项目四桥面布置与构造

《桥梁工程》课件

编号：15双击添加标题文字壹贰叁肆总框架伍概述桥梁设计的程序和原则公路桥梁上的作用梁桥的特点及一般分类桥面布置与构造双击添加标题文字陆柒捌玖拾板桥的构造梁桥的构造混凝土简支梁桥的施工涵洞的施工涵洞分类与构造双击添加标题文字壹贰叁肆总框架伍斜拉桥悬索桥桥梁墩台的构造旧桥加固的目的和常用方法桥梁墩台施工双击添加标题文字陆柒捌体外预应力加固梁式桥桥梁下部结构的加固方法桥梁加固的其他方法简介拾拾拾拾拾拾拾拾

1.桥面组成与布置2.桥面铺装3.桥面防水排水设施4.桥面伸缩装置5.人行道、栏杆与灯柱肆桥面布置与构造1.桥面组成与布置

桥面构造包括行车道铺装、排水防水系统、人行道（或安全带）、缘石、栏杆、护栏、照明灯具和伸缩缝等。桥面的布置应在桥梁的整体设计中考虑，它根据道路的等级、桥梁的宽度、行车的要求等条件确定。对混凝土梁式桥的桥面布置有双向车道布置、分车道布置和双层桥面布置等1.1桥面的布置

1）.双向车道布置

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，上下行交通由划线分隔，没有明显的界限。车辆在桥梁上行驶的速度只能是中速或低速，对交通量较大的道路，桥梁往往会形成交通滞流状态2).分车道布置

在桥面上设置分隔带，用以分隔上下行车辆，因而上下行交通互不干扰，可提高行车速度，便于交通管理。

在城市道路和高等级公路中常采用。3).双层桥面的布置1）双层桥面的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。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，并便于交通管理。同时，可以充分利用桥梁净空，在满足同样交通要求之下，减小桥梁宽度，缩短引桥长度，达到较好的经济效益。

2）公路铁路两用桥梁中也常常采用将公路、铁路线路分别在两个平面中布置。典型的有南京长江大桥、青马大桥等。双车道布置1.2.桥面构造

桥面构造包括行车道铺装、排水防水系统人行道（或安全带）、缘石、栏杆、护栏、照明灯具和伸缩缝等。桥面的布置应在桥梁的整体设计中考虑，它根据道路的等级、桥梁的宽度、行车的要求等条件确定。

2.桥面铺装

桥面铺装的作用是：防止车轮直接与混凝土桥面接触使混凝土行车道板面受到磨损、分布车轮压力以减少荷载对桥面板的作用力、保护混凝土桥面板及主梁防止混凝土及钢筋的腐蚀、提高行车的舒适度、增加了桥梁美观。2.1桥面纵、横坡的设置为了迅速排水，桥梁除设有纵向坡度外，尚有将桥面铺装层的表面沿横向设置成1.5%-2%的双向横坡,横坡的设置有三种形式：1).对于板式桥或者是就地浇注的肋梁式梁桥,为节省铺装材料减轻重力,可以将横坡直接设在墩台顶部而作成倾斜的桥面板,铺装层可以做成等厚的,而不需要设置混凝土三角垫层.2).对于装配式肋梁桥,为使主梁构造简单,架设和拼装方便,通常横坡不需要设置在墩台上,而是通过行车道板上铺设不等厚的铺装层以构成桥面的横坡3).在较宽的桥梁中，用三角垫层设置横坡将使混凝土用量与恒载增加过多，为此,也直接将行车道板做成倾斜而形成横坡,但使主梁构造比较复杂2.2.桥面铺装的类型1、普通水泥混凝土或沥青混凝土铺装2、防水混凝土铺装3、具有贴式防水层的水泥混凝土或沥青混凝土铺装2.2.1普通水泥混凝土或沥青混凝土铺装1）.水泥混凝土非严寒地区小跨径桥上，不小于8cm；强度不低于行车道板且不低于C40。铺筑密实，表面粗糙。特点：造价低、耐磨性能好，适用于重载交通缺点：养生期长，日后修补比较麻烦

