桥面构造

桥面构造第一节桥面铺装第二节桥面排水设施第三节桥面伸缩缝第四节人行道、栏杆与灯柱桥面构造定义：铁路、公路桥梁的桥面构造是直接与车辆、行人接触的部分作用：对桥梁的主体结构起保护作用，并满足桥梁的正常使用功能、布局和美观公路桥面构造：桥面（行车道、人行道）铺装、排水防水系统、人行道、缘石、栏杆、灯柱、安全护栏和伸缩装置等。图2.1公路桥面一般构造桥面一般布置：双向车道布置（如图2.1）－－－交通量不大的桥梁分车道布置（如图2.2）－－－交通量大的桥梁用分隔带将上下行交通分隔、机动车道与非机动车道分隔、行车道与人行道分隔分隔带可以是混凝土或钢制护栏双层桥面布置（如图2.3）－－－桥梁结构在空间上可以提供两个不在同一平面上的桥面构造。一般公路桥梁的桥面布置应在桥梁的总体设计中考虑，根据道路等级、桥梁的宽度、行车要求等条件确定。对混凝土梁桥的桥面布置一般有以下几种：第一节桥面布置一、双向车道布置（如图2.1）二、分车道布置（如图2.2－2.4）三、双层桥面布置（如图2.5）一.双向车道布置是指行车道的上下行交通布置在同一桥面上，如图2.1所示。在桥面上，上下行交通由画线分隔，没有明显的界限，桥梁上允许机动车与非机动车同时通过，同样用画线分隔，因此车辆混行影响行车速度，造成交通阻塞。1.在桥面上设置分隔带，用以分隔上下行车辆;2.采用主梁分离式布置，在主梁中间设置分隔带；3.采用分离式主梁，在两主梁之间的桥面上不加联系各自通行单向交通；4.通常也将机动车道与非机动车道分隔、行车道与人行道分隔；二、分车道布置如图2.2所示分车道布置通常有以下几种情况图2.2分车道桥面布置设置分隔带分离是主梁，主梁间在桥面上不加联系主梁分离，在主梁间设置分隔带图2.3分车道桥面布置分隔带的形式以下几种：1.混凝土制作的护栏2.钢杆或钢束钢连分隔3.用路缘石分隔如图2.4所示混凝土护栏钢护栏图2.4护栏构造双层桥面布置可以使不同的交通严格分道行驶，提高了车辆和行人的通行能力，并便于交通管制同时，可以充分利用桥梁空间，在满足同样交通要求之下减小桥梁宽度、缩短引桥长度取得较好的经济效益。三、双层桥面布置如图2.5－2.6双层桥面布置是桥梁结构在空间上可以提供两个不在同一平面上的桥面构造。图2.5分层桥面布置图2.6(b)双层桥面布置1.桥面铺装的作用2.桥面铺装的要求3.桥面铺装的类型4.桥面铺装的材料5.桥面铺装的构造要求第一节桥面铺装桥面铺装即行车道铺装，亦称桥面保护层，它是车轮直接作用的部分。作用：使桥面平整，行车舒适保护结构使其不因长期磨损而破坏结构稳定性起防水作用，提高结构整体性（防水层）设置排水设施以免水毁危害要求：有抗车辙、行车舒适、抗滑、不透水（和桥面板一起作用）、刚度好等性能。材料：水泥混凝土、沥青混凝土、沥青表面处治、泥结碎石1.高速公路、一级公路上桥梁的沥青混凝土桥面铺装层厚度不宜小于70mm；二级及二级以下公路桥梁的沥青混凝土桥面铺装层厚度不宜小于50mm。2.沥青混凝土桥面铺装尚应符合现行《公路沥青路面设计规范》的有关规定。3.水泥混凝土桥面铺装面层(不含整平层和垫层)的厚度不宜小于80mm，混凝土强度等级不应低于C40。4.水泥混凝土桥面铺装层内应配置钢筋网。钢筋直径不应小于8mm，间距不宜大于100mm。构造要求：桥面铺装一般不作受力计算，但如在施工中能确保铺装层与行车道板紧密结合成整体则铺装层的混凝土（除去作为车轮磨耗部可取0.01~0.02m厚外）还可以计算在行车道的厚度内和行车道板共同受力。为使铺装层具有足够的强度和良好的整体性（能起连接各主梁的作用）一般要在混凝土中设置直径8mm，间距不宜大于100mm的钢筋网。图2.7桥面铺装1.沥青砼；2.氯丁橡胶防水层；3.通保护层；4.钢筋网；5.防水层；6.砼整平层；7.钢筋砼桥面板；8.油毛毡或玻璃布层；9.沥青胶泥层；10.水泥砼；11.氯丁橡胶涂料；12.聚合物铺装；13.