铁路桥隧构造与养护

学习单元1 铁路桥涵认知

任务1.1 桥梁概述

任务1.2 桥涵认知

任务1.3 铁路桥梁设计荷载

复习思考题

学习单元2 桥梁结构

任务2.1 钢筋混凝土简支梁桥

任务2.2 预应力混凝土简支梁桥

任务2.3 钢桥

任务2.4 拱桥

任务2.5 斜拉桥

任务2.6 桥梁支座

任务2.7 桥墩类型及适用范围

任务2.8 桥墩构造及主要尺寸拟定

任务2.9 桥台类型及适用范围

任务2.10 桥台构造及主要尺寸拟定

任务2.11 桥梁附属设施

复习思考题

学习单元3 涵洞

任务3.1 涵洞的类型与组成

任务3.2 涵洞构造

复习思考题

学习单元4 铁路隧道结构

任务4.1 铁路隧道结构认知

任务4.2 高速铁路隧道认知

复习思考题

学习单元5 桥涵养护及病害整治

任务5.1 桥面的种类

任务5.2 桥上线路

任务5.3 伸缩调节器

任务5.4 护轨养护

任务5.5 桥枕养护

任务5.6 防爬设备养护

任务5.7 钢桥养护

任务5.8 圬工梁拱和墩台养护

任务5.9 支座保养及修理

任务5.10 涵洞养护

复习思考题

学习单元6 隧道养护及病害整治

任务6.1 隧道养护管理

任务6.2 隧道病害类型及防治

复习思考题

学习单元7 高速铁路桥梁养护维修

任务7.1 高速铁路桥梁养护维修管理

任务7.2 桥面系养护维修

任务7.3 支座养护维修

任务7.4 桥跨结构养护维修

任务7.5 钢桥养护

任务7.6 斜拉桥养护

任务7.7 墩台维护

复习思考题

参考文献

任务1.1桥梁概述桥梁是随着历史演变和社会进步逐渐发展起来的。每当交通运输工具发生重大变化，对桥梁的载重、跨度等提出新的要求时，便会推动桥梁工程技术的发展。桥梁的发展大致经历了古代、近代和现代三个时期。1.1.1古代桥梁发展历程人类在原始时代，跨越水道和峡谷，利用的是自然倒下来的树木，自然形成的石梁或石拱，溪涧突出的石块，谷岸生长的藤萝等。人类有目的地伐木为桥或堆石、架石为桥始于何时，已难以考证。据史料记载，中国在周代已建有梁桥和浮桥，如公元前1134年左右，西周在渭水架有浮桥。古巴比伦王国在公元前1800年建造了多跨的木桥，桥长达183m。古罗马在公元前621年建造了跨越台伯河的木桥，在公元前481年架起了跨越赫勒斯滂海峡的浮船桥。古代美索不达米亚地区，在公元前4世纪建起了挑出石拱桥（拱腹为台阶式)。古代桥梁在17世纪以前，一般是用木、石材料建造的，并按建桥材料把桥分为石桥和木桥。1.石桥石桥的主要形式是石拱桥。据考证，中国早在东汉时期就出现了石拱桥，如出土的东汉画像砖刻有拱桥图形。现在尚存的赵州桥（又名安济桥，图1-1)，建于公元595-605年，为空腹式圆弧形石拱桥，首创在主拱圈上加小腹拱的空腹式（敞肩式）拱，全长50.83m，净跨37.02m，宽9m，矢高7.23m，距今已有1400多年。中国古代石拱桥拱圈和墩一般都比较薄，比较轻巧，如建于公元816-819年的宝带桥，全长317m，薄墩扁拱，结构精巧。在古代，交通运输工具简陋，科学技术不发达，人们只能利用自然界现成的材料建造一些简单的桥梁。但古代桥梁在桥梁建筑史上的成绩是辉煌的，不但数目惊人，而且类型丰富，几乎包括了所有近代桥梁中的主要形式。据考证，在周文王时代，就有在渭河上架设浮桥的文字记载。我国是最早建造吊桥的国家，距今至少有3000多年的历史。公元前332年，现代桩柱式桥梁出现。隋唐时期是我国古代桥梁的兴盛年代，其间在桥梁形式及结构构造方面有很多创新。宋代之后，建桥数量大增，桥梁的跨越能力、造型和功能都有很大提高。

2.木桥早期木桥多为梁式桥，如秦代在渭水上建的渭桥即为多跨梁式桥。木梁桥跨度不大，伸臂木桥（图1-2）可以加大跨度，中国3世纪在甘肃安西与新疆吐鲁番交界处建有伸臂木桥。公元405-418年在甘肃临夏附近河宽达40丈（1丈×3.33m）处建悬臂木桥，桥高达50丈。八字撑木桥（图1-3）和拱式撑架木桥均可加大跨度。16世纪意大利的巴萨诺桥为八字撑木桥。木拱桥出现较早，公元104年在匈牙利多瑙河建成的特拉杨木拱桥，共有21孔，每孔跨度为36m。中国在河南开封修建的虹桥，净跨约为20m，亦为木拱桥，建于公元1032年。日本在山县岩国市锦木河修建的锦带桥为五孔木拱桥，建于1673年。

1.1.2近代桥梁发展历程近代桥梁按建桥材料划分，除木桥、石桥外，还有铁桥、钢桥、钢筋混凝土桥。1.木桥16世纪前已有木桁架。1750年在瑞士建成拱和桁架组合的木桥多座，如赖谢瑙桥，跨度为73m。在18世纪中叶至19世纪中叶，美国建造了不少木桥，如1785年在佛蒙特州贝洛兹福尔斯的康涅狄格河建造的第一座木桁架桥，桥共两跨，各长55m；1812年在费城斯库尔基尔河建造的拱和桁架组合木桥，跨度达104m。桁架桥省掉了拱和斜撑构件，简化了结构，因而被广泛应用。由于桁架理论的发展，各种形式的桁架木桥相继出现，如普拉特型、豪氏型、汤氏型等。

本书根据高等职业院校的宗旨、铁路行业的发展现状，以培养学生职业岗位能力为出发点，注重铁路现场的实用性，对铁路桥隧的基本构造、养护维修作业做了重点阐述。本书共10个学习单元，主要包括：铁路桥涵认知、桥梁结构、涵洞、铁路隧道结构、桥隧养护管理与技术标准、桥涵养护及病害整治、隧道养护及病害整治、桥涵加固改造、高速铁路桥涵养护、维修等内容。