鐵路、道路與橋梁工程基礎知識簡述鐵路路基、道路工程Ⅰ.鐵路路基工程分三個部分：甲：區間路基土石方乙：站場土石方丙：路基附屬土石方一、、甲、乙兩項為修筑鐵路路基〔包括填筑路堤和開挖路塹〕、站場〔包括站線土石方及貨場、客貨站臺土方、站舍土方等〕及為保證路基質量〔如挖除淤泥換填土壤、粉細砂或爐渣填料的包坡、土壤曬干、灑水和路堤打夯、滾壓等〕所需的全部工作項目的工程量。二、丙項附屬土石方內容包括：區間和站場挖截水溝、天溝、泄水溝、地下水溝、防水埝、平交道土石方〔包括路面、涵管〕，因修筑路堤所引起的改河及河床加固、邊溝鋪砌等。路基橫斷面示意鐵路工程路基以下稱為“線下工程”、路基以上稱為“線上工程”〔如鋪渣、鋪枕、鋪軌〕。甲乙土石方的工程數量，必須經過調配，按照工程地的土壤種類、各種施工方法、運輸方法及其運距的施工方數，進行土石方調配。土石方調配的依據資料：土石方調配是路基工程施工組織的主要組成部分。1、土石方數量計算表〔區間、站場〕；2、土石方數量匯總表〔區間、站場〕；3、線路平面圖；4、線路縱橫斷面圖；5、車站表；6、橋梁表；7、隧道表；8、工程地質分段說明表；9、斷連表；10、施工組織所擬定的施工方法、運輸方法、運距計算規定等；11、其他資料；如重點歷史文物保護區有關挖土的規定，附近防震設備對爆破的要求，預留復線位置等；12、大量取土地段應與地方有協議，特別是土源困難地段取土場的協議。Ⅱ.城市市政道路工程內容：1、土石方調配與鐵路工程路基相同。2、路面結構：一般均采用瀝青砼。結構：〔一般做法〕外表層:中粒式〔或細粒式〕瀝青砼4～5cm；中面層：粗粒式瀝青砼5～7cm；底面層：瀝青碎石11～13cm；基層：水泥穩定級配碎石20cm〔俗稱“水穩層”〕；底基層：石灰土或石灰粉煤灰20～45cm〔壓實后設塑料方格網一道〕；硬路肩：一般1.5～，5cm中粒式面層；土路肩：一般鋪10cm級配碎石加固層。3、施工步驟：一般先管線開挖、鋪設、調試施工、后路面底基層施工。最后進行路緣石〔道牙〕、隔離帶〔欄桿〕、泄水井篦、道路劃線等工序施工。附圖：橋梁工程一、橋梁與涵洞的區別1、主要在于其頂部有無填土，并視其跨度大小劃分之。涵洞頂部有填土，且一般跨度不大于6米、無橋臺；橋梁頂部無填土、有橋臺，由跨度至160米等等。2、橋梁與涵洞在量度方法上不同；橋梁沿線路〔縱〕方向量度，其長度與路基高矮無關，填土高度僅影響高度及圬工量；涵洞則在線路垂直方向量度〔即：橫延長米〕；其長度受路基的高矮〔放坡〕的影響。二、常用涵洞〔或稱涵管〕有以下幾種：1、拱涵一般基礎和邊墻均采用漿砌片石，拱圈則分為料石砌筑和鋼筋砼兩類。目前對拱涵的稱謂-基本上以拱圈分類：石拱涵即：基礎、邊墻為漿砌片石、拱圈為漿砌粗鑿石；砼拱涵則：基礎、邊墻為漿砌片石、拱圈為鋼筋砼。至于卵形涵洞亦屬拱涵范疇，但污工則為全部砼澆筑。2、蓋板箱涵一般基礎、墻身、帽石、端翼墻均為漿砌片石，蓋板則分為石蓋板和鋼筋砼蓋板兩類；對基礎而言，目前有整體基礎和別離式基礎兩種。