市政工程制图实训辅导第三章桥梁工程图

市政工程制图实训辅导之第三章桥梁工程图本章导读

一、学习目标

1．了解桥梁的类型、桥梁的各部分构造组成；

2．掌握钢筋的有关知识，掌握钢筋混凝土结构图的图示特点、图示内容与图示方法；

3．掌握桥位平面图、桥梁地质断面图、桥梁总体布置图的图示内容与图示方法；

4．能阅读及绘制桥梁总体布置图及各构件（主梁、桥台、桥墩、桩等）详图。

二、学习内容

1．桥梁的分类及组成；

2．桥位平面图、桥梁地质断面图、桥梁总体布置图；

3．钢筋混凝土结构图及构件详图。

桥梁是道路路线通过河流、山谷或其它路线的立体交叉等常见的工程构筑物，用以保证路线通畅，车辆行驶正常。桥梁按照主要承重构件的受力情况分为：梁桥、刚架桥、吊桥、拱桥及组合体系桥等；按照上部结构所使用的材料可分为：钢桥、木桥、钢筋混凝土桥、圬工(砖、石、混凝土)桥等，以钢筋混凝土桥使用最为广泛。

桥梁是由上部结构（桥跨结构）、下部结构（桥墩及桥台）和辅助结构组成，见图3-1梁桥示意图。

1—主梁；2一桥面；3一支座；4一桥台；5一桥墩；6—锥坡

图3—1梁桥基本组成部分

(一)上部结构

上部结构又称桥跨结构。上部结构包括承重结构和桥面系，是在线路中断时跨越障碍的主要承重结构。它的作用是承受车辆等荷载，并通过支座传给墩台。桥面构造包括：桥面铺装、防水和排水构造、伸缩缝、人行道(或安全带)、侧石、栏杆及灯柱等构造(图3-2)。

图3-2 桥面构造示意图

(二)下部结构

下部结构由桥墩、桥台组成(单孔桥没有桥墩)。下部结构的作用是支承上部结构，并将结构重力和车辆荷载等传给地基；桥台还与路堤连接并抵御路堤土压力。

(三)附属结构

附属结构包括桥头锥形护坡、护岸以及导流结构物等。它的作用是抵御水流的冲刷、防止路堤填土坍塌。

桥梁的类型很多，构造组成也各有不同，但是桥梁工程图的图示方法基本相同，只是结构详图的表现方式有所不同，一般根据结构构件使用材料而定。桥梁工程图是由桥位平面图、桥位地质断面图、桥梁总体布置图、构件结构图(构件详图)等组成。

第一节钢筋混凝土构件结构图

用钢筋混凝土制成的板、梁、桥墩、桩柱等构件称为钢筋混凝土构件；由钢筋混凝土构件组成的结构称为钢筋混凝土结构。

钢筋混凝土构件结构图由一般构造图、结构配筋图、钢筋成型图及钢筋数量表等组成。图样表明了构件的形状、尺寸、连接构造、钢筋规格、钢筋布置以及钢筋的编号、形状、数量等内容。

一、钢筋的基本知识

1．钢筋的符号

按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62--2004)的规定。公路混凝土桥涵的钢筋分为普通钢筋和预应力钢筋，其中普通钢筋有四种，预应力钢筋有三种，其种类、符号等如表3-1所示。

钢筋种类与符号表3-1

普通钢筋

钢筋种类公称直径符号外观形状钢筋种类公称直径符号外观形状R235 d=8～20 A光圆HRB400 d=6～50 C 带肋HRB335 d=6～50 B带肋KL400 d=8～40 D R 带肋

