简支板桥的构造

1、梁桥的桥面系包括桥面铺装、桥面排水和防水设施、伸缩缝、人行道（或安全带）、缘石、栏杆和灯柱等构造（图2-1-5所示）。桥面部分虽然不是主要承重结构，但它对桥梁功能的正常发挥、对主要构件的保护、对车辆行人的安全以及桥梁的美观等都十分重要。因此，应对桥面构造的设计和施工给予足够的重视。图2-1-5桥面部分一般构造（一）桥面铺装桥面铺装是车轮直接作用的部分，又叫行车道铺装。它的功能在于保护桥面板免受车轮的直接磨耗，防止主梁遭受雨水的侵蚀，并能对车辆轮重的集中荷载起一定的分布作用。对桥面铺装的要求是抗车辙、行车舒适、抗滑、不透水和桥面板结合良好等。桥面铺装的类型有多种，有水泥混凝土、沥青混凝土、沥青表

2、面处治等。水泥混凝土和沥青混凝土桥面铺装性能良好用得较广，能满足各项要求。沥青表面处治和泥结碎石铺装耐久性较差，仅在中级或低等级公路桥梁上使用。装配式钢筋混凝土、预应力混凝土梁桥常采用水泥混凝土或沥青混凝土桥面铺装。水泥混凝土铺装的造价低，耐磨性好，适应重载交通，但养生期长，日后修补较麻烦。1、沥青混凝土桥面铺装沥青混凝土质量轻，维修省时，养护方便，但易老化和变形。因此，沥青材料应采用重沥青或改性沥青。改性沥青混凝土是近年来国内开展研究和铺筑的高性能沥青混凝土材料，它具有抗滑、不透水、抗车辙减少开裂等优点，应用前景广阔。沥青混凝土铺装是按级配原理选配原料，加人适量的沥青均匀拌和，并经摊铺与压实

3、而成的桥面铺装。沥青混凝土铺装铺设在防水层和混凝土保护层之上，或直接铺设在桥面板上，分为单层式和双层式。单层式厚度一般为57cm；双层式铺装总厚度一般为58cm。沥青混凝土前面铺装由粘层、防水层、保护层及沥青面层组成。高速公路、一级公路的沥青混凝土桥面铺装为双层式，总厚度不宜小于70mm；二级二级以下公路桥梁桥面铺装一般采用单层式，总厚度不宜小于50mm。多雨潮湿地区、纵坡大于5%或设计车速大于50km/h的大中型高架桥、立交桥的桥面应铺设抗滑表层。2、水泥混凝土桥面铺装水泥混凝土的耐磨性能好，适合重载交通。水泥混凝土桥面铺装分两种方式：一种方式是直接铺设在防水层或桥面板上，厚度一般不小于80

4、mm，其强度等级应尽量与桥面板接近且不低于C40，铺设时应避免二次成形。装配式桥梁的水泥混凝土铺装层内宜配置不小于80mm 钢筋网，间距不宜大于100mm。另一种方式是在桥面铺装上再设置70mm厚的防水混凝土。 (二)防水层的设置防水层设置在行车道铺装下边，它将透过铺装层渗下的雨水汇集到排水设施排出。一般防水层主要有以下三种类型：1、卷材防水层沥青或改性沥青防水卷材，以及浸责沥青的无纺土工布等。设计时应选用便于施工、坚固耐久、质量稳定的防水材料。为避免防水层在施工过程中被损坏，其上宜铺设厚度10mm的AC-10或AC-5沥青混凝土或单层表面处治。当采用柔性防水层（使用卷材）时，为了增强桥面铺装

5、的抗裂性，应在其上的混凝土铺装层或垫层中铺设36的钢筋网，网格尺寸为15cm×15cm至20cm×20cm。2、涂料防水层涂料防水层是在混凝土结构表面涂刷防水涂料以形成防水层或附加防水层。防水涂料可使用沥青胶结材料或合成树脂、合成橡胶的乳液或溶液，或者更常用的环氧沥青或聚氨酯。它们按单层或双层浇筑，最上一层撒砂，以增进其与面层的机械粘附。3、无防水层的防水措施无防水层时，水泥混凝土铺装应采用防水混凝土。对于沥青混凝土铺装则应加强防水、排水和养护。(三)桥梁纵横坡桥面设置纵横坡，以利雨水迅速排除，防止或减少雨水对铺装层的渗透，从而保护了行车道板，延长桥梁使用寿命。桥面上设置纵

