简易桥梁设计图和横截面

18.1　桥梁工程图

桥梁的种类很多，按其受力基本体系分，有梁式桥（见图18-1）、拱桥（见图18-2）、刚架桥（见图18-3）、吊桥、组合体系桥、悬索桥、斜拉桥（见图18-4）等；按建筑材料分，有钢筋混凝土桥、钢桥、石桥、木桥等。在中小型桥梁中，钢筋混凝土桥最为常见。

图18-1　梁式桥

图18-2　拱桥

图18-3　预应力混凝土斜腿刚架桥

图18-4　斜拉桥

不论选用何种材料，也不管采用哪种结构形式，对于桥梁工程图来说，除了具备桥梁专业图的一些特点外，其他的画图原理与读图方法都是用工程制图的基础原理与理论来解决的。

18.1.1　桥梁工程图的图示内容

建造一座桥梁，从设计到施工要绘制很多图样，这些图样大致可分为以下四类。

18.1.1.1　桥位平面图

桥位平面图也称桥位地形图，是桥梁及其附近区域的水平投影图，主要用来表示新建桥梁与周围地形地物的总体布局。其画法与道路平面图相同，它是通过地形测量绘出的图样。这种图一般采用较小的比例，如1∶500、1∶1000、1∶2000等。

桥位平面图是桥梁设计及施工定位的依据。

图18-5表示的是桥梁所在的平面位置和与路线连接情况，以及地形图上桥位所处的道路、河流、水准基点、地质钻孔及桥位附近的地物，如房屋、农田、果园等等。图上符号的含义如下：孔1、孔2，表示桥台、桥墩地质钻孔编号；，里程标，图上表示1 km；，水准点；，分子为水准点编号，分母为高程。

图18-5　桥位平面图

桥位平面图中的植被、水准符号等均应以正北方向为准，而图中文字方向则可按路线要求及总图标方向来决定。

18.1.1.2　桥位地质断面图

桥位地质断面图是根据水文调查和地质钻探所得的资料绘制的桥位所在河流河床位置的地质断面图。

图18-6中表明了河床的断面线，包括最高水位线、常水位线及最低水位线，同时还标注了与桥位平面相配合的地质钻孔和钻孔在水下河床的岩层分布线。图中共标出实际钻探取样时岩心的分层处连线（共有四层），从上到基岩分别用文字表述为：黄土层→淤泥→淤泥质亚黏土→结核性硬质黏土。有些图上只用图例画出，而图例在地质状况说明书中作了说明。

图18-6　桥位地质断面图

在地质剖面图中，为了显示地层及河床深度变化情况，设计和画图时将地形高度（标高）的比例采用1∶200，而水平方向则采用1∶500。

18.1.1.3　桥梁总体布置图

梁桥总体布置图主要表明桥梁的形式、总跨径、孔数、桥梁标高、桥面宽度、桥结构、横断面布置和桥梁的线形等。这些都是施工时确定墩台位置、安装构件和控制标高的依据。

梁桥总体布置图由立面图、平面图(包括剖视图)和横剖视图组成。

图18-7为一座五孔钢筋混凝土梁式桥总体布置图。

图18-7　梁式桥总体布置图

1.立面图

一般由半立面图和半纵剖视图合并组成。图18-5反映出桥梁的特征和桥型，共五孔，两个边孔跨径为20m，中间三孔跨径均为35m，桥梁总跨径为145m。

在下部结构中，桥墩、桥台均采用柱式墩台，由承台、立柱和基桩共同组成。由于桩埋置较深，故采用折断画法。

上部结构为简支梁式桥，两边跨为普通钢筋混凝土梁，中间三孔为后张法预应力钢筋混凝土梁。

图中还反映了河床的纵向断面（图中未标地质断面，此桥在实际设计与施工中另有河床纵剖地层分布与说明）、河流水文情况，根据标高尺寸(单位：m)可知基桩和桥台基础埋置深度、梁底与桥中心的标高尺寸。由于混凝土桩埋置深度较大，采用折断画法。

2.平面图

采用半平面图和半剖视图表示。半平面图主要表达了桥面和锥形护坡的情况，半剖视图表明了桥墩和桥台及桩的布置情况。

由图中可看出桥面净宽为7.00m，人行道宽1.50m，还有栏杆立柱的布置尺寸。

3.剖面图

从桥台立面图在轴线③右边所标注的剖切位置可看出，在右半桥中跨位置作了竖向剖切，在轴线⑤又对墩柱和基桩进行了水平横向剖切，由这部分图得知，墩柱为2φ1600实心圆柱支承在4φ1200组成的基桩承台上（承台厚2000）。各墩、台基桩在河床的标高，图中均已注明（依次为–7.24m，–5.50m，–3.00m）。在轴线⑥的桥台与公路交接处，路堤下设了一处方形钢筋混凝土涵洞，尺寸图上已注明。

图18-8为桥台处横剖视图。从图上可看出，由6片T形梁组成了桥面承重结构体系，T型梁搁置在柱的承台上（加梁垫），此图表明了桥面宽及桥面横向排水坡（中心线向两边排水，坡度0.015%）。

图18-8　桥台处横剖视图

18.1.1.4　构件结构图

在梁桥总体布置图中，由于采用的比例较小，桥梁的各部分构件没有详细、完整地表达出来，因此还必须采用较大比例画出桥型结构图，把构件（通常是指桥墩图、桥台图、主梁配筋图等）的形状、大小完整的表达出来，以此作为施工的依据。这种图叫构件结构图或构件图，也称详图。常用比例为1∶10～1∶50，当需要局部放大时，比例可用1∶3～1∶10。