预应力钢筋

钢筋种类符号

钢绞线1×2(二股) d=8.0、10.0、12.0

A s 1×3(三股) d=8.6、10.8、12.9

1×7(七股) d=9.5、11.1、12.7、15.2

消除应力钢丝光面

螺旋肋

d=4.5、6

d=7、8、9

A P

A H 刻痕d=5、7 A I

精轧螺纹钢筋d=18、25、32、40 JL

2.钢筋的种类

钢筋混凝土结构中的钢筋，有的是由于受力需要而配置的，有的是因为构造要求而安放的，这些钢筋的形式及作用各不相同，一般可分为以下几类(图3—3)。

图3-3 钢筋混凝土构件配筋布置立体图

(1)受力筋在构件中起主要受力作用(受拉或受压)，可分为直筋和弯筋两种。

(2)箍筋主要承受一部分剪力，并固定受力筋的位置，多用于梁柱等构件。

(3)架立钢筋用于固定钢筋的位置，将纵向受力筋与箍筋连成钢筋骨架。

(4)分布钢筋用于钢筋混凝土板内或高梁，与板（或梁）内受力筋垂直布置，其作用是将板承受的荷载均匀地传递给受力筋，并固定受力筋的位置。此外还能抵抗因混凝土的收缩和外界温度变化产生的垂直于板跨方向的变形。

(5)构造筋由于构件的构造要求和施工安装需要而设置的钢筋，如吊筋、拉结筋、预埋锚固筋等。

3．钢筋的弯钩和弯起

如果受力筋用光圆钢筋，则两端要做弯钩，以增强钢筋与混凝土的粘结力，避免钢筋在受拉时滑动。螺纹钢筋及人字纹钢筋与混凝土的黏结力强，两端不必做弯钩。弯钩的形式有半圆钩、直角钩和斜弯钩三种（如图3-4）。

受力钢筋中有一部分需要在构件内部弯起，弯起的作用是除在跨中承受正弯矩产生的拉力外，在靠近支座的弯起段则用来承受弯矩和剪力共同产生的主拉应力（如图3-5）。

(a)半圆钩(b)斜弯钩(c)直角钩

图3-4 钢筋弯钩形式

图3-5 钢筋的弯起

4．钢筋的保护层

为了保证钢筋与混凝土的粘结力以及钢筋防火、防腐蚀，钢筋的外边缘与构件表面应保持一定的厚度，这部分混凝土厚度为保护层，其厚度根据构件设计的构造要求确定。

二、钢筋混凝土结构图

钢筋混凝土结构图包括两类图样，一类是一般构造图，只表示构件的形状和大小，但不涉及内部钢筋的布置情况。另一类是钢筋结构图(又叫钢筋构造图或钢筋布置图)，主要表示构件内部的钢筋布置情况。图3-7为钢筋混凝土板的钢筋结构图。

1．钢筋结构图的图示特点

(1)为突出结构物中钢筋的配置情况，把混凝土假设为透明体，结构的外形轮廓画成细实线。

(2)纵向钢筋画成粗实线，箍筋可画为中实线，钢筋被剖切后，钢筋的断面用小黑圆点表示。

(3)当钢筋密集，难以按比例画出时，允许夸张画法，当钢筋并在一起时，中间应留有一定的空隙。

(4)钢筋编号的标注

在同一构件中，为便于区别不同的直径、不同长度、不同形状、不同尺寸的钢筋，应将不同尺寸的钢筋，按直径大小和钢筋主次加以编号并注明数量、直径、长度和间距。钢筋编号的标注有三种方法：

（a）编号标注在引出线右侧的细实线圆圈内，圆圈直径4～8mm，如图3—6a)、b)中所示。

(b)编号标注于钢筋断面图对应的细实线方格内，如图3-6c)断面图所示。

(c)以N字编号，注写在钢筋的侧面，根数标注在N字之前，编号注写在N字之后，如图3-6c)所示。

图3-6 钢筋编号的标注

2．钢筋结构图的图示内容

1)配筋图

主要表明各钢筋的配置，它是绑扎或焊接钢筋骨架的依据。为此，应根据结构的特点选用基本投影。例如对于梁等长条形结构，常选用一个立面图和几个断面图，对于钢筋混凝土板则常采用一个平面图或一个平面图和一个立面图。

2)钢筋成型图

在钢筋结构图中，为了能充分表明钢筋的形状以便于配料和施工，还必须画出每种钢筋加工成型图，见图3-7所示。图上应注明钢筋的符号、直径、根数、弯曲尺寸和断料长度等。有时为了节省图幅，可把钢筋成型图画成示意略图放在钢筋数量表内。