6、坡，原则是首先有利于排水，同时，在平原地区，还可以在满足桥下通航净空要求的前提下，降低墩台标高，减少桥头引道土方量，从而节省工程费用。桥面的纵坡，一般都做成双向纵坡，在桥中心设置曲线，纵坡一般以不超过3为宜。桥面的横坡，坡度可按路面横坡取用或比后者大5，一般采用1.53。通常桥面横坡有三种设置形式。1、对于板桥(矩形板或空心板)或就地浇筑的肋板式梁桥，为节省铺装材料并减轻恒载重力，可以图2-1-6桥梁横坡的设置方法(尺寸单位:m)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2-1-6a)。2、在装配式肋板式梁桥中，为使主梁构造简单，架设与拼装方

7、便，通常横坡不再设在墩台顶部，而直接设在行车道板上。做法是先铺设一层厚度变化的混凝土三角形垫层，形成双向倾斜，再铺设等厚的混凝土铺装层，如图图2-1-6b)，方便施工。3、在比较宽的桥梁(或城市桥梁)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，可将行车道板做成双向倾斜而形成横坡，如图2-1-6c)。可减小永久作用，但它的缺点是主梁构造复杂，制作麻烦。(四)桥面排水设施钢筋混凝土结构不宜经受时而湿润时而干晒的交替作用。湿润后的水分如接着因严寒而结冰，则会更有害，因为渗入混凝土微细发纹和大孔隙内的水分在结冰时会导致混凝土发生破坏。而且，水分侵袭钢筋也会使它锈蚀。因此，为防止雨水滞

8、积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，应使桥上的雨水迅速引导排出桥外。通常当桥面纵坡大于2而桥长小于50m时，雨水可流至桥头从引道上排除，桥上就不必设置专门的泄水孔道。为防止桥面结构受雨水冲刷引道路基，应在桥头引道的两侧设置流水槽。为了保障桥面车行通畅、安全，防止桥面结构受降水侵蚀，应设置完善的桥面防水和排水设施。当桥面纵坡大于2，但桥长超过500m，宜在桥上每隔1215m设置一个泄水管。如桥面纵坡小于2，则宜每隔68m设置一个泄水管。泄水管的过水面积通常为每平方米桥面上不少于23cm2。泄水管可以沿行车道两侧左右对称排列，也可交错排列，其离缘石距离为100500c

9、m；如图2-1-7所示。图2-1-7桥面泄水管设置(尺寸单位：mm)图2-1-7桥面泄水管设置（尺寸单位：mm）混凝土梁式桥上的泄水管有下列几种形式：1、金属泄水管图2-1-7a)所示为一种构造比较完备的铸铁泄水管，适用于具有防水层的铺装结构。泄水管的内径一般为0.100.15m，管子下端应伸出行车道板底面以下至小0.150.20m，以防渗湿主梁梁肋表面。安设泄水管，与防水层的接合处要做的特别仔细，防水层的边缘要紧夹在管子顶缘与泄水漏斗之间，以便防水层的渗水能通过漏斗上的过水孔流人管内。这种铸铁泄水管，使用效果好，但结构较为复杂。根据具体情况，可以作简化改进，例如采用钢管和钢板的焊接构造等。2

10、、钢筋混凝土泄水管图2-1-7b)所示为钢筋混凝土的泄水管构造，它适用于不设防水层而采用防水混凝土的铺装构造上。在制作时，可将金属栅板直接作为钢筋混凝土管的端模板，并在栅板上焊上短筋锚固于混凝土中。这种预制的泄水管构造比较简单，可以节省钢材。3、横向排水孔道对于一些跨径小、不设人行道的小桥，为了简化构造，节省材料，可以直接在行车道两侧的安全带或缘石上预留横向孔道，用铁管或竹管等将水排出桥外。管口要伸出构件0.020.03m，以便滴水。但这种做法易于淤塞。4、封闭式排水对于城市桥梁、立交桥及高速公路上的桥梁，应该避免泄水管直接挂在板下，影响桥梁外观，又妨碍公共卫生。完整的排水系统是将排水管道直接

11、引向地面。(五)伸缩缝伸缩装置的主要作用是适应桥梁在气温变化时，因混凝土的徐变及收缩将引起桥面板的伸缩；在车辆荷载作用下，也将引起桥面板纵向位移。所以，为了满足桥面变形的需要，通常在两梁端之间及梁端与桥台墙背之间或桥梁的铰接位置上设伸缩缝。特别要注意，在伸缩缝附近的栏杆、人行道结构也应断开，以满足梁体的自由变形。伸缩缝的构造应能满足梁体在水平、垂直于桥梁轴线的两个方向均能自由伸缩，并要求牢固可靠，当车辆行驶过伸缩缝应平顺、无噪声，能防止雨水与垃圾泥土渗入阻塞，并要求伸缩缝的安装、施工、养护都要简单方便。下面将介绍几种常见的伸缩缝构造。1、U形锌铁皮伸缩缝对于中小跨径的装配式简支梁，变形量在20