3、元管〔圓涵〕分為有基礎、無基礎兩種，〔無基元管適用于巖石溝渠〕元管管身為鋼筋砼預制成品，一般采用工廠集中預制或工地預制后安裝，基礎、出入口端翼墻均為漿砌片石，采用工地砌筑方4、倒虹吸管結構類型與元管相似，屬于元管范圍，但出入口為溢洪道式的出入口，與一般元管不同。為了清淤、維修在較長的倒虹吸管中應在適當位置處設檢查井。5、渡槽為了水流從鐵路〔公路〕路塹上通過而建的高架建筑物，多數為農田排灌的需要而設，一般采用鋼筋砼薄殼結構，采取就地灌注或預制槽板后安裝兩種方法。6、泄水洞為水流改道并在地形、地質條件下采用的一種排水措施，其形式基本與隧道或拱涵相似，宜采用暗挖法施工，按地質條件分為有襯砌與無襯砌兩類。7、涵洞由于排水流量或交通運輸的需要，涵洞分為單孔、雙孔、多三、橋梁的種類鐵路〔公路〕常用的橋梁分為以下幾種：1、從力學性質講㈠梁式橋：梁部結構有鋼結構、鋼筋砼結構、預應力鋼筋砼結構。㈡拱橋：一般采用現場灌注或砌筑，其結構分為石拱、鋼筋砼拱兩類，從拱的類型上劃分又分為單曲拱、雙曲拱等多種形式。㈢剛構橋也稱鋼架橋或框架橋。其結構鋼筋砼結構，采取整體灌注施工，“頂進法”施工時則分節整體灌注頂進。㈣懸橋〔即纜索吊橋〕其主要結構為鋼絲繩纜索，但僅用于人行或公路，我國尚未在鐵路上使用。㈤聯合系橋〔亦稱系桿拱橋〕其結構分為鋼結構和鋼筋砼結構兩種。㈥斜拉橋一般為鋼筋砼結構，公路采用此類橋梁較多，鐵路近年來建設中有所使用，有些資料尚在研討中。尚為推廣使用。2、從橋上線路的性質講鐵路橋、公路橋、公鐵兩用橋〔如長江大橋、錢塘江大橋等〕以及人行橋等。鐵路橋分為單線橋、多線橋幾種。公鐵兩用橋又分為鐵路在下公路在上或者鐵路設于中間公路設于兩側等多種類型〔如武漢長江大橋、襄樊公鐵兩用橋〕。3、從橋跨結構的建筑用料講木橋、石橋、鋼橋、鋼筋砼橋、結合梁橋等。木橋一般用于臨時性工程，多數是上、下部均為木結構，如下部為木排架墩或枕木垛，上部為木梁；石橋一般均為拱橋；鋼橋在國外有采用鋼結構的橋墩臺架設鋼梁的橋。在我國則絕少采用鋼墩臺的，采用鋼梁的橋還是比較多的，目前鋼筋砼梁橋已成為鐵路公路橋梁的主要結構，假設非特殊需要，〔如通航、橋跨、橋下凈高等要求〕一般很少采用鋼梁橋。至于箱型梁、串聯梁等皆屬于預應力鋼筋砼梁的范疇。懸臂梁則有鋼結構和鋼筋砼結構兩類。4、從橋面位置來講⑴上承式：橋面在橋跨結構〔梁身〕的上部，如鋼板梁、鋼筋砼板梁、T形梁、箱型梁、串聯梁等皆屬上承式梁。⑵下承式：橋面位于桁梁和拱之間并靠近橋跨結構的下緣，一般為鋼結構〔如下承式鋼⑶中承式：橋面在橋跨結構的中部。其形式：⑷開啟橋關于開啟橋〔亦稱活動橋〕分為：平轉型、立轉型、升降型、開啟型。一般開啟橋、浮橋在鐵路橋梁中絕少采用，此處不再贅述。5、從橋梁的孔跨長度劃分eq\o\ac(○,1)、鐵路：橋長小于20米為小橋；橋長20～100米為中橋；橋長100～500米為大橋；橋長500米以上為特大橋。eq\o\ac(○,2)、公路：橋梁涵洞分類橋涵分類多孔跨徑總長L〔m〕單孔跨徑Lk〔m〕特大橋L＞1000Lk＞150大橋100≤L≤100040≤Lk≤150中橋30＜L＜10020≤Lk≤40小橋8≤L≤305≤Lk≤20涵洞Lk＜5四、橋梁下部建筑1、基礎類型eq\o\ac(○,1)沉井：井壁為鋼筋砼結構〔一度采用竹筋砼，由于工藝要求高造價昂貴而被淘汰〕，沉井內部填充為低級砼或砂，封底及頂蓋有砼或片石砼等。