3)钢筋结构图中的尺寸标注

(a)配筋图中的钢筋尺寸

在配筋图中，一般标注构件的外形尺寸和定位尺寸及钢筋编号。在断面图中除了标注构件的断面形状尺寸外，还应注明钢筋定位尺寸，尺寸界限通过钢筋断面中心。

(b)成型图尺寸

在钢筋成型图上，应逐段标出长度，尺寸数字可直接写在各段旁边，不画尺寸线和尺寸界限。弯起钢筋的斜度利用直角三角形标出。

在成型图编号的引出线上还应标注钢筋直径、根数和下料长度。

(c)尺寸单位

在路桥工程制图中钢筋直径以mm计，钢筋长度以cm计，图中不必另外注明。

4)钢筋数量表

在钢筋结构图中，一般还附有钢筋数量表，内容包括钢筋的编号、直径、每根长度、根数、总长及重量等，必要时可加画略图，如表3-2中给出了中梁的钢筋明细表。

图3-7 钢筋混凝土梁结构图

钢筋混凝士梁钢筋数量表表3-2

第二节钢筋混凝土梁桥工程图

桥梁工程图中桥位平面图、桥位地质断面图及桥梁总体布置图是控制桥梁位置、地质情况及桥梁结构系统的主要图样。无论桥梁形式和使用的建筑材料有何不同，其图示方法均采用前面章节所讲的基本理论和方法；现运用这些理论和方法结合专业特点论述桥梁工程图的图示内容、图样阅读及绘制方法。

一、桥位平面图

桥位平面图主要表明桥梁和路线连接的平面位置，通过实际地形测量绘出桥位处的道路、河流、水准点、地质钻孔位置、附近的地形和地物(如房屋、旧桥、旧路等)，以便作为设计桥梁、施工定位的依据。其画法与路线平面图相同，只是桥位平面图一般采用较大的比例，例如1：500、1：1000、1：2000等。

如图3-8所示，为某桥的桥位平面图。除了表示路线的平面形状、地形和地物外，还表明了钻孔、里程、水准点的位置和数据。桥位平面图中，由指北针或以坐标网格及坐标轴线代号与数字标定路线的走向，植被、水准符号等均应按照正北方向为准，图中文字书写方向沿用路线工程图的要求及总图标方向确定。

二、桥位工程地质图

根据水文调查和勘探所得的地质水文资料，绘制桥位所在河床位置的工程地质图，称为桥位工程地质图，它包括桥位地质平面图和地质断面图(对于弯桥，则为沿桥纵轴线的展开剖面图)。桥位地质平面图反映桥位处地质的平面分布图情况，包括断层、滑坡、节理、层理产状及勘探布孔情况。地质纵断面图包括河床断面线，最高水位线和最低水位线，以便作为设计桥梁和计算土石方工程数量的根据。为准确表明桥位处地质变化情况，断面图还应附公路里程桩号及地面高程表。如图3-9所示为某桥位地质纵断面图。

地质断面图为了显示地质和河床深度变化情况，特意把地形高度(标高)的比例较水平方向比例放大数倍画出。例如图3-9中地形高度方向比例1：500，水平方向则采用1：2500。

三、桥型总体布置图

桥梁总体布置图主要是表明桥梁的形式、跨径、孔数、总体尺寸、各主要部分的相互位置关系及标高、材料数量和总的技术说明等。桥梁总体布置图中还应表明桥位处的地质及水文资料和桥面设计标高、地面标高、纵坡及里程桩号，作为施工时确定墩台位置、安装构件和控制标高的依据。

现以某桥梁为例来具体介绍桥梁总体布置图。图3-10所示为某桥梁总体布置图，该桥是总长度为85.04m的一座桥梁。其上部结构为四孔20m的预应力混凝土空心板，下部采用桩柱式