12、40mm以内时偶有选用，以锌铁皮为跨缝材料。如图2-1-8a)所示。锌铁皮断面是U形的长条，分上下两层，上层锌铁皮弯曲部分应开梅花眼，孔径6mm，孔距30mm。其上放置石棉纤维过滤器，然后用沥青填塞。这样，当桥面伸缩时锌铁皮可随之变形，下层铁皮形槽可将渗下的雨水排出桥外。这种伸缩缝构造简单，但短期使用后一般均有不同程度的损坏，车辆行驶时常有突跳感觉。为了改进这种构造，可以用橡胶板来代替锌铁皮的作用。图2-1-8锌铁皮伸缩缝的构造(尺寸单位：mm)对于沥青混凝土桥面，如伸缩量不超过lOmm，可以不必将桥面断开，如图2-1-8b)所示。为了避免桥面出现不规则的裂缝，可以在桥面施工时预留约5mm宽、

13、3050mm深的整齐切口，以后再注入沥青砂。U形锌铁皮伸缩缝的优点是构造简单，施工方便，行车方便，价格低。缺点是耐久性差，且只能适应小伸缩量。2、跨搭钢板式伸缩装置对于梁端变形量较大(46cm以上)的情况，可采用以钢板为跨缝材料的伸缩缝构造。图2-1-9跨搭钢板式伸缩装置(尺寸单位：mm)图2-1-9a)所示为最简单的钢板伸缩缝，用一块厚度约为lOmm的钢板搭在断缝上，钢板的一侧焊在锚固于铺装层混凝土内的角钢1上，另一侧可沿着对面的角钢2自由滑动，角钢2的边缘再焊上一条窄钢板，以抵住桥面的沥青砂面层。一侧固死的钢板伸缩装置，当车辆驶过时，往往由于梁端转动或挠度变形引起的拍击作用使结构损坏。图2

14、-1-9b)所示为借助螺杆弹簧装置来固定滑动钢板的新颖构造（变形量可达7cm）。其特点是滑动钢板始终通过橡胶垫块紧压在护缘角钢上，这样既消除了不利的拍击作用，又显著减少了车辆荷载的冲击影响。如果梁端的变形量更大，还可采用图图2-1-9c)所示的两侧同时滑动的钢板伸缩装置（变形量可达2040cm），或者采用更加完善的梳形齿式钢板伸缩装置构造，如图（图2-1-9d）所示。跨搭钢板式伸缩装置的构造比较复杂，消耗钢材也较多，但能适应较大的变形量。在施工中应特别注意护缘角钢与混凝土的锚固要牢靠，角钢下混凝土的浇筑要密实。3、橡胶伸缩缝利用各种断面形状的优质橡胶带作为伸缩缝的填嵌材料。因橡胶具有弹性好，又

15、易于胶接，能同时满足变形和防水的功能，目前，在国内外广泛使用。图2-1-10橡胶伸缩缝(尺寸单位：mm)图2-1-10a)所示用一种特制的三节型橡胶带代替锌铁皮的构造，带的中节是空心和，它对于变形与防水都有很好的效果。图2-1-10b)是用氯丁橡胶制造的具有2个圆孔的伸缩缝嵌条。将梁架好后，在端部焊上角钢，角钢之间的净距可比橡胶嵌条的宽度小1cm，涂上胶后，将橡胶条强行嵌入，嵌条接头处用胶粘接。也可根据伸缩量不同做成三孔的形式。另外，纯橡胶伸缩装置还有W形或M形。其伸缩量为3050mm，一般用于低等级公路的中小桥梁。图2-1-10c)所示是用螺栓夹具固定倒U形橡胶嵌条的伸缩装置构造，其适应的变

