圖示方法均採用前面章節所講的基本理論和方法；現運用這些理論和方法結合專業特點論述橋梁工程圖的圖示內容、圖樣閱讀及繪製方法。
一、橋位平面圖
橋位平面圖主要表明橋梁和路線連線的平面位置，通過實際地形測量繪出橋位處的道路、河流、水準點、地質鑽孔位置、附近的地形和地物(如房屋、舊橋、舊路等)，以便作為設計橋梁、施工定位的依據。其畫法與路線平面圖相同，只是橋位平面圖一般採用較大的比例，例如1：500、1：
1000、1：2000等。
如圖3-8所示，為某橋的橋位平面圖。除了表示路線的平面形狀、地形和地物外，還表明了鑽孔、里程、水準點的位置和資料。橋位平面圖中，由指北針或以座標網格及座標軸線代號與數字標定路線的走向，植被、水準符號等均應按照正北方向為準，圖中文字書寫方向沿用路線工程圖的要求及總圖示方向確定。
二、橋位工程地質圖
根據水文調查和勘探所得的地質水文資料，繪製橋位所在河床位置的工程地質圖，稱為橋位工程地質圖，它包括橋位地質平面圖和地質斷面圖(對於彎橋，則為沿橋縱軸線的展開剖面圖)。橋位地質平面圖反映橋位處地質的平面分布圖情況，包括斷層、滑坡、節理、層理產狀及勘探布孔情況。地質縱斷面圖包括河床斷面線，最高水位線和最低水位線，以便作為設計橋梁和計算土石方工程數量的根據。
為準確表明橋位處地質變化情況，斷面圖還應附公路里程樁號及地面高程表。如圖3-9所示為某橋位地質縱斷面圖。
地質斷面圖為了顯示地質和河床深度變化情況，特意把地形高度(標高)的比例較水平方向比例放大數倍畫出。例如圖3-9中地形高度方向比例1：500，水平方向則採用1：2500。
三、橋型總體布置圖
橋梁總體布置圖主要是表明橋梁的形式、跨徑、孔數、總體尺寸、各主要部分的相互位置關係及標高、材料數量和總的技術說明等。橋梁總體布置圖中還應表明橋位處的地質及水文資料和橋面設計標高、地面標高、縱坡及里程樁號，作為施工時確定墩台位置、安裝構件和控制標高的依據。
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