一建市政公用工程(桥梁工程)

2020年全国一级建造师考试《市政公用工程管理与实务》精讲班主讲老师：董祥1K412000城市桥梁工程本节内容：1K412010城市桥梁结构形式及通用施工技术1K412020城市桥梁下部结构施工1K412030城市桥梁上部结构施工1K412040管涵和箱涵施工近五年（2015年~2019年）考试，本节加权平均每年考查30分。近五年（2015年~2019年）考试本节分值统计：1K412010城市桥梁结构形式及通用施工技术18分1K412020城市桥梁下部结构施工3分1K412030城市桥梁上部结构施工9分1K412040管涵和箱涵施工0分近五年（2015年~2019年）考试，本节加权平均每年考查30分。1K412010城市桥梁结构形式及通用施工技术本目内容：1K412011城市桥梁结构组成与类型1K412012模板、支架的设计、制作、安装与拆除1K412013钢筋施工技术1K412014混凝土施工技术1K412015预应力混凝土施工技术1K412016桥面防水系统施工技术1K412017桥梁支座、伸缩装置安装技术1K412018桥梁维护与改造施工技术近五年（2015年~2019年）考试，本目加权平均每年考查18分。近五年（2015年~2019年）考试本目分值统计：2019年2018年11月2018年9月2017年2016年2015年单项选择题232122多项选择题202042案例分析题15161010350共计19191411414加权平均每年考查181K412011城市桥梁结构组成与类型本条案例分析题考查内容：考查年份考查分值考查内容备注2019一建10分计算多孔桥梁总长，指出属于特大桥＋计算防撞护栏的施工时间2019二建4分写出图中构桥头搭板的名称、作用2018.9一建10分根据桥梁立面图，识别伸缩缝＋识别刚架桥＋刚架桥受力特点2017二建8分识别桥墩构造图中的桥梁支座、粘层＋桥梁支座作用＋计算多跨简支预制预应力混凝土空心板梁桥的支座总数量2014一建5分计算边防撞护栏的施工天数实质考查桥梁总平面图桩号的识读与计算应用1K412011城市桥梁结构组成与类型一、桥梁基本组成与常用术语（二）桥梁的基本组成桥梁由上部结构、下部结构、支座系统和附属设施四个基本部分组成。（1）上部结构（桥跨结构）在线路遇到障碍而中断时，跨越这类障碍的主要承载结构。【提示】备考要求：（1）掌握桥梁上部结构的表达方法【例1】“4×20m＋3×30m＋4×20m”：11跨【例2】“（30m×3）×5”：15跨，三跨一联，5联跨：桥墩之间；联：伸缩缝之间。【提示】备考要求：（2）掌握装配式桥梁梁（板）数量的计算【例】“上部结构为4×20m＋3×30m＋4×20m的桥梁，每跨设10片梁（板）”（2）下部结构包括桥墩、桥台和墩台基础，是支承桥跨结构的结构物。1）桥墩：是在河中或岸上支承桥跨结构的结构物。2）桥台：设在桥的两端；一边与路堤相接，以防止路堤滑塌；另一边则支承桥跨结构的端部。为保护桥台和路堤填土，桥台两侧常做锥形护坡、挡土墙等防护工程。【2018.11Ⅰ单、2014Ⅱ多】3）墩台基础：是保证桥梁墩台安全并将荷载传至地基的结构。【2017Ⅱ单】（3）支座系统在桥跨结构与桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置。它不仅要传递很大的荷载，并且还要保证桥跨结构能产生一定的变位。【2017Ⅱ案】（4）附属设施包括桥面系、伸缩缝、桥头搭板（【提示】作用：防止桥头跳车（错台）现象）【2019Ⅱ案】和锥形护坡等。1）桥面铺装（或称行车道铺装）2）排水防水系统3）栏杆（或防撞栏杆）【提示】栏杆的长度计算【2019Ⅰ案、2014Ⅰ案】4）伸缩缝：上部结构之间或上部结构与桥台端墙之间【2018.9Ⅰ案】5）灯光照明【例题（2017Ⅱ）】【背景资料】某公司承建一座城市桥梁。该桥上部结构为6×20m简支预制预应力混凝土空心板梁，每跨设置边梁2片，中梁24片；下部结构为盖梁及φ1000mm圆柱式墩，重力式U型桥台，基础均采用φ1200mm钢筋混凝土钻孔灌注桩。