16、形量可达5cm。变形量更大的大跨度桥上，可以采用橡胶和钢板组合的伸缩构造，如图2-1-10d)。其中橡胶嵌条的数量可按变形量的大小取用，车轮荷载则通过一组钢板来传递，这种伸缩缝的变形量达15cm。采用橡胶伸缩装置来代替跨搭钢板式伸缩装置，可以避免污物落入缝内，省去排水溜槽，显著减小活载的动力作用，简化接缝构造和安装工艺，并能显著节约钢材。桥梁运营的实践经验证明，桥面上的伸缩装置在使用中仍然很容易损坏。因此，为了提高行车的舒适性，减轻桥梁的养护工作和提高桥梁的使用寿命，就应力求减少伸缩缝的数量。近些年来，在建桥实践中采取的将多孔简支的上部构造做成桥面连续的结构措施，就是解决这一问题的办法之一。桥

17、面连续措施和实质，就是将简支上部构造在其伸缩缝处施行铰接。伸缩装置处的桥面部分应当具有适应车辆荷载作用所需的柔性，并应有足够的强度来承受因温度变化和制动作用所产生的纵向力。这样，桥面连续的多孔简支梁桥，在竖直荷载作用下的变形状态属于简支体第，而在纵向水平力作用下则属于连续体系。最简便的桥面连续构造就是将T形梁的行车道板沿高度全部或局部相连，内置连接钢筋。现浇的连接部分沿纵向应有足够的长度（约在125cm以上），且在连接板与梁肋之间隔5mm厚的橡胶垫层，这样可使梁端间的变形由连接板的全长分布承担，既增加了梁端接缝处的柔性，又显著减小 了连接纵向的拉、压应变。 (六)人行道、栏杆与灯柱1、人行道及

18、安全带位于城镇和近郊的桥梁均应设置人行道，其宽度和高度应根据行人的交通量和周围环境来确定。人行道的宽度为0.75m或1m，当宽度要求大于1m时按0.5m的倍数增加。在城市快速路、主干路、次干路上的桥梁或行人稀省地区的桥梁，若两侧无人行道，则两侧应设安全道，宽度为0.50.75m。高度不省于0.25m。近年来，不少桥梁设计中，为了保证行车的安全，安全带的高度已经用到大于或等于0.4m。人行道顶面应做成倾向桥面1%1.5%的排水横坡，城市桥梁人行道顶面可铺设彩砖，以增加美观。此外，人行道在桥面断缝处必须设置伸缩缝。人行道的构造形式多种多样，根据不同的施工方法有就地浇筑式、预制装配式、部分装配和部分

19、现浇的混合式。其中就地浇筑式的人行道现在已经很少采用；而预制装配式的人行道具有构件标准化、拼装简单化等优点，在各种桥梁结构中应用广泛。在斜拉桥中，当直柱门形塔对人行道有妨碍时，可将人行道用悬臂梁向塔柱外侧挑出，绕过塔柱，这时需采用混合式人行道。图2-1-11 人行道一般构造图2-1-11a)为整体预制的“F”形人行道，它搁置在主梁上，适用于各种净宽的人行道，人行道下可以放置过桥的管线，但是对管线的检修和更换十分困难；图2-1-11b)为人行道附设在板上，人行道部分用填料填高，上面敷设2030mm砂浆面层或沥青砂，人行道内缘设置缘石；图2-1-11c)为小跨宽桥上将人行道部分墩台加高，在其上搁置

20、独立的人行道板；图2-1-11d）为就地浇筑式人行道，适用于整体浇筑的钢筋混凝土梁桥，而将人行道设在挑出的悬臂上，这样可以缩短墩台宽度，但施工不太方便。图2-1-12预制装配悬臂式人行道的构造(尺寸单位：m)人行道顶面一般高出桥面2530cm，顶面做成倾向桥面1%1.5%的排水横坡，按人行道安装在主梁上的位置分搁置式(非悬臂式)和悬臂式如图2-1-12所示。预制块件分整体式和分块式，如图2-1-12所示。为装配悬臂式人行道的平面图。在预制或现浇人行道板时，要注意预留出安装灯柱、栏杆的位置，埋设好预埋件。人行道应在桥面断缝处做成伸缩缝。人行道防水层通过人行道板与路缘石砌缝处与桥面防水层连成整体。

21、安全带是当桥面不设人行道时，为保障交通安全，在行车道边缘设置高出行车道的带状构造物。我国公路工程技术标准规定，一般公路上不设人行道的桥梁应设置栏杆和安全带，除高速公路以外的一般公路上应设置宽度不小于0.25m，高为0.250.35m的护轮安全带。为了保证行车安全，近年来，安全带的高度已经用到了0.4m。安全带可以做成预制式与桥面铺装一起现浇。预制的安全带有矩形截面和肋板式截面两种。安全带是当桥面不设人行道时，为保障交通安全，在行车道边缘设置高出行车道的带状构造物。我国公路工程技术标准规定，一般公路上不设人行道的桥梁应设置栏杆和安全带，除高速公路以外的一般公路上应设置宽度不小于0.25m，高为0

