考前整合-土建职称市政工程-专业实务

《市政工程一专业实务》考点汇总

工程设计实务

桥梁工程设计实务

一、混凝土简支梁桥

1.荷载及其组合

我国《公路桥涵通用规范》将桥梁上的作用分为永久作用、可变作用和偶然作用。

编号作用分类作用名称

1永久作用结构重力（包括结构附加重

力）

2预加力

3土的重力

4土侧压力

5混凝土收缩及徐变作用

6水的浮力

7基础变位作用

8可变作用汽车荷载

9汽车冲击力

10汽车离心力

11汽车引起的土侧压力

12人群荷载

13汽车制动力

14风荷载

15流水压力

16冰压力

17温度（均匀温度和梯度温度）

作用

18支座摩阻力

19偶然作用地震作用

20船舶或漂流物的撞击作用

21汽车撞击作用

1、永久作用

结构重力：

按照结构构件的设计尺寸与材料的重力密度计算确定。

常见材料重力密度：钢筋混凝土或预应力混凝土25-26kN/m3；

混凝土或片石混凝土24kN/m3；沥青混凝土23-24kN/m3,

2.可变作用

公路桥梁的汽车荷载分为公路一I级和公路一II级。

城市桥梁的汽车荷载分为城市一A级和城市一B级两个等级。

分为车道荷载和车辆荷载。

⑴公路桥梁

汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成。车道荷载用于

桥梁结构的整体计算（例如主梁、主拱和主桁架等的计算）；车辆荷载用于局部加载、涵洞、桥台和挡

土墙压力等计算。

①车道荷载

由均布荷载和集中荷载组成。

车道荷载由均布荷载标准值qk和集中荷载标

准值Pk组成，按下列不同用途采用：

a.用于计算主梁弯矩的公路一I级车道荷载：均布荷载标准值为qk=10.5KN/m；集中荷载标准值：桥梁

计算跨径LOW5m时，Pk=180KN；桥梁计算跨径LO250nl时，Pk=360KN；桥梁计算跨径在5m〜50m之间时，

Pk按线性内插求得。计算剪力效应时，上述集中荷载标准应乘以1.2的系数。

b.公路一II级车道荷载的qk和Pk按公路一1级的0.75倍采用。

c.用于计算汽车荷载的离心力和制动力时

制动力：取车道荷载标准值在加载长度上计算的总重量的10%,但对于公路一1级不小于165KN,公路一

II级不小于90KN。

离心力：当弯桥曲线半径等于或小于250米时，应计离心力，其标准值等于车辆荷载（不计冲击力）标

准值乘以离心力系数C。C=V*V/127R;V—设计速度（KM/H）;R一曲线半径（M）

每条设计车道上沿纵向均匀布置车道荷载，均布荷载标准值可任意截取，当计算主梁弯矩、剪力和反

力效应时，满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上，集中荷载标准值则只作用于相应影响线中一个

影响线峰值处。

②车辆荷教、

以一辆标准车表示，其纵、平面尺寸示于下图。

车辆荷载在每个设计车道上布置一辆单车。

公路一I级和公路一H级采用相同的车辆荷载标准值。

车辆荷载的纵、平面尺寸

a.车辆荷载的作用

除了用于局部加载等的作用外，车辆荷载

用于荷载横向分布的计算。

桥梁设计时，每一设计车道上的车道荷载均模拟为一车辆荷载，其横向位置按下图布置，用以计算车

道荷载的横向分布.