桥墩构造如图1所示。开工前，项目部对该桥划分了相应的分部、分项工程和检验批，作为施工质量检查、验收的基础。划分后的分部（子分部）、分项工程及检验批对照表如表1。图1桥墩构造示意图（单位：mm）地面线100mm钢筋混凝土整平层防水层50mm中粒式沥青混凝土(AC-20C)1.5%1.5%2%2%常水位垫石盖梁梁板构件A结构层B结构层B40mm细粒式沥青混凝土(AC-13C)表1桥梁分部（子分部）、分项工程及检验批对照表（节选）序号分部工程子分部工程分项工程检验批1地基与基础灌注桩机械成孔54（根桩）钢筋笼制作与安装54（根桩）C54（根桩）承台……2墩台现浇混凝土墩台……台背填土……3盖梁DE钢筋E混凝土E……………问题1.写出图1中构件A和桥面铺装结构层B的名称，并说明构件A在桥梁结构中的作用。2.列式计算图1中构件A在桥梁中的总数量。3.列出表1中C、D和E的内容。1.写出图1中构件A和桥面铺装结构层B的名称，并说明构件A在桥梁结构中的作用。【答案】构件A的名称：桥梁支座。桥面铺装结构层B的名称：粘层。构件A作用：支座是在桥跨结构与桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置。它不仅要传递很大的荷载，并且还要保证桥跨结构能产生一定的变位。2.列式计算图1中构件A在桥梁中的总数量。【答案】支座总数量＝（24片/跨＋2片/跨）×6跨×4个/片＝624个。【提示】装配式桥梁支座数量的计算例如：“上部结构为4×20m＋3×30m＋4×20m的桥梁，每跨设10片梁（板）”：①若为“板梁”或“箱梁”，则支座总数=4个/片×10片/跨×11跨=440个。②若为“T梁”，则支座总数=2个/片×10片/跨×11跨=220个。3.列出表1中C、D和E的内容。【答案】（1）C：混凝土灌注。（2）D：模板与支架。（3）E：5（个盖梁）。【解析】本题难点在于桥台上的横梁是否为“盖梁”。实际工程中，通常将桥墩上方的横梁称为“盖梁”，而将重力式U型桥台上的横梁称为“台帽”。两者区别在于，盖梁除了桥墩支承外，下方是空的；而重力式U型桥台的台帽下方则为实体。但值得指出的是，《公路钢结构桥梁设计规范》（JTGD64）将桩柱式桥台上的横梁亦称为盖梁。可见，盖梁与台帽的本质区别在于下方“空”与“实”。本题背景资料提示“重力式U型桥台”，故桥台上方的横梁应视为“台帽”。【提示】桥梁盖梁数量的计算：如“上部结构为4×20m＋3×30m＋4×20m的桥梁，设有盖梁”：（1）若为“重力式桥台”，则有10个盖梁；（2）若为“桩柱式桥台”，则有12个盖梁。（三）相关常用术语1.跨径术语（1）净跨径①梁式桥：相邻两个桥墩（或桥台）之间的净距。②拱式桥：每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。（2）计算跨径①有支座桥梁：桥跨结构相邻两个支座中心之间的距离。②拱式桥：两相邻拱脚截面形心点之间的水平距离，即拱轴线两端点之间的水平距离。（3）总跨径：多孔桥梁中各孔净跨径的总和，也称桥梁孔径，反映桥下宣泄洪水的能力。（5）桥梁全长：简称桥长，是桥梁两端两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离。【2019Ⅰ案】2.高度术语（4）桥梁高度：桥面与低水位之间的高差，或指桥面与桥下线路路面之间的距离，简称桥高。（6）桥下净空高度：设计洪水位、计算通航水位或桥下线路路面至桥跨结构最下缘之间的距离。（8）建筑高度：桥上行车路面标高至桥跨结构最下缘之间的距离。【2011Ⅰ单】二、桥梁的主要类型（一）按受力特点分【2019Ⅱ多】梁式、拱式、悬吊式三种基本体系以及它们之间的各种组合。1.梁式桥竖向荷载作用下无水平反力；梁内产生的弯矩最大。2.拱式桥【2016Ⅱ单、2015Ⅱ单】竖向荷载作用下有水平反力；承重结构以受压为主。3.刚架桥【2018.9Ⅰ案】主要承重结构是梁或板和立柱或竖墙整体结合在一起的刚架结构，梁和柱的连接处具有很大的刚性。