其下沉方法有抽水下沉和不抽水下沉兩種。eq\o\ac(○,2)沉箱：一般為氣壓沉箱，鋼結構，技術要求較高，對人體健康有危害，建國以來已很少使用。eq\o\ac(○,3)管柱：管徑5～，一般采用下沉法施工，大型管柱用于大江河的大橋基礎，如黃河、長江大橋等。eq\o\ac(○,4)管樁:一般管徑分￠40、￠55cm兩種在，一般鋼筋砼預制成品，采用蒸汽打樁機、柴油打樁機、震動打樁機、靜壓打樁機施工，有陸地和船上施工兩種。eq\o\ac(○,5)鉆孔樁：孔徑分￠、￠、￠、￠、￠、￠等，其程序為旋轉鉆機、沖擊鉆機鉆孔〔鉆孔時膨韌土泥漿護壁〕。然后下鋼筋籠、澆筑砼〔先砼封底〕。eq\o\ac(○,6)挖孔樁：基本上與鉆孔相同，孔徑較大〔抽水排水、井壁采用木護壁或鋼板樁護壁〕，然后下鋼筋籠、澆筑砼〔先砼封底〕。亦屬鋼筋砼樁的范疇。eq\o\ac(○,7)擴大基礎：這是最常用的基礎類型，采用明挖法施工，其圬工為漿砌片石或砼。但挖基土方量大，排水費用多，必要時還需臨時改移河道，然而施工程序比較簡易，易為施工單位所接受。2、橋墩及橋臺eq\o\ac(○,1)橋臺：用于兩岸，有矩型、T型、U型、十字型、耳墻式、錨定板等橋臺形式。除錨定板為鋼筋砼外，其余橋臺圬工為砼或漿砌片石兩類。eq\o\ac(○,2)橋墩：實體墩：有圓形、圓錐形、尖端形；空心墩也稱柔性墩，為鋼筋砼結構，就地灌注；柱形墩〔含異形〕有：單柱形、雙柱形、為鋼筋砼結構，就地灌注；板凳式墩：為鋼筋砼結構。以上橋墩除實體墩采用砼、片石砼、砌石外，其余皆為鋼筋砼結構。板凳式橋墩的立柱及頂板〔即頂帽板〕必須集中預制后運工地架立、安裝，砼灌注、養生、運輸、吊裝等作業，技術要求較嚴，故不能就地灌注施工。3、防護工程防護工程包括：河床鋪砌、護橋頭錐體護坡〔也稱扭面護坡〕、導流設備〔如鉛絲石籠的丁壩、挑水壩等〕以及橋頭檢查臺階等。一般采用干砌片石、漿砌片石砌筑。五、橋梁上部建筑1、鋼筋砼梁eq\o\ac(○,1)鋼筋砼板梁跨度由～，一般現場〔或橋頭〕預制，采用人工和機械吊裝架立。eq\o\ac(○,2)鋼筋砼T形梁一般跨度由至32米，〔一孔梁為兩片梁組成〕梁高分為標準高和低高粱兩種。一般廠制或工地設廠集中預制，然后運至工點架立，10米以下的人工或機械吊裝、10米以上的架橋機架立。預應力鋼筋砼梁的漲拉應力，又分為先漲法和后漲法兩種，一般多采用后漲法。eq\o\ac(○,3)箱型梁〔變截面、預應力〕一般現采用〔縱、橫、豎三向〕預應力后張法，變截面梁一般現場采取“懸澆”施工方法施工，多用于公路橋梁。近年來鐵路工程也相繼采用該梁。非變截面箱型梁采用現場預制，運輸到架橋機下，使用專門架橋機架設。eq\o\ac(○,4)懸臂梁懸臂梁〔掛梁〕一般采取現場預制，采用架橋機合攏架立，有水的江河也可采用船運至橋下，垂直吊裝后就位安裝。2、鋼梁目前我國采用的跨度有：上承式鋼板梁