墩台，该桥为正交桥，水路交角为900。本图采用的比例：立面及平面图1：300；横断面图1：400(而本书中为了实际的需要，作了一定的缩放)。

1．立面图

该图以桥面中心线展开绘制，展开后的桥墩、桥台之间的间距即为跨径的长度。如图3-10所示，该桥一孔跨径长度为2000cm，桥梁全长为85.04m。从立面图可以反映本桥的特征及桥型，即四孔跨径分别为20m的简支板桥。该桥跨越一条河流，桥两端各有一耳墙式轻型桥台，中间的三个桥墩均为四柱式轻型桥墩，结合其他图可知，桩基础直径全部为150cm，墩台柱直径均为130cm，墩台四柱均设有横向联系梁，柱顶盖梁采用端部变薄的矩形截面，并在盖梁两端设有防震挡块，防止落梁。按照道路工程制图习惯桩基部分埋入土体，故画虚线表示。同时还画出了桥台后搭板及砂垫层材料符号。

在立面图左侧设有标高比例尺(以m 为单位)，便于绘图时进行参考和对照各部分标高尺寸，方便读图和校核，同时立面图还反映了河床地质断面、水文及地面构造物情况，根据标高尺寸可以知道，桩基和各墩、台、横联系梁的埋置深度及桩、柱长度。图的上方还把桥梁两端的里程桩号标注出来，以便读图和施工之用。

2．平面图

该平面图表示较简单，表明了水流方向、路水交角、路面宽度及各结构布局，对照横剖面图，可以看出桥面行车道净宽18m，两边各设有50cm的防撞护栏，由于比例较小，平面图上护栏顶部钢管横梁及扶手未画出。图中的墩台及柱由于被板挡住，故图中用虚线画出，可以看出其为四柱式桥墩台，另外从附注中可知，河道左右岸边坡为1：1.5。

3．横剖面图

如图3-10所示，图中画出了I—I和II—II两个剖面图，由于路中线与桥中线重合，故中心线为路和桥的中心线，其桥面中心标高为201.3m，该中心线为轴是对称的，这是一种习惯画法。从图中可以看出桥面总宽、横向排水坡度、净宽尺寸及桥面铺装、桥两边防护栏的断面形状及该桥跨部分板梁的断面。梁由19片组成，其中最左和最右端的板为边板，而其他的17块板为中板。虽然比例较小，但还是画出了空心部分圆截面，另外从图中可以看出桩柱的高度、桩柱的直径、各桩柱之间的间距、横系梁的连接位置以及长度等。例如桥面宽度为18+2×0．5m，净宽为18m，2×0．5m为两边护栏宽。

四、构件结构图

为了进行制作施工，还必须根据总体布置图采用较大的比例画出构件结构图。例如主梁结构图、桥台结构图、桥墩图、桩基图和防撞护栏图等，构件结构图常采用的比例为1：10～1：50。当构件的某一局部在构件中如不能清晰完整的表达时，还应采用更大的比例，例如采用比例为1：3～1：10等画出局部详图。

1．主梁结构图

1)预制板梁一般结构图

如图3-11所示，是正交跨径为20m的预应力预制空心板一般构造图。其图示特点是立面以1：20比例画出，中板半立面图表达了空心板梁的高、长及理论支承线位置；平面图分别画出了中板、边板的半平面图，给出了中板和边板的宽度；侧立面图同时画出了中板和边板的断面形状。为了表达清晰，平面图和侧立面图采用了1：20比例画出，使各细部构造得以完整表达。图中内容表达很清晰，在这里不再赘述。

2)预应力板钢筋构造图

由于中板和边板一般构造形状不同，钢筋构造图也会有不同，故分别有中板钢筋构造图和边板钢筋构造图。图3-12、图3-13分别为中板钢筋构造图和边板钢筋构造图。由于中板预制板较多，边板预制板较少，这里只以图3-12为例，介绍钢筋结构图的图示特点和图示内容。

图示特点：在投影图处理上，采用板侧面钢筋骨架作为立面视图，用半顶板、半底板的合成图作为平面视图。由于板较长，中间段采用了折断画法，为保证长度对正，立面和平面图用同一比例。由于顶板和底板剖切位置不同，在中间折断处，为了保证各纵横向钢筋的对应，产生了顶板和底板剖面图形不等宽的现象。侧视图为中板横断面图，用较大比例1：20画出，为了方便施工，画出了每根钢筋的成型图，另外还附有一块板的钢筋明细表及材料数量表和有关需要说明的事项即附注。

