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[科普中国]-木桥

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发展历史

在公元前2000多年前,巴比伦曾在幼发拉底河上建石墩木梁桥,其木梁可以在夜间拆除,以防敌人偷袭。在罗马,凯萨曾因行军需要,于公元前55年在莱茵河上修建一座长达300多米的木排架桥。在瑞士卢塞恩保存着两座中世纪式样的木桥:一是1333年前始建的教堂桥,一是1408年试建的托滕坦茨桥,这两座桥都有桥屋,顶棚有绘画。在1756-1766年,瑞士建成跨度为52-73米的三座大木桥,两座是亦拱亦桁,另一座用木拱承重,位于韦廷根,跨度61米。 在亚洲,木拱桥出现更早,日本岩国市保存的5孔锦带木拱桥,跨度为27.5米,始建于1673年,其图样来自中国。18世纪末19世纪出的三四十年间,美国盛行建有屋盖的大木桥,1815年在宾夕法尼亚州建成的跨越萨斯奎汉纳河的麦考尔渡口桥,跨度达到100米,堪称空前。

构造木桥是用木材建造的桥梁。木桥的使用很早,历史上除有木梁桥、木桁架桥外,还有木拱桥。木桥构造简单,施工迅速,但木材易腐、易裂(气候干燥地区)、易遭火灾,且强度较差,故当前多用于人行桥、抢修或施工时的临时便桥或半永久性的公路桥。作为半永久性的木桥,须做防腐处理。木桥的构件主要以承压和抗剪传力,其受拉接头,则由螺栓抗剪和栓孔承压传递拉力,并以螺栓、夹板、穿钉、 扒钉等铁件固定构件的相互位置。1

类型木梁桥跨度一般不超过6-8米,木梁可用两面削平的原木或方木组成,可作成单梁、叠置梁或组合梁(以键传递上、下层梁木之间的剪力)。其墩台多以木排架组成,故又称木排架桥。或木栈桥。

木撑架桥由木梁桥演变而成,从墩台伸出斜撑支承木梁,以增大跨度或载重能力。

木桁架桥常用交叉腹杆式桁架,即豪氏桁架做主梁,其弦杆和斜杆用木制,竖向腹杆用圆钢。可用于跨度不大于40米的公路桥。

基础木桥除可用木桩基础外(见桩基础),还常用卧木基础、木笼基础及木笼桩基础。

卧木基础一般用于旱桥。挖基坑后铺碎石垫层,纵向密排垫木而成。在其上立排架墩台,回填碎石。

木笼基础以原木或方木叠置成无底或有底的木笼。一般在岸边制成浮运就位,再填石压重,使之下沉河床。当片石填出水面后,基础便形成。

木笼桩基础为增加木笼基础的埋置深度,可先在木笼内打木桩,再以填石围护,将桩挤紧。1949年中国在抢修津浦(天津—浦口)铁路淮河桥时,曾以此基础做构架式排架墩,上架临时性钢梁,成功地解决了铁路运输和渡洪问题。

墩台单排架墩排架一般用4~6根原木做立柱,各柱以水平及斜夹木相连,柱顶设帽木以承受梁的反力,柱下设底木和基础相连,其各部相接处以夹板、螺栓、穿钉等固定其相互位置。当桥墩不高时,可用单排架作墩,但桥墩较多时,应设构架式双排架墩(相距约20米),或将各排架之间设置纵向的水平木和斜夹木,借以抵抗纵向力(如制动力)。将数组排架埋置于桥头填土的纵坡内,并以水平木及斜夹木相连,可组成埋置式桥台。

构架式排架墩将两组或多组排架用水平及斜夹木相连而成。顶部设纵横托梁以分布上部结构传下的荷载,下部设纵垫木使桥墩所受的力分布于基础。

桩式排架墩台当桥不高时,可将基础的木桩上部(或接长部分)用夹木相连,上设帽木,做成桥墩,或设挡土板及翼墙做成桥台。

枕木垛墩台以枕木纵横叠置,以扒钉相连,就形成临时性墩台,常用于铁路桥梁抢修工程。