③桥涵车道数的确定

④汽车荷载的横向折减

多车道桥梁上的汽车荷载应考虑多车道折减，但折减后的效应不应小于两设计车道的荷载效应。

⑤汽车荷载的纵向折减

大跨桥梁上的汽车荷载应考虑纵向折减，当为多跨连续结构时，按最大计算跨径考虑纵向折减。

汽车冲击力：

汽车以较高速度驶过桥梁时，由于桥面不平整、发动机震动等原因，会引起桥梁结构的振动，从而造

成内力增大，这种动力效应称为冲击作用。

1.填料厚度（包括路面厚度）5m的拱桥、涵洞以及重力式墩台不计冲击力。

2.汽车荷载冲击力标准值等于汽车荷载标准值乘以冲击系数U。

3.汽车荷载的局部加载及在T梁、箱梁悬臂板上的冲击系数采用1.3。

冲击系数U的计算：

冲击系数与结构基频有关。

当/vL5Hz时，从=0.05

当1.5Hzw/wl4Hz时，M=0-1767ln/-0.0157

当/>14Hz时，fi=0.45

式中：f——结构基频（Hz）。

3、作用效应组合

作用效应：作用施加于结构引起的效应，如弯矩M、轴力N、剪力V、扭矩T、挠度f、裂缝宽度W等。

作用效应组合包括：承载能力极限状态作用效应组合；正常使用极限状态组合。

承载能力极限状态永久作用分项系数

永久作用效应分项系数

编化FR来CM

作用笑别对结构的承载能力对结构的承鼓能

号

不利时力有利时

混磁土和后工结构重力

1.2

1（包括结构附加重力）1.0

钢结构重力（包括结构附加重力）1.1-1.2

2预加力1.21.0

3土的重力1.20.9

4土侧压力L41.0

5混凝土收缩及徐变作用1.01.0

6水的浮力i761.0

基础变混凝土和后工结构0.50.5

7位相由

钢结构1.01.0

补充设计技术标准

一、《城市桥梁设计规范》CJJ11-2011

1.中华人民共和国行业标准

批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部

施行日期：2012年4月1日

2.本规范的主要技术内容是:⑴总则；⑵术语和符号；⑶基本规定；⑷桥位选择；⑸桥面净空；⑹桥梁

的平面、纵断面和横断面设计；⑺桥梁引道、引桥；⑻立交、高架道路桥梁和地下通道；⑼桥梁细部构造

及附属设施；⑩桥梁上的作用。

⑴总则

1.0.1为使城市桥梁设计符合安全可靠、适用耐久、技术先进、经济合理、与环境协调的要求，制定本

规范。

1.0.3城市桥梁设计应根据城乡规划确定的道路等级、城市交通发展需要，遵循有利于节约资源、保护

环境、防洪抢险、抗震救灾的原则进行设计。

⑶基本规定

3.0.2桥梁按其多孔跨径总长或单孔跨径的长度，可分为特大桥、大桥、中桥和小桥等四类（单孔跨径

为标准跨径，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（m）单孔跨径L0（m）

特大桥L>1000L0>150

大桥10002L21001502L020

中桥100>L>3040>L0220

小桥302L2820>L025

3.0.14当桥梁按持久状况承载能力极限状态设计时，根据结构的重要性、结构破坏可能产生后果的严

重性，应采用不低于表3.0.14规定的设计安全等级。

安全等级结构类型类别

一级重要结构特大桥、大桥、中桥、重要小

桥

二级一般结构小桥、重要挡土墙

三级次要结构挡土墙、防撞护栏

注:表中所列特大、大、中桥等系按本规范表3.0.2中单孔跨径确定，对多跨不等跨桥梁，以其中最大

跨径为准;冠以“重要”的小桥、挡土墙系指城市快速路、主干路及交通特别繁忙的城市次干路上的桥梁、

挡土墙。

3.0.19（强制性条文）桥上或地下通道内的管线敷设应符合下列规定：

不得在桥上敷设污水管、压力大于0.4MPa的燃气管和其他可燃有毒或腐蚀性的液、气体管。条件许可

时，在桥上敷设的电信电缆、热力管、给水管、电压不高于10kV配电电缆、压力不大于0.4MPa燃气管必

须采取有效的安全防护措施。

严禁在地下通道内敷设电压高于10kV配电电缆、燃气管及其他可燃、有毒或腐蚀性液、气体管。

8.1.4（强制性条文）当立交、高架道路桥梁的下穿道路紧靠柱式墩或薄壁墩台、墙时，所需的安全带

宽度应符合下列规定：

1当道路设计行车速度大于或等于60km/h时，安全带宽度不应小于0.50m;