自应力水泥砼层；14.正交异性桥面板的顶板；15.防腐层；16.粘结层；17.碎石磨耗层第一节桥面铺装一、桥面纵横坡二、防水层一、桥面纵、横坡桥面设置纵坡有利于排水，同时，在平原地区，还可以在满足桥下通航要求的前提下，降低墩台标高，减少引桥跨长或桥头引道土方量，从而节省工程费用。纵坡一般为3%~4%。公路桥面设置横坡的目的是：迅速排除雨水、防止和减少雨水对铺装层的渗透，从而保护行车道板，延长桥梁使用寿命。公路桥面的横坡，一般为1.5%~3%，通常有下面三种形势：1.对板桥（矩形板或空心板）或就地浇注的肋板式桥梁2.装配式肋板桥梁为节省铺装材料并减轻桥面恒载重量，可将横坡直接设在墩台顶部，而使桥梁上部构造做成双向倾斜，此时铺装层在整个桥宽上做成等厚的。如图2.8(a)所示。1.对板桥（矩形板或空心板）或就地浇注的肋板式桥梁为使主梁构造简单、架设和拼装方便，直接在行车道板上设置。具体做法是：先设一层厚度变化的混凝土三角垫层形成双向倾斜，再铺设等厚的混凝土铺装层，也可通过调整支座垫石高度来形成横坡。如图2.8(b)所示。2.在装配式肋板桥梁中用三角垫层设置横坡将使混凝土用量或恒载重力增加太多。为此，可将行车道板做成倾斜面而形成横坡。缺点：主梁构造复杂，制造麻烦。如图2.8(c)所示。3.在比较宽的桥梁中图2.8（1）桥梁横坡设置方法二、防水层防水层设置在桥梁行车道板的顶面，三角垫层之上，铺装层的下面，它将透过桥面铺装层渗下的雨水汇集到排水设备。1.防水层性能要求2.防水层铺设要求3.公路中的防水层有三种类型性能要求不透水、有一定强度、弹性和韧性、耐腐蚀性和耐老化性较好。铺设要求在桥面伸缩缝处应连续铺设，不可切断；桥面纵向应铺过桥台背；桥面横向两侧，应伸过缘石地面，从人行道与缘石砌缝里向上叠起0.10m。公路中的防水层有三种类型：1.卷材防水层2.涂料防水层（如聚氨脂胶泥、环氧树脂、阳离子乳化沥青等）3.洒布薄层沥青或改性沥青，其上洒布一层砂，经碾压形成沥青涂胶下封层。4.无防水层时，水泥混凝土铺装应采用防水砼。对于沥青混凝土铺装则应加强排水和养护。图2.9公路桥面铺装构造1.目的与作用2.一般规定3.混凝土梁式桥采用的泻水管道的几种形势第二节桥面排水设施为防止雨水积滞于桥面并渗入梁体而影响桥梁的耐久性，除在桥面铺装内设置防水层外，还应在桥上设计一个完整的排水系统。除设置纵向、横向排水坡外，常需要一定数量的泻水管。1.目的与作用1.当公路桥桥面纵坡大于2%，而桥长小于50米时，一般能保证通过桥头引道排水，桥上可不设泻水管。可在引道两侧设置流水槽，以免雨水冲刷引道路基。2.公路桥桥面纵坡大于2%，而桥长大于50米时，为防止雨水积滞于桥面，就需设置泻水管，一般每隔12~15m长度设置一个；当桥面纵坡小于2%时，泻水管就需要设置更密一些，一般每隔6~8m设置一个。3.泻水管的过水面积通常按每桥面上不小于2×10-4-----3×10-4m2计。泻水管可沿行车道两侧左右对称排列，也可交错排列，泻水管距离路缘石的距离为0.10~0.50米。泻水管也可布置在人行道下面见图2.10所示。2.一般规定图2.10在人行道下面设置泻水管1.金属泻水管图2.112.钢筋混凝土泻水管图2.123.横向排水孔道4.封闭式排水系统图2.13梁体内的泻水管道图2.14设在桥台处图2.153.混凝土梁式桥采用的泻水管道有下列几种形势图2.11金属泻水管图2.12混凝土属泻水管图2.13封闭式排水系统图2.14梁体内的泻水管道图2.15设在桥台处的排水管道第三节桥梁伸缩缝一、概述二、伸缩缝、伸缩装置的定义三、伸缩装置构造应满足以下要求四、伸缩量的计算五、伸缩装置的类型六、伸缩装置的工作过程桥跨结构在气温变化、活载作用、混凝土收缩和徐变等影响下将会发生变形。为了满足桥面按设计的计算图示自由变形，同时又保证车辆能平顺通过，就要在相邻两梁端之间、或梁端与桥台之间或桥梁的铰接位置上预留伸缩缝，并在桥面（公路桥是路面，铁路桥是钢轨）设置伸缩装置。