2.2.1普通水泥混凝土或沥青混凝土铺装2）沥青混凝土非严寒地区小跨径桥上，不小于8cm造价高，重量较轻维修养护方便，易老化变形单层式或双层式

2.2.2防水混凝土铺装非冰冻地区桥梁，铺筑8-10cm厚防水混凝土；强度等级不低于行车道板混凝土等级；为延长桥面使用年限，铺筑2cm的沥青表面处治。2.2.3具有贴式防水层的水泥混凝土或沥青混凝土铺装适用于防水要求高、结构受拉可能出现裂纹的桥梁，采用柔性贴式防水层；“三油两毡”防水层；伸缩缝处连续铺设，不可切断；厚4cm，强度不低于C20的细集料混凝土作保护层；造价高，施工麻烦。应充分考虑具体情况。2.2.4其他国外：环氧树脂涂层（0.3-1.0cm厚），费用昂贵。铺设钢筋网片，直径不小于8mm，间距不大于10cm的钢筋网。3.桥面防水排水设施

为了迅速排除桥面积水，防止雨水积滞于表面并渗入梁体而影响桥梁的耐久性，在桥梁设计时除了通过纵横坡和防水外要有一个完整的排水系统。排水系统由多个泄水管组成。泄水管的布置与桥面纵坡和桥梁长度有关。通常当桥面纵坡大于2％；而桥长小于50m时，一般能保证从桥头引道上排水，桥上就可以不设泄水管。此时，可在引道两侧设置流水槽，以免雨水冲刷引道路基。当纵坡大于2%但桥长超过50m时，宜在桥上每隔12-15m设置一个泄水管；纵坡小于2%时，应每隔6-8m设置一个。过水面积通常为每平方米桥面上不少于2-3cm2。泄水管可沿行车道两侧左右对称排列，也可交错排列。泄水管也可布置在人行道下面。城市桥梁和跨线桥设置泄水管道。（金属、钢筋砼、横向排水管道）排水洞细部

3.1混凝土梁式桥的泄水管道主要有以下几种型式：(一)金属泄水管，适用于具有防水层的铺装结构。使用效果好，但结构较为复杂。(二)钢筋混凝土泄水管，适用于不设防水层而采用防水混凝土的铺装构造上。构造比较简单，可以节省钢材。(三)横向排水孔道，适用于对于跨径不大，不设人行道的小桥。做法简便，但因孔道坡度平缓，易于淤塞。(四)封闭式排水系统，适用于城市桥梁、立交桥及高速公路上的桥梁。

4.桥面伸缩装置

定义:为了协调自然因素引起的桥梁端部的转动和纵向位移，如桥梁在气温变化时，桥面有膨胀或收缩的纵向变形，车辆荷载也将引起梁端的转动和纵向位移。为使车辆平稳通过桥面并满足桥面变形，需要在桥面伸缩缝处设置一定的伸缩装置。这种装置称为桥面伸缩缝装置。在设置伸缩装置处，栏杆与桥面铺装也要断开。伸缩装置必须与桥面有可靠连接，如结构埋置太浅，在车辆荷载的冲击下会使其附近的桥面铺装崩碎破坏。伸缩装置处于桥梁的薄弱位置，即使微小的不平整都会使它承受很大的冲击作用，因此常常需要养护更换。对于伸缩装置的设计和构造处理要选用最有抵抗能力的方案，牢固地锚定，并且能精确地装入车道结构中。伸缩装置的类型选择，主要取决于因温度变化、混凝土徐变及收缩引起的桥梁伸缩量。桥梁伸缩量的大小由计算确定，主要考虑以伸缩安装时的温度为基准，由温度变化引起的伸缩量和混凝土徐变、干燥收缩所引起的伸缩量作为基本依据。