2当道路设计行车速度小于60km/h时，安全带宽度不应小于0.25m。

10.0.2（强制性条文）桥梁设计时，汽车荷载的计算图式、荷载等级及其标准值、加载方法和纵横向

折减等应符合下列规定：

1.汽车荷载应分为城一A级和城一B级两个等级。

2.汽车荷载应由车道荷载和车辆荷载组成。车道荷载应由均布荷载和集中荷载组成。桥梁结构的整体

计算应采用车道荷载，桥梁结构的局部加载、桥台和挡土墙压力等的计算应采用车辆荷载。车道荷载与车

辆荷载的作用不得叠加。

3.车道荷载的计算应符合下列规定：

1）城一A级车道荷载的均布荷载标准值（Qk）应为10.5kN/m。集中荷载标准值（Pk）的选取:当桥梁

计算跨径小于或等于5m时，Pk=180kN;当桥梁计算跨径等于或大于50m时,Pk=360kN;当桥梁计算跨径在

5m-50m之间时，Pk值应采用直线内插求得。

当计算剪力效应时，集中荷载标准值（Pk）应乘以1.2的系数。

2）城一B级车道荷载的均布荷载标准值（qk）和集中荷载标准值（Pk）应按城一A级车道荷载的75%

采用；

3）车道荷载的均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上;集中荷载标准值应只

作用于相应影响线中一个最大影响线峰值处。

4.车辆荷载的立面、平面布置及标准值应符合下列规定：

1）城一A级车辆荷载的立面、平面、横桥向布置及标准值应符合相应规定。

10.0.3应根据道路的功能、等级和发展要求等具体情况选用设计汽车荷载。桥梁的设计汽车荷载应根

据表10.0.3选用，并应符合下列规定：

表10.0.3桥梁设计汽车荷载等级

城市道路等级快速路主干路次干路支路

设计汽车荷载等城-A级或城-B城-A级城-A级或城-B城-B级

级级级

1.快速路、次干路上如重型车辆行驶频繁时，设计汽车荷载应选用城一A级汽车荷载；

2.小城市中的支路上如重型车辆较少时，设计汽车荷载采用城一B级车道荷载的效应乘以0.8的折减

系数，车辆荷载的效应乘以0.7的折减系数；

3.小型车专用道路，设计汽车荷载可采用城一B级车道荷载的效应乘以0.6的折减系数，车辆荷载的

效应乘以0.5的折减系数。

10.0.7作用在桥上人行道栏杆扶手上竖向荷载应为1.2kN/m;水平向外荷载应为2.5kN/m„两者应分别

计算。

二、《城市桥梁抗震设计规范》CJJ166-2011

1.中华人民共和国行业标准

批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部

施行日期：2012年3月1日

2.本规范的主要技术内容是:(1)总则；⑵术语和符号：⑶基本要求：⑷场地、地基与基础：⑸地震作用；

⑹抗震分析；⑺抗震验算；⑻抗震构造细节设计；⑼桥梁减隔震设计；⑩斜拉桥、悬索桥和大跨度拱桥；

QD抗震措施。

⑶基本要求

3.1.1城市桥梁应根据结构形式、在城市交通网络中位置的重要性以及承担的交通量，按表3.1.1分为

甲、乙、丙和丁四类。

表3.1.1城市桥梁抗震设防分类

城市桥梁桥梁类型

设防分类

甲悬索桥、斜拉桥以及大跨度拱桥

乙除甲类桥梁以外的交通网络中枢纽位置的桥梁和城市快速

路上的桥梁

丙城市主干道和轨道交通桥梁

T除甲、乙和丙三类桥梁以外的其他桥梁

3.1.2本规范采用两级抗震设防。在E1和E2地震作用下，各类城市桥梁抗震设防标准应符合表3.1.2

的规定。

表3.1.2各类城市桥梁抗震设防标准

桥梁抗震设防分E1地震要求E2地震要求

类震后使用要求损伤状态震后使用要求损伤状态

甲立即使用结构总体反应在不需修复或经简可发生局部轻微

弹性范围，基本单修复可继续使损伤

无损伤用

乙立即使用结构总体反应在经抢修可恢复使有限损伤

弹性范围，基本用，永久性修复

无损伤后恢复正常运营

功能

丙立即使用结构总体反应在经临时加固，可不产生严重的结

弹性范围，基本供紧急救援车辆构损伤

无损伤使用

T立即使用结构总体反应在—不致倒塌

弹性范围，基本

无损伤

3.1.3地震基本烈度为6度及以上地区的城市桥梁，必须进行抗震设计。

3.1.4各类城市桥梁的抗震措施，应符合下列要求：

1.甲类桥梁抗震措施，当地震基本烈度为6-8度时，应符合本地区地震基本烈度提高一度的要求;当为

9度时，应符合比9度更高的要求。

2.乙类和丙类桥梁抗震措施，一般情况下。当地震基本烈度为6-8度时，应符合本地区地震基本烈度

提高一度的要求；当为9度时，应符合比9度更高的要求。

3.丁类桥梁抗震措施均应符合本地区地震基本烈度的要求。

4.1.1桥位选择应在工程地质勘察和专项的工程地质、

水文地质调查的基础上，按地质构造的活动性、边坡稳定性和场地的地质条件等进行综合评价.应按表

4.1.1查明对城市桥梁抗震有利、不利和危险的地段.宜充分利用对抗震有利的地段。

表4.1.1有利、不利和危险地段的划分

地段类别地质、地形

有利地段无晚近期活动性断裂，地质构造相对稳定，同时地基为比较完整的

岩体、坚硬土或开阔平坦密实的中硬土等

不利地段软弱黏性土层、液化土层和严重不均匀地层的地段；地形陡峭、孤

突、岩石松散、破碎的地段；地下水位埋藏较浅、地表排水条件不

良的地段

危险地段地震时可能发生滑坡、崩塌地段；地震时可能塌陷的暗河、溶洞等

岩溶地段和已采空的矿穴地段；河床内基岩具有倾向河槽的构造软

弱面被深切河槽所切割的地段；发震断裂、地震时可能坍塌而中断

交通的各种地段

4.2.1存在饱和砂土或饱和粉土（不含黄土）的地基，除6度设防外，应进行液化判别;存在液化土层

的地基，应根据桥梁的抗震设防类别、地基的液化等级，结合具体情况采取相应的措施。

液化：地震中覆盖土层内孔隙水压急剧上升，一时难以消散，导致土体抗剪强度大大降低的现象多发

生在饱和粉细砂中常伴随喷水、冒砂以及构筑物沉陷、倾倒等现象。

6.3.2当采用多振型反应谱法计算时，振型阶数在计算方向给出的有效振型参与质量不应低于该方向结

构总质量的90%。

6.4.2时程分析的最终结果，当采用3组地震加速度时程计算时，应取各组计算结果的最大值；当采用

7组及以上地震加速度时程计算时，可取结果的平均值。

8.1.1对地震基本烈度7度及以上地区，墩柱塑性较区域内加密箍筋的配置，应符合下列要求：

1.加密区的长度不应小于墩柱弯曲方向截面边长或墩柱上弯矩超过最大弯矩80%的范围；当墩柱的高度

与弯曲方向截面边长之比小于2.5时，墩柱加密区的长度应取墩柱全高；

2.加密箍筋的最大间距不应大于10cm或6dbi或b/4（dbl为纵筋的直径，b为墩柱弯曲方向的截面边

长）；

3.箍筋的直径不应小于10mm;

4.螺旋式箍筋的接头必须采用对接焊.矩形箍筋应有135°

弯钩.并应伸入核心混凝土之内6dbl以上。

9.1.3桥梁减隔震设计,应满足下列要求：

1.桥梁减隔震支座应具有足够的刚度和屈服强度。

2.相邻上部结构之间应设置足够的间隙。

9.2.3桥面排水设施的设置应符合下列规定：

1桥面排水设施应适应桥梁结构的变形，细部构造布置应保证桥梁结构的任何部分不受排水设施及泄漏

水流的侵蚀；

2应在行车道较低处设排水口，并可通过排水管将桥面水泄入地面排水系统中；

3排水管道应采用坚固的、抗腐蚀性能良好的材料制成，管道直径不宜小于150mm；

4排水管道的间距可根据桥梁汇水面积和桥面纵坡大小确定：

当纵坡大于2%时，桥面设置排水管的截面积不宜小于60mm2/m2；

当纵坡小于1%时，桥面设置排水管的截面积不宜小于100mm2/m2;