图18-9为②～⑤轴桥墩图。图18-10为桥台柱、桥墩柱钢筋图。

图18-9　桥墩图

图18-10　桥台柱、桥墩基桩钢筋图

18.1.2　桥梁工程图的阅读

桥梁形体庞大，结构复杂，其工程图繁多。在阅读桥梁工程图时，需应用前面介绍的基本投影原理、形体分析方法及结施图中钢筋混凝土结构和钢结构相关知识来帮助读图。

18.1.2.1　读图方法

(1)分解整体　一座桥梁由多种构件组成，阅读桥梁工程图时，先看总体布置图，将各部分区分开，了解每个构件的总体形状和大小。

(2)形体分析　用形体分析方法将构件的整体划分为不同的基本形体和经叠加或挖切成的组合形体，如将桥墩分为棱柱体、圆柱体和斜圆锥体等。

(3)投影分析　在总体布置图或构件结构图中，按投影规律找出各投影图之间的投影关系。根据剖切位置搞清剖、断面图中各部分投影，帮助想象空间形体的形状。

(4)归纳综合　根据形体分析和投影分析看懂各个构件局部形状，汇总组成整体。

18.1.2.2　读图步骤

(1)看标题栏和文字附注说明，了解桥梁名称、种类、主要技术指标、画图比例、尺寸单位及施工措施等。

(2)看桥位图，了解桥梁的位置与周围地形地物的关系。

(3)看总体布置图，弄清各投影图的关系。对于剖面图、断面图，则要找出剖切线位置和投影方向。先看立面图、纵剖面图时，了解桥型、孔数、跨径大小、墩台数目、总长、总高、河床断面及地质情况、各种水位的标高。在对照平面图和横断面图、侧面图时，了解桥梁的宽度，车行道、人行道尺寸和主梁的断面形式、尺寸，墩、台形状和尺寸，对桥梁全貌有一个初步的认识。

(4)分别阅读构件结构图和详图，搞清构件的全部构造，注意详图的编号和标注。

(5)阅读工程数量表、钢筋明细表和图中文字说明、材料断面符号等，了解桥梁各部分使用的建筑材料及数量等。

18.1.2.3　读图举例

1.斜拉桥

斜拉桥由主梁、索塔及拉索组成。受拉力的拉索将梁吊起(见图18-4)。斜拉桥桥型独特，构造美观，好像一件精美的艺术品。特别是在大中城市，此类桥梁成为一处亮丽的景观。它那伞状的斜向拉索恰似琴弦，增添了美妙的空间韵律感。除此之外，它还突出直线感与柔细感，显示出其他桥梁所没有的现代感。

图18-11为国外某斜拉桥总体布置图。斜拉桥的梁所用材料可以为钢或预应力钢筋混凝土，采用何种材料的梁构件可参考“经济跨度”参考值。桥梁界一般认为，梁跨度在150～200 m之间时，钢桥优于钢筋混凝土桥；跨度(指主跨径)大于550m时，钢筋混凝土斜拉桥优于钢斜拉桥。

图18-11　斜拉桥实例（一）

图18-12所示为武汉长江二桥（斜拉桥）简图。图中断面图为主梁的横截面，属于预应力混凝土结构的双边箱开口型倒T形面，在边墩支点附近的梁底开口部分封闭，变为五室箱梁，梁面宽29.4m，顶面双向1.5%向左右两侧递降。主梁的支承体系为：边墩设竖向支座，塔墩处用挂索吊拉。

图18-12　斜拉桥实例（二）

提示　注意斜拉桥的斜拉索与梁和塔如何固定。

2.预应力混凝土斜腿刚架桥

预应力混凝土斜腿刚架桥(见图18-3)适用于城市跨线立交和跨越深山、峡谷、水流湍急的河流。考虑到这些地段施工时不便搭脚手架，所以常采用吊篮悬臂拼装预制节段施工。在设计施工图上与其他钢筋混凝土桥设计图相比，这种桥有一些自己的特点。

图18-13为斜腿刚架桥总体布置图，从图中可知：桥全长78.8m，主跨径40.0m；斜腿长9.75m，高4.52m，斜腿脚与水平线呈40°56′24″夹角；梁上节段编号为1～28号，共27节段；梁内细虚线为预制节段分界线。还可看出，梁与斜腿均采用直线型变截面。

图18-13　斜腿刚架总体布置图

图18-14为梁、腿节段拼装图。

图18-14　梁、腿节段拼装图

18.1.3　桥梁工程图的绘制

首先选择表达方案，确定投影图数量，然后定出比例和图纸幅面。现以梁式桥为例，说明画图的方法和步骤。

(1)布置图位，画出各投影图的基线。根据选用的比例和各投影图的大小，将各图均匀分布在图框内，布图时要注意留出图标、文字说明、各投影图名称和标注尺寸的位置。确定了图位之后，画出各投影图的基线。

注意　各图以桥中心线、跨径分界线、梁顶面线等为基线。

(2)画出各构件的主要轮廊线。

(3)画各构件的细部。根据主要轮廓线从大到小画全各构件的投影，要注意各投影图间的投影关系。

(4)画出各细部结构轮廓线、尺寸线、标高符号、坡高符号等，注写尺寸数字、里程桩号等。材料断面符号可在加深图线时一次画出。

(5)检查校核，按线型规格(见表18-1)用铅笔描深或上墨线。根据画好的原图即可描图、复制。

表18-1　桥梁图比例线型参考表