22、.250.35m的护轮安全带。为了保证行车安全，近年来，安全带的高度已经用到了0.4m。安全带可以做成预制式与桥面铺装一起现浇。预制的安全带有矩形截面和肋板式截面两种。2、栏杆与灯柱栏杆是桥梁工程的重要组成部分，对桥梁工程的评价起着直观的作用。栏杆不仅要求牢固，还要满足功能要求又顾及艺术效果并与桥梁风格相协调。栏杆常用混凝土、钢筋混凝土、金属或金属与混凝土混合材料制作，从形式上可分为节间式与连续式。节间式由立柱、扶手及横档(或栏杆板)组成，便于预制安装，如图2-1-13a)。连续式具有连续的扶手，一般由扶手、栏杆板(柱)及底座组成，如图2-1-13b)。图2-1-13栏杆a)节间式栏杆；b)连

23、续式栏杆 (尺寸单位：cm)照明灯柱可以设在栏杆扶手的位置上，在较宽的人行道上也可设在靠近缘石处。照明用灯一般高出车道812m左右。钢筋混凝土灯柱的柱脚可以就地浇筑并将钢筋锚固于桥面中。铸铁灯柱的柱脚可固定在预埋的锚固螺栓上。照明以及其他用途所需的电讯线路等通常都从人行道下的预留孔道内通过。图2-1-14钢筋混凝土墙式护栏(尺寸单位：cm)（七）桥梁护栏为了避免机动车辆碰撞行人和非机支车辆的严重事故的发生，对于特大桥、大、中桥梁，必须根据其防撞等级在人行道与车行道之间设置桥梁护栏。在有人行道的桥梁上，就按实际需要在人行道和行车道分界处设置汽车、行人分隔护栏；没有人行道的桥梁上，为防止车辆驶出桥

24、面通常也设置护栏。桥梁护栏按构造特征可分为梁柱式护栏、钢筋混凝土墙式护栏和组合式护栏，如图2-1-14所示。可采用材料有金属（钢、铝合金）钢筋混凝土。桥梁护栏的形式选择，首先应满足其防撞等级的要求，避免在相应设计条件下的失控车辆跃出，同时还应综合考虑公路等级、桥梁护栏外侧危险物的特征、美观、经济性，以及养护维修等因素。例如，在美观要求较高或积雪严重的地区，宜采用梁柱式或组合式结构；钢桥或为了减轻永久荷载作用，宜采用金属制护栏。组合式护栏兼有钢筋混凝土墙式护栏坚固和金属梁柱式护栏美观的优点，在我国高速公路的桥梁上普遍采用。桥梁支座的作用是将桥跨结构上的恒载与活载反力传递到桥梁的墩台上去，同时保证

25、桥跨结构所要求的位移与转动，以便使结构的实际受力情况与计算的理论图式相吻合。下面介绍常用的几种支座形式。(一)油毛毡或平板支座(石棉板或铅板支座)标准跨径l0cm以内的钢筋混凝土梁(板)桥一般采用油毛毡或平板支座。油毛毡一般在墩台帽支承面上铺垫24层(厚约1cm)，层间涂热沥青，使梁或板的端部支承在油毛毡垫层上。安设这类支座时，应先检查墩、台支承面的平整度和横向坡度是否符合设计要求，否则应修凿子整并以水泥砂浆抹平，再铺垫油毛毡、石棉垫板或铅板支座。梁(板)安装后支承面间不得有空隙。(二)橡胶支座1、板式橡胶支座板式橡胶支座是由数层薄橡胶片与刚性加劲材料粘结而成。桥梁上常用的橡胶支座每层橡胶片厚5mm，橡胶片间嵌入2mm厚的薄钢板。由于钢板的加劲，阻止橡胶片的侧向膨胀，从而提高了橡胶片的抗压能力。板式橡胶支座可用在支承反力2940kN左右的中等跨径桥梁上使用，其构造如图2-1-15a)所示。图2-1-15胶支座的构造(尺寸单位：m)矩形板式橡胶支座的平面尺寸，目前常用的有0.12m×0.14m、0.14m×0.18m、0.15m×0.20m、O.15m×0.30m、0.16m×0.18m、0.18m×0.20m、0.20m×0.25m等。橡胶片的厚度为0.5cm，薄钢板厚为0.2cm，橡胶硬度为5