南方潮湿地区和西北干燥地区可根据暴雨强度适当调整；

5当中桥、小桥的桥面设有不小于3%纵坡时，桥上可不设排水口，但应在桥头引道上两侧设置雨水口；

6排水管宜在墩台处接入地面，排水管布置应方便养护，少谩连接弯头，且宜采用有清除孔的连接弯头;

排水管底部应作散水处理，在使用除冰盐的地区应在墩台受水影响区域涂混凝土保护剂；

7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；

8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3m〜5m处分别设置排水口。当条件受到限制，桥面为平坡时，应沿主梁纵向设置排水管，排水管纵

坡不应小于3%。

三、主梁内力计算

1、结构自重效应计算

混凝土公路桥梁的结构自重,往往占全部设计荷载很大的比重（通常占60%〜90%）,梁的跨径愈大,结

构自重所占的比重也愈大。

计算出结构自重值g之后,则梁内各截面的弯矩M和剪力Q计算公式为:

2.汽车、人群荷载产生内力计算

⑴荷载横向分布的定义

P•n2（y）就是P作用于a（x,y）点时沿横向分配给某梁的荷载，以P'表示，即P'=P•H（y）。

按照最不利位置布载，则可求得最大荷载P'max；

定义P'max=m•P;

m为荷载横向分布系数，表示某根主梁所承担的最大荷载是各个轴重的倍数（通常小于1）。

横向分布系数m计算：

汽车：，・斗；人群：叽=7

⑵荷载横向分布影响线的计算

计算方法

（一）杠杆原理法一一把横向结构（桥面板和横隔梁）视作在主梁上断开而简支在其上的简支梁。

（二）偏心压力法一一把横隔梁视作刚性极大的梁；

（三）较接板（梁）法一一把相邻板（梁）之间视为较接，只传递剪力；

（四）刚接梁法一一把相邻主梁之间视为刚性连接，即传递剪力和弯矩：

（五）比拟正交异性板法——将主梁和横隔梁的刚度换算成正交两个方向刚度不同的比拟弹性平板来

求解。

①杠杆原理法

基本假定：忽略主梁之间横向结构的联系作用。

适用场合：计算荷载位于靠近主梁支点时的荷载横向分布系数；双主梁桥；横向联系很弱的无中间横

隔梁的桥梁

计算步骤：

判断计算方法f绘出横向分布影响线f按最不利荷载位置布载f计算荷载横向分布系数

②偏心压力法

基本前提:

1.汽车荷载作用下,中间横隔梁可近似地看作一根刚度为无穷大的刚性梁,横隔梁仅发生刚体位移;

2.忽略主梁的抗扭刚度,即不计入主梁扭矩抵抗活载的影响。

适用场合:

桥上具有可靠的横向联结,且桥的宽跨比B/1小于或接近0.5的情况时（一般称为窄桥）的跨中截面

荷载横向分布系数计算。

③修正偏心压力法

修正刚性横梁法：考虑主梁的抵抗扭矩

注意：修正偏心压力法比偏心压力法的计算精度要高，更接近于真实值，但是当主梁的片数增多，桥

宽增加，横梁与主梁相对弯曲刚度比值降低，横梁不再能看作是无限刚性时，用修正偏心压力法计算仍会

产生较大的误差。

⑶荷载横向分布系数沿桥跨的变化

①用杠杆法确定出支点处mO,用（修正）偏压法确定跨中me,其他位置mx可用下图近似确定；

②无中横梁或仅有一根中横梁，跨中用me,从离支点1/4处至支点区段内mx呈直线过渡至mO；对于

多横梁，跨中me从第一根横梁起向支点mO直线过渡；

③实际应用中，求最大弯矩时，按不变化的me计算；计算梁端剪力时，才考虑荷载横向分布系数的变

化的影响，对于其他截面剪力，可视具体情况考虑。

挠度、预拱度的计算

桥梁挠度产生的原因：永久作用挠度和可变荷载挠度。

永久作用挠度：恒久存在的，其产生挠度与持续时间相关，可分为短期挠度和长期挠度。可以通过施

工时预设的反向挠度（又称预拱度）来加以抵消，使竣工后的桥梁达到理想的线形。

可变荷载挠度：临时出现的，但是随着可变荷载的移动，挠度大小逐渐变化，在最不利的荷载位置下,

挠度达到最大值，一旦汽车驶离桥梁，挠度就告消失。因此在桥梁设计中需要验算可变荷载挠度来体现结

构的刚度特性。

《桥规》规定,对于钢筋混凝土及预应力混凝土梁式桥,用可变荷载频遇值计算的上部结构长期的跨

中最大竖向挠度,不应超过1/600,1为计算跨径;对于悬臂体系，悬臂端点的挠度不应超过1'/300,1

为悬臂长度。

全预应力混凝土构件因预加力大往往引起向上的挠度，也称上挠度；这种挠度会由于混凝土徐变的作

用而不断增加，其上挠值随张拉龄期的不同有较大的差异；

在设计和施工时必须严格控制各片梁的初张拉龄期，结合荷载产生的向下挠度和合理控制预加应力来

避免产生过大的上拱度。

钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁长期挠度值fc计算：/.=/于

式中：工.一长期挠度值；

为一挠度长期增长系数，当采用C40以下混凝土时，取为1.6,当采用C40~C80混凝土时，取为

1.451.35,中间强度等级可按直线内插取用。计算预应力混凝土简支梁预加力反拱值时，取为2.0；

一一按荷载短期效应组合计算的短期挠度值。

3、桥梁墩台

3.1重力式桥墩计算与验算

⑴作用（荷载）及其组合

①桥墩计算中考虑的永久作用为：

上部结构的恒重对墩帽或拱座产生的支承反力，包括上部构造混凝土收缩及徐变作用；桥墩自重，包

括在基础襟边上的土重；预加力，例如对装配式预应力空心桥墩所施加的预加力；基础变位作用；水的浮

力。基础嵌入不透水性地基的桥梁墩台不考虑水的浮力。当不能确定地基是否透水时，应以透水或不透水

两种情况与其他作用组合，取其最不利者。

②桥墩计算中考虑的可变作用为：

作用在上部结构的车道荷载，对于钢筋混凝土柱式墩台应计入冲击力，对于重力式墩台则不计冲击力;

人群荷载；作用在上部结构和墩身上的纵、横向风力；车道荷载制动力；作用在墩身上的流水压力；作用

在墩身上的冰压力；上部结构因温度变化对桥墩产生的附加力；支座摩阻力。

③作用于桥墩上的偶然作用为：地震作用；作用在墩身上的船只或漂浮物的撞击作用。

重力式桥墩的作用效应组合主要与墩身所要验算的内容有关，例如，墩身截面的强度和偏心的验算，

整个桥墩的纵向及横向稳定性验算等。应根据可能出现的各种作用情况进行最不利的作用效应组合。其次,

拱桥重力式桥墩与梁桥的除了有共同点之外，也还存在一些差异。例如拱桥不设活动支座因而没有支座摩

阻力；但它要计及各种作用在拱座处产生的水平推力和弯矩。下面将按梁桥和拱桥分别列出它们可能的作

用效应组合。

⑵重力式桥墩验算

①桥墩墩身强度验算

对于较矮的桥墩一般验算墩身的底截面和墩身的突变处截面；对底部，这时应沿竖向每隔2~3米验算

一个截面，

a.内力计算。b.截面强度的验算。c.偏心距eO的验算。d.抗剪强度的验算。

②墩顶水平位移的验算

③基础底面土的承载力和偏心距的验算

④桥墩的整体稳定性验算

a.倾覆稳定性验算。b.滑动稳定性验算。

3.2桩柱式桥墩计算特点

桩柱式桥墩的计算包括盖梁和桩身两个部分。

⑴盖梁设计

①作用计算

1）永久作用。包括上部构造恒载（行车道、桥面铺装、人行道、栏杆）、盖梁重力及预应力。

2）可变作用。

3）施工吊装荷载。

②内力计算

③作用效应组合及内力包络图

④截面验算及配筋

当跨高比＞5.0时，按钢筋混凝土一般构件计算。

⑵墩柱的设计计算

柱墩一般分为刚性和柔性两种。刚性墩计算

方法和重力式桥墩相仿，其主要计算内容为：

1）计算永久作用内力

永久作用内力包括上部结构恒载、盖梁、系梁及墩身重力产生的内力效应。

2）计算可变作用内力

①按设计荷载布置车道及人群荷载，以得到最不利加载位置；

②计算墩柱反力的横向分布系数；

③求得车道及人群荷载最大墩柱反力；

④计算墩柱沿纵向水平力；

⑤计算横向水平力。

3.3重力式桥台计算

3.3.1作用及其组合

计算重力式桥台所考虑的作用与重力式桥墩计算基本相同，不同的是，对于桥台尚要考虑车辆荷载引

起的土侧压力，而不需计及纵、横向风力、流水压力、冰压力、船只或漂浮物的撞击力等。

⑴梁桥重力式桥台

1）作用布置（只考虑顺桥向）。桥台计算时与桥墩一样，也应根据各种可能出现的情况进行作用的最

不利组合，而汽车荷载可按以下三种情况布置。

①车辆荷载仅布置在台后填土的破坏棱体上

②仅在桥跨结构上布置车道荷载；

③桥跨结构上布置车道荷载，同时在台后填土破坏棱体上布置车辆荷载

此外，在个别情况下，还要考虑在架梁之前，台后已填土完毕并在其上布置有施工荷载的情形。

3.3.2桥台验算

桥台台身强度、偏心距、基底承载力、偏心距以及桥台稳定性验算和桥墩相同，但只做顺桥方向的验

算。如果U形桥台两侧墙宽度不小于同一水平截面前墙全长的0.4倍时，桥台台身截面强度验算应把前墙

和侧墙作为整体考虑其受力。否则，台身前墙应按独立的挡土墙进行验算。

施工与检测技术实务

道路施工与检测技术

一、道路路基施工与检测技术

1.1路基施工特点与程序

1、施工特点

（1）城市道路路基工程施工处于露天作业，受自然条件影响大；在工程施工区域内的专业类型多、结

构物多、各专业管线纵横交错；专业之间及社会之间配合工作多、干扰多，导致施工变化多。

（2）城市道路路基工程包括路基（路床）本身及有关的土（石）方，沿线的涵洞、挡土墙、路肩、边

坡、排水管线等项目。

（3）路基施工以机械作业为主，人工配合为辅；人工配合土方作业时，必须设专人指挥；采用流水或

分段平行作业方式。

2、施工流程

1）准备工作

（1）按照交通导行方案设置围挡，导行临时交通。

（2）开工前，施工项目技术负责人应依据获准的施工方案向施工人员进行技术安全交底，强调工程难

点、技术要点、安全措施。使作业人员掌握要点，明确责任。

（3）施工控制桩放线测量，建立测量控制网，恢复中线，补钉转角桩、路两侧外边桩等。

（4）施工前，应根据工程地质勘查报告，对路基土进行天然含水量、液限、塑限、标准击实、CBR试

验，必要时应做颗粒分析、有机质含量、易溶盐含量、冻胀和膨胀量等试验.