图示内容：空心板的中板，其底板的纵向主筋为③～⑨号筋，这些受力筋均为钢绞线，直径如图中所示；底板中的⑩号筋为HRB335直径为12mm的架立钢筋，起固定作用；?号钢筋为箍筋；?和?号钢筋是加强板与板之间的横向联系而设的铰接预埋筋；?号筋是为安装起吊预埋的吊环钢筋；?号钢筋为固定芯模的钢筋。各钢筋的组装定位尺寸一律以钢筋中心线进行标注。

钢筋明细表及材料数量表具有两个功能，一是将各号钢筋按序排列，表明了钢筋的直径、规格、长度和根数，以便与钢筋结构图对照校核；其次是为了计算工程数量，以便安排生产、材料供应及作为确定工程造价的依据。

2．桥墩构件图

桥墩是桥梁下部结构，它仍然是由一般构造图和钢筋结构图两部分组成。

1)一般构造图

如图3-14所示为某桥轻型桥墩的一般构造图。从图中可以看出桥墩由墩帽、防震挡块、柱、桩、横系梁等几个部分组成。采用了1：100的比例画出了立面、平面和侧面的三个视图。由于柱较高、桩较长，立面和侧面图采用了折断画法，使布置比较合理。从前面的图3-10中可以知道该桥为正交桥，所以墩帽的长应为其立面投影的长度，其他的尺寸应为图中所标注的。例如盖梁的搁梁部分净长为1910.0cm；防震挡块长度方向的尺寸立面投影长为25cm。需要说明的是，侧面图中防震挡块与盖梁不同宽，这是因为盖梁顶面与侧面相交处设有450倒角的缘故，该倒角一般为5cm×5cm。而立面图和平面图中没有专门的画出，属桥梁工程图的习惯画法。

2)墩帽钢筋构造图

如图3-15所示，为上述桥墩的钢筋结构图，由于墩帽结构左右对称，图中采用了半立面和半平面及

I-I、II-II、III-III和IV-IV四个断面表示该结构的钢筋布置情况，另外该图为了简洁，并没有画出防震挡块的钢筋布置情况。从图中可以看出①～⑤号钢筋均为受力筋；⑥、⑦号钢筋为盖梁的构造钢筋；⑧～?号钢筋为φ8双肢箍筋，其间距从图中可以读出。半立面图中采用了剖面图画法，②、③、④号筋的投影长度在柱顶可见部分是不相同的，其余两边因埋入混凝土而不可见，图中未反映出来。读图时，可以对照立面图及②、③、④号钢筋的成型大样图即可读懂。此外图中还附有材料数量表，包括一个桥墩盖梁的工程数量表，通过这些资料可以加强对墩帽钢筋结构图的认识。本图采用的比例为1：50。

3)系梁钢筋构造图

如图3-16所示为某桥的系梁钢筋构造图。系梁一般构造图为矩形断面比较简单，故钢筋布置也比较简单，只有三种钢筋，N1为主筋，应深入柱体，加强整体作用；N3为箍筋，布置在矩形截面段；N2是桩、柱钢筋变化段的圆形箍筋，同时与系梁的N1钢筋连接在一起，使系梁与桩、柱更为密结和加强。该图采用折断画法，用断裂线去掉柱、桩的部分，只留下与系梁连接部分，因结构对称采用半个立面和I-I、II-II 剖面，并按照正投影三视关系配置，加上材料数量表，所以为了表达更加简洁、清晰，在该图中桩、柱钢筋未全画出。

4)桥墩基桩钢筋构造图

如图3-17所示，为桥墩基桩钢筋构造图。由于系梁结构已在图3-16中表达清楚，故在本

图中略去系梁结构，突出桥墩柱、桩的钢筋布置情况。从图中可以看出①、④、⑤号筋为桩、柱主筋；②、⑥号筋为加强环形箍筋；③、⑧号筋为柱、桩的螺旋箍筋；⑦号筋为钢筋骨架导向钢筋。该图用一个立面图和I-I 、II-II 、III-III 三个断面图即已表达清楚，由于该图对该桥所有桥墩通用，所以尺寸数字标注为桥墩基桩实际长度，在这里不再叙述。