受力状态介于梁桥和拱桥之间——梁部主要受弯，柱脚处也有水平反力。4.悬索桥（【提示】受拉）适宜修建大跨度桥。结构自重轻，刚度差，在车辆动荷载和风荷载作用下有较大的变形和振动。5.组合体系桥（1）连续刚构桥5.组合体系桥（2）梁、拱组合体系桥5.组合体系桥（3）斜拉桥（二）其他分类方式（1）按长度：特大桥【2019Ⅰ案】、大桥【2019Ⅱ单】、中桥、小桥。表按桥梁按多孔跨径总长或单孔跨径分类注：①单孔跨径系指标准跨径。梁式桥、板式桥以两桥墩中线之间桥中心线长度或桥墩中线与桥台台背前缘线之间桥中心线长度为标准跨径；拱式桥以净跨径为标准跨径。②梁式桥、板式桥的多孔跨径总长为多孔标准跨径的总长；拱式桥为两岸桥台起拱线间的距离；其他形式的桥梁为桥面系的行车道长度。桥梁分类多孔跨径总长L（m）单孔跨径L0（m）特大桥L＞1000L0＞150大桥1000≥L≥100150≥L0≥40中桥100＞L＞3040＞L0＞20小桥30≥L≥820＞L0≥5【例题（2019Ⅰ）】背景资料某公司承建一座城市快速路跨河桥梁，该桥由主桥、南引桥和北引桥组成，分东、西双幅分离式结构，主桥中跨下为通航航道，施工期间航道不中断。主桥的上部结构采用三跨式预应力混凝土连续刚构，跨径组合为75m＋120m＋75m；南、北引桥的上部结构均采用等截面预应力混凝土连续箱梁，跨径组合为（30m×3）×5；下部结构墩柱基础采用混凝土钻孔灌注桩，重力式U型桥台；桥面系护栏采用钢筋混凝土防撞护栏；桥宽35m，横断面布置采用0.5m（护栏）＋15m（车行道）＋0.5m（护栏）＋3m（中分带）＋0.5m（护栏）＋15m（车行道）＋0.5m（护栏）；河床地质自上而下为厚3m淤泥质黏土层、厚5m砂土层、厚2m砂层、厚6m卵砾石层等；河道最高水位（含浪高）高程为19.5m，水流流速为1.8m/s。桥梁立面布置如图4所示。图4桥梁立面布置及主桥上部结构施工区段划分示意图（高程单位：m；尺寸单位：mm）项目部编制的施工方案有如下内容：（4）防撞护栏施工进度计划安排，拟组织2个施工班组同步开展施工，每个施工班组投入1套钢模板，每套钢模板长91m，每钢模板的施工周转效率为3天。施工时，钢模板两端各0.5m作为导向模板使用。问题1.列式计算该桥多孔跨径总长；根据计算结果指出该桥所属的桥梁分类。6.依据施工方案（4），列式计算防撞护栏的施工时间。（忽略伸缩缝位置对护栏占用的影响）1.列式计算该桥多孔跨径总长；根据计算结果指出该桥所属的桥梁分类。【答案】（1）该桥多孔跨径总长＝（30m×3）×5＋75m＋120m＋75m＋（30m×3）×5＝1170m。（2）桥梁分类：特大桥。6．依据施工方案（4），列式计算防撞护栏的施工时间。（忽略伸缩缝位置对护栏占用的影响）【答案】（1）防撞护栏的长度＝[（30m×3）×5＋75m＋120m＋75m＋（30m×3）×5]×2×2＝1170m×2×2=2340m×2＝4680m；（2）防撞护栏的施工时间＝4680m÷[（91m－0.5m×2）×2]×3天=78天。（或按每单幅桥计算：防撞护栏的施工时间＝[（30m×3）×5＋75m＋120m＋75m＋（30m×3）×5]×2÷（91m－0.5m×2）×3天＝2340m÷（91m－0.5m×2）×3天＝78天。）【解析】根据背景资料“该桥分东、西双幅分离式结构”，可知防撞护栏长度应为该桥总长1170m乘以2侧，再乘以2幅；此外，由背景资料“横断面布置采用0.5m（护栏）＋15m（车行道）＋0.5m（护栏）＋3m（中分带）＋0.5m（护栏）＋15m（车行道）＋0.5m（护栏）”亦可知，该桥防撞护栏共有4道。故防撞护栏总长度＝1170m×2×2＝1170m×4＝4680m。每套钢模板实际施工长度＝91m－0.5m×2＝90m，两个施工班组同步施工，故需周转4680m÷（90m×2）＝26次施工；每次周转施工3天，故施工时间＝3d×26＝78天。（2）按用途：公路桥、铁路桥、公铁两用桥、农用桥、人行桥、运水桥（渡槽）、其他专用桥梁（如通过管路、电缆等）。【2019Ⅰ单、