2）附属构筑物

（1）地下管线、涵洞（管）等构筑物是城镇道路路基工程中必不可少的组成部分。涵洞（管）等构筑

物可与路基（土方）同时进行，但新建的地下管线施工必须遵循“先地下，后地上”、“先深后浅”的原则。

（2）既有地下管线等构筑物的拆改、加固保护。

（3）修筑地表水和地下水的排水设施，为后续的土、石方工程施工创造条件。

3）路基（土、石方）施工

开挖路堑、填筑路堤，整平路基、压实路基、修整路床，修建防护工程等。

1.2路基施工要点

1、填土路基

当原地面标高低于设计路基标高时，需要填筑土方（即填方路基）。

（1）排除原地面积水，清除树根、杂草、淤泥等。应妥善处理坟坑、井穴，并分层填实至原地面高。

（2）填方段内应事先找平，当地面坡度陡于1:5时，需修成台阶形式，每层台阶高度不宜大于300mm,

宽度不应小于1.0mo

（3）根据测量中心线桩和下坡脚桩，分层填土，压实。

（4）碾压前检查铺筑土层的宽度与厚度，合格后即可碾压，碾压“先轻后重”，最后碾压应采用不小

于12t级的压路机。

（5）填方高度内的管涵顶面填土500nm以上才能用压路机碾压。

（6）路基填方高度应按设计标高增加预沉量值。填土至最后一层时.，应按设计断面、高程控制填土厚

度并及时碾压休整。

2、挖土路基

当路基设计标高低于原地面标高时，需要挖土成型一一挖方路基。

（1）路基施工前，应将现况地面上积水排除、疏干，将树根坑、粪坑等部位进行技术处理。

（2）根据测量中线和边桩开挖。

（3）挖土时应自上向下分层开挖，严禁掏洞开挖。机械开挖时，必须避开构筑物、管线，在距管道边

1仇范围内应采用人工开挖；在距直埋缆线2nl范围内必须采用人工开挖。挖方段不得超挖，应留有碾压到设

计标高的压实量。

（4）压路机不小于12t级，直线路段碾压应自路两边向路中心进行，直至表面无明显轮迹为止。

（5）碾压时，应视土的干湿程度而采取洒水或换土、晾晒等措施。

（6）过街雨水支管沟槽及检查井周围应用石灰土或石灰粉煤灰砂砾填实。

3、石方路基

（1）修筑填石路堤应进行地表清理，先码砌边部，然后逐层水平填筑石料•，确保边坡稳定。

（2）先修筑试验段，以确定松铺厚度、压实机具组合、压实遍数及沉降差等施工参数。

（3）填石路堤宜选用12t以上的振动压路机、25t以上轮胎压路机或2.5t的夯锤压（夯）实。

（4）路基方范围内管线、构筑物四周的沟槽宜回填土料。

4、路基质量检测与评定

检验与验收项目：主控项目为压实度和弯沉值（土路基）或沉降差（石方路基）；一般项目有路基允许

偏差和路床、路堤边坡等要求。土质路基压实度应符合表中规定。

"（挖路床顶而以压实度（％）1校验频率1

类型卜•深度＜cm）道路类别（＜R型击范国点数检验方法

实）

城业火速路、1:1路95

挖方0-30次1路93

支路及箕它小路90

城市快速路C：卜路95_________

细粒1.川

0-80次干路93卜儿:

环”法.

支跻及北它小路901ill

1000m2粗粒上用

城市快速路、1:1路93(3

湘水法或

填方>80〜150次1路_____________90_________

灌砂法

支路及正西、路90

城市快速路、主『路90_________

>150灰।路90

支路及JC它小路87

1.3路基压实作用要点

1、路基材料与填筑

1)材料要求

(1)应符合设计要求和有关规范的规定。填料的强度(CBR)应符合设计要求，其最小值应符合表6.3.9-1

中规定。

表6.3.9-1填方填料最小强度表

填方类型路床顶面以下深度最小强度(CBR)(%)