一、概述伸缩缝——为适应材料胀缩变形对结构的影响，而在结构的两端设置的间隙。伸缩装置——为使车辆平稳通过桥面并满足桥面变形的需要，在桥面伸缩缝处设置的各种装置的总称。二、伸缩缝伸缩装置的定义三、伸缩装置构造应满足以下要求（1）在与桥面轴线平行、垂直的两个方向均能自由伸缩。（2）牢固可靠；（3）车辆驶过时应平顺、无突跳与噪音；（4）可防止雨水和垃圾泥土渗入阻塞；（5）安装、检查、养护、清污、都要简易方便；（6）经济价廉；注意：在设置伸缩装置处，栏杆与桥面铺装都需要断开。四、伸缩量的计算伸缩装置类型的选用，主要取决于桥梁的伸缩量，可按下式计算：其中：——温度的变化引起的伸缩量；——混凝土收缩引起的收缩量；注意：1.上式各量取绝对值之和。2.对大跨度桥梁，还应计入因荷载作用及梁体温差等引起的梁端转角伸缩变形量。Eestllllltlslel——安全富裕量。可按计算变形量的30%计算；El——混凝土徐变引起的收缩量；1.温度引起的伸缩量tltl——温度引起的伸长量——温度引起的缩短量lTTlsett)(maxlTTlsett)(mintttlllmaxT——最高温度——最低温度minT——设置伸缩缝是的温度setT2.混凝土收缩徐变引起得收缩量pcE——由预应力引起的平均轴向力；——混凝土的弹性模量；——混凝土的徐变系数，对于一般野外情况，取2.0；——徐变、干燥收缩的递减系数；lls20lElcpe公路桥面伸缩装置，依据伸缩装置的传力方式及其构造特点，分为五类：（1）对接式伸缩装置（2）钢制支撑式伸缩装置（3）组合剪切式橡胶伸缩装置（4）模数支撑式伸缩装置（5）无缝式（暗缝式）伸缩装置五、伸缩装置的类型六、伸缩装置的工作过程GQF-C60型伸缩装置GPF伸缩装置GQF-F80型伸缩装置GQF-RG型伸缩装置GQF-F2型伸缩装置第四节安全带、人行道、栏杆、灯柱、安全护栏一、安全带二、人行道三、栏杆、灯柱四、安全护栏一、安全带不设人行道的桥上，两边应设宽度不小于0.25m、高度为0.25m的护轮安全带。安全带可以做成预制块件或与桥面铺装层一起现浇。预制安全带有矩形截面和肋板式截面两种较为常用,见图4-4-1。现浇的安全带宜每隔2.5m~3.0m作一断缝，以免参与主梁受力而破坏。图4-4-1（a）矩形安全带图4-4-1(b)肋板式安全带人行道一般高出行车道0.25~0.35m，在跨径较小的现浇板梁桥中，可现浇悬臂板作为人行道板；图4-4-2在装配式板桥中，可专设人行道板梁，采用加高墩台盖梁的方法来抬高人行道板梁；图4-4-3在跨径较大的装配式板桥中，专设人行道板梁就不经济，而常采用一些人行道块件搁置于板上形成人行道；图4-4-4二、人行道人行道板顶面一般铺设20mm厚的水泥砂浆或沥青砂浆作为层面，并作成内倾桥面的排水横坡，坡度1%左右。在桥面伸缩缝竖面内，人行道（栏杆）也必须断开。在装配式肋梁桥上，人行道通常都是做成预制块件安装的。常见的形式有：整体搁置式预制人行道，图4-4-5分块悬臂式图4-4-6人行道板顶面一般铺设20mm厚的水泥砂浆或沥青砂作为面层，并做成内倾桥面的排水坡，坡度1%左右。图4-4-2(a)悬臂板作为人行道板；图4-4-2(b)悬臂板作为人行道板；图4-4-3加高墩台盖梁来抬高人行道板梁图4-4-4预制板形成人行道图4-4-5(a)整体搁置式预制人行道图4-4-5(b)整体搁置式预制人行道图4-4-6分块悬臂式人行道三、栏杆灯柱1.栏杆的要求2.栏杆的材料3.栏杆的形式4.灯柱栏杆是保护行人安全的设施，要求坚固耐用；同时有艺术性；栏杆的设计首先要考虑结构的安全可靠，选材合理；栏杆柱或栏杆底座要直接与浇注在混凝土中的预埋件焊接以增强抗冲击能力；同时也要考虑经济适用，工序简单互换方便；1.栏杆的要求公路与城市道路桥梁的栏杆常用混凝土、钢筋混凝土、钢、铸铁等材料制作，其高度