(cm)城市快速路、主干路其他等级道路

上路床0〜308.06.0

下路床30〜805.04.0

上路堤80〜1504.03.0

下路堤>1503.02.0

不得使用淤泥、沼泽土、泥炭土、冻土、有机土以及含生活垃圾的土做路基填料。

对液限大于50、塑性指数大于26、可溶盐含量大于5%、700℃有机质烧失量大于8%的土，未经技术

处理不得作路基填料。

填方中使用房渣土、工业废渣等需经过试验，确认可靠并经建设单位、设计单位同意后方可使用。

膨胀岩石、易溶性岩石不宜直接用于路堤填筑，强风化石料、崩解性岩石和岩化岩石不得直接用于路

堤填料。

2)填筑

(1)填土应分层进行。下层填土合格后，方可进行上层建筑。路基填土宽度应比设计宽度宽500mm(每

侧各宽)。

(2)对过湿土翻松、晾干，或对过干土均匀加水，使其加水量接近最佳含水量范围之内。

2、路基压实施工要点

1)试验段

(1)在正式进行路基压实前，有条件时应做试验段，以便取得路基或基层施工相关的技术参数。

(2)试验目的主要有：

①确定路基预沉量值。

②合理选用压实机具;选用机具考虑因素有道路不同等级、工程量大小、施工条件和工期要求等。

③按压实度要求，确定压实遍数。

④确定路基宽度内每层虚铺厚度。

⑤根据土的类型、湿度、设备及场地条件，选择压实方式。

2)路基下水道回填与压实

(1)当管道位于路基范围内时，其沟槽的回填土压实度应符合《给水排水水管道工程施工及验收规范》

GB50268-2008的规定且管顶以上500mm范围内不得使用压路机。

(2)当管道结构顶面至路床的覆土厚度不大于500mm时，应对管道结构进行加固。

(3)与管道结构顶面至路床的覆土厚度在500〜800mm时，路基压实时应对管道结构采取保护或加同

措施。

3)路基压实

(1)压实方法(式)：重力压实(静压)和振动压实两种。

(2)土质路基压实应遵循的原则：“先轻后重、先静后振、先低后高、先慢后快，轮迹重叠•”压路机

最快速度不宜超过4km/ho

(3)碾压应从路基边缘向中央进行，压路机轮外缘距路基边应保持安全距离。

(4)碾压不到的部位应采用小型夯压机夯实，防止漏夯，要求夯击面积重叠1/4〜1/3。

3、土质路基压实质量检查

(1)主要检查各层压实度和弯沉值(0.01mm),不符合质量标准时应采取措施改进。

(2)路床应平整、坚实，无显著轮迹、翻浆、波浪、起皮等现象。

(3)路堤边坡应密实，稳定，平顺。

1.4不良地质处理方法

按路基处理的作用机理，大致分为：土质改良、土的置换、土的补强等三类。土质改良是指用机械(力

学)的、化学、电、热等手段增加路基土的密度，或使路基土固结，这一方法是尽可能地利用原有路基。

土的置换是将软土层换填为良质土如砂垫层等。土的补强是采用薄膜、绳网、板桩等约束住路基土，或者

在土中放入抗拉强度高的补强材料形成复合路基以加强和改善路基土的剪切特性。

1、软土

软土是淤泥、淤泥质土及天然强度低、压缩性高、透水性小的一般黏土的统称。由淤泥、淤泥质土、

水下沉积的饱和软黏土为主组成的软土在我国南方有广泛分布，这些土都具有天然含水量较高、孔隙比大、

透水性差、压缩性高、强度低等特点。软土地区路基的主要破坏形式是沉降过大引起路基开裂损坏。在较

大的荷载作用下，地基易发生整体剪切、局部剪切或刺入破坏，造成路面沉降和路基失稳；因孔隙水压力

过载(来不及消散)、剪切变形过大，会造成路基边坡失稳。

软土基处理施工方法有数十种，常用的处理方法有表层处理法、换填法、重压法、垂直排水固结法等

方法；具体可采取置换土、抛石挤淤、砂垫层置换、反压护道、砂桩、粉喷桩、塑料排水板及土工织物等

处理措施。

除选择就地处理方法时应满足安全可靠的要求外，还应综合考虑工程造价、施工技术和工期等因素，

选择一种或数种方法综合应用。

2、湿陷性黄土

湿陷性黄土土质较均匀、结构疏松、孔隙发育。在未受水浸湿时，一般强度较高，压缩性较小。当在

一定压力下受水浸湿，土结构会迅速破坏，产生较大附加下沉，强度迅速降低。由于大量节理和裂隙的存

在，黄土的抗剪强度表现出明显的各向异性。主要病害有路基路面发生变形、凹陷、开裂，道路边坡发生

崩塌、剥落，道路内部易被水冲蚀成土洞和暗河。为保证路基的稳定，在湿陷性黄土地区施工应注意采取

特殊的加固措施，减轻或消除其湿陷性。

湿陷性黄土路基处理施工除采用防止地表水下渗的措施外，可根据工程具体情况采取换土法、强夯法、

挤密法、预浸法、化学加固法等方法因地制宜进行处理，并采取措施做好路基的防冲、截排、防渗。加筋

土挡土墙是湿陷性黄土地区得到迅速推广的有效防护措施。

3、膨胀土施工

膨胀土是具有吸水膨胀性或失水收缩特性的高液限黏土。该类土具有较大的塑性指数。在坚硬状态下

该土的工程性质较好。但其显著的胀缩特性可使路基发生变形、位移、开裂、隆起等严重的破坏。

1.5水对道路路基危害的控制措施

1.水土作用

①地面水对路基产生冲刷和渗透；

②地下水使路基湿软、冻胀、潜蚀、管涌、翻浆、边坡滑坍、山坡滑坡等。

工程实践表明：地下水是给道路路基的施工、运行与维护造成危害的诸多因素中，影响最大、最持久

的。

2.水的控制

①将路基范围内的地面水汇集并排除至路基范围之外；

②将可能流向路基范围内的地面水拦截在路基范围之外；

③隔断、疏干影响路基稳定性的地下水，或降低水位，并引导到路基范围以外。

二、道路基层施工与检测技术

无机结合料稳定基层是一种半刚性基层。基层是路面结构中主要的承重层，基层的材料和施工质量是

影响路面使用质量和使用寿命的最关键因素。

目前大量采用结构较密实、孔隙率较小、透水性较小、水稳性较好、适宜于机械化施工、技术经济较

合理的水泥、石灰及工业废渣稳定材料做路面基层，通常称之为无机结合料稳定基层。

无机结合料稳定材料=水泥（石灰、工业废渣）+岩土+水

用谁来稳定，就以谁命名，稳定哪种材料，就以它作后缀。比如在土中掺入水泥，就叫水泥稳定土;

在砂砾中掺入水泥，就叫水泥稳定砂砾。

常用无机结合料稳定基层：

1）石灰稳定土类基层

2）水泥稳定土类基层

3）二灰稳定土类基层

XX稳定土只能用于底基层，XX稳定粒料既可以用于底基层又可用于基层。

三种稳定土特性比较

特性水泥稳定土二灰稳定土石灰稳定土

板体性

水稳性最好

抗冻性中最好低

早期强度最好低中

强度（随龄期增长与<4℃不增长〈5℃不增长

养护温度有关）

收缩性中最小最大

（干缩、温缩）

2.1石灰稳定土基层与水泥稳定土基层施工与检测技术

1、材料

1）石灰稳定土基层材料

（1）±：宜采用塑性指数10〜15的亚粘土、粘土•塑性指数大于4的砂性土亦可使用。土中的有机

物含量宜小于10%。使用旧路的级配砾石、砂石或杂填土等应先进行试验。级配砾石、砂石等材料的最大

粒径不宜超过0.6倍分层厚度，且不得大于10cm。土中欲掺入碎砖等粒料时，粒料掺入含量应经试验确定。

（2）石灰：宜用1〜3级的新灰。磨细生石灰，可不经消解直接使用；块灰应在使用前2〜3d完成消

解，未能消解的生石灰块应筛除，消解石灰的粒径不得大于10mm。对储存较久或经过雨期的消解石灰应先

经过试验，根据活性氧化物的含量决定能否使用和使用办法。

（3）水：应符合国家现行标准《混凝土用水标准》的规定。宜使用饮用水及不含油类等杂质的清洁中

性水，PH值宜为6〜8。

2)水泥稳定土基层材料

(1)水泥：应选用初凝时间大于3h、终凝时间不小于6h的32.5级、42.5级普通硅酸盐水泥、矿渣

硅酸盐、火山灰硅酸盐水泥。水泥应有出厂合格证与生产日期，复验合格方可使用。水泥贮存期超过3个

月或受潮，应进行性能试验，合格后方可使用。

(2)①土：土的均匀系数不得小于5,宜大于10,塑性指数宜为10〜17；土中小于0.6mm颗粒的含量

应小于30%；宜选用粗粒土、中粒土。

②粒料：当作基层时，粒料最大粒径不宜超过37.5mm。当作底基层时，粒料最大粒径：对城市快速路、

主干路不得超过37.5mm；对次干路及以下道路不得超过53mm。碎石、砾石、煤砰石等的压碎值：对城市快

速路、主干路基层与底基层不得大于30%；对其他道路基层不得大于30%,对底基层不得大于35%；集料

中有机质含量不得超过2%；集料中硫酸盐含量不得超过0.25%；

(3)水：与石灰稳定土基层相同。

2、拌合

1)石灰稳定土

(1)实际采用的石灰剂量应比室内试验确定的剂量增加0.5%~1.0%«采用集中厂拌时可增加0.5%«

(2)在城镇人口密集区，应使用厂拌石灰土，不得使用路拌石灰土。

(3)厂拌石灰土：石灰土搅拌前，应先筛除集料中不符合要求的颗粒，使集料的级配和最大粒径符合

要求。宜用强制式搅拌机进行搅拌。配合比应准确，搅拌应均匀：含水量宜略大于最佳值；石灰土应过筛

(20mm方孔)。

2)水泥稳定土

(1)当采用厂拌法生产时，水泥掺量应比试验剂量加0.5%,水泥最小掺量粗粒土、中粒土应为3%,

细粒土为4%。

(2)水泥稳定土料材料7d抗压强度：对城市快速路、主干路基层为3〜4MPa,对底基层为1.5~2.5MPa；

对其他等级道路基层为2.5〜3MPa,底基层为1.5~2.OMPa。

(3)城镇道路中使用水泥稳定土类材料，宜集中厂拌制。

3、运输与摊铺

(1)拌成的混合料应及时运送到铺筑现场。运输中应采取防止水分蒸发和防扬尘措施。

(2)施工前应通过试验确定压实系数。

(3)路床应湿润，摊铺的混合料应均匀。宜采用机械摊铺。每次摊铺长度宜为一个碾压段。

(4)水泥稳定土类材料自搅拌至摊铺完成，不得超过3h。

(5)分层摊铺时，水泥稳定土应在下层养护7d后，方可摊铺上层材料。

4、压实与养护

(1)铺好的石灰土应当天碾压成活。

(2)碾压时的石灰稳定土含水量宜在最佳含水量的±2%范围内。水泥稳定土应在含水量等于或略大

于最佳含水量时进行。

(3)直线和不设超高的平曲线段，应由两侧向中心碾压；设超高的平曲线段，应由内侧向外侧碾压。

(由低到高)

(4)石灰土初压时，碾速以1.5〜1.7km/h为宜,石灰土初步稳定后，以2.0〜2.5km/h为宜。

(5)水泥稳定土宜用12〜18t压路机作初步稳定碾压，混合料初步稳定后用大于18t的压路机碾压，

至表面平整、无明显轮迹，且达到要求的