对于其他因素，例如梁端的转角变位、安装时的偏差等，一般都作为安全裕量和构造上的需要来考虑。通常在基本伸缩量的基础上，再增加20%的安全裕量即可。桥梁伸缩装置的类型有U形锌铁皮伸缩装置、跨搭钢板式伸缩装置、橡胶伸缩装置等，目前多用橡胶伸缩装置。按照伸缩结构的不同，桥梁橡胶伸缩装置可分为纯橡胶式、板式、组合式和模数式四种，其选型主要视桥梁变形量的大小和活载轮重而定。4.1使用要求1、能够适应桥梁温度变化所引起的伸缩。2、桥面平坦，行驶性良好的构造。3、施工安装方便，且与桥梁结构联为整体。4、具有能够安全排水和防水的构造。5、承担各种车辆荷载的作用。6、养护、修理与更换方便。7、经济价廉。4.2伸缩缝分类1、U形锌铁皮式伸缩装置2、跨搭钢板式伸缩装置3、橡胶伸缩装置4.2.1U形锌铁皮式伸缩装置对于中小跨径的桥梁，当变形量在20～40mm以内时，常采用以锌铁皮为跨缝材料的伸缩装置，其构造如下图所示。它是将锌铁皮弯成U形断面的长条，分上、下两层，上层的弯形部分开凿了孔径为6mm、孔距为30mm的梅花眼，其上设置石棉纤维垫绳，然后用沥青膏填塞。这样，当桥面伸缩时锌铁皮可随之变形。下层U形锌铁皮可将渗下的雨水沿横桥向排除桥外。对于人行道部分的伸缩装置，通常就用一层U形锌铁皮跨搭U形锌铁皮式伸缩装置特点：1、构造简单；2、短期使用均会受到破坏；行车有突跳感；为了改进，可以用橡胶板代替锌铁皮4.2.2跨搭钢板式伸缩装置对于变形量较大（40～60mm以上）的情况，可采用以钢板为跨缝材料的伸缩装置。下图为梳齿形钢板伸缩装置，以钢板为跨缝材料，一般用于中、大型桥梁，它在断缝处用预埋钢筋和预埋钢板固定梁两端护缘钢板，再将护缘钢板用高强螺栓与梳齿形钢板连接，这样梳齿钢板固定在断缝两侧，通过梳齿的缝隙实现断缝处的位移和变形跨搭钢板式伸缩装置特点：

1、构造比较复杂，消耗钢材多；2、适应较大变形量；4.2.3橡胶伸缩装置利用各种断面形式的优质橡胶带作为填缝镶嵌材料，既富于弹性，又容易胶贴，能满足变形要求兼备防水的功能。使用安装方便，在国内外桥梁建设中得到了广泛采用。采用橡胶伸缩缝来代替跨搭钢板式伸缩缝，可以避免圬物落人缝内，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表明，桥面上的伸缩缝在使用中很容易损坏。因此，为了提高行车的舒适性，减轻桥梁的养护工作、提高桥梁的使用寿命，就应力求减少伸缩缝的数量。1)氯丁橡胶具有2个圆孔的嵌条伸缩装置当梁架设好后，在缝的两端焊接上角钢(角钢间的净距可比橡胶条的宽度小10mm)，涂上胶后，再将橡胶条强行嵌入，橡胶条可随人行道弯折，嵌条接头处用胶粘接，伸缩量为20～50mm。2)如何保证桥梁伸缩装置的质量桥梁伸缩装置暴露在大气中，直接经受车辆、人群荷载的反复摩擦、冲击作用，稍有缺陷或不足，就会引起跳车等不良现象，严重时还会影响到桥梁结构本身和通行者的生命安全，是桥梁中最易损坏而又较难修缮的部位，需经常养护，清除缝内杂物，并及时更换

。2)如何保证桥梁伸缩装置的质量

对于多跨简支梁桥，桥面应尽量做到连续，使得多孔简支梁桥在竖直荷载作用下的变形状态为简支或部分连续体系，而在纵向水平力作用下则属于连续体系。下图为简支梁桥桥面板连续构造示意图。钢筋Nz和钢板N6需预先焊好，埋设在主梁内。预制架设时，梁端接缝处从翼板根部向上在全梁宽度按10：1做成斜面，在进行桥面连续前先涂黄油再填C30混凝土

。如何保证桥梁伸缩装置的质量4.3伸缩装置的其他类型

1)对接式伸缩装置

对接式伸缩装置，根据其构造形式和受力特点的不同，可分为填塞对接型和嵌固对接型两种。填塞对接型伸缩装置一般用于伸缩量在40mm以下的常规桥梁工程上；嵌固对接型伸缩装置被广泛应用于伸缩量在80mm及其以下的桥梁工程上2)钢制支承式伸缩缝

钢制型式伸缩缝是用钢材装配制成的，能直接承受车轮荷载的一种构造。以前这种伸缩装置多用于钢桥，现也用于混凝土梁。3)橡胶组合剪切式伸缩缝

这类伸缩装置是一种具有刚柔结合的装置。它承受荷载之后，有一定的竖向刚度，所以具有跨径间隙能力大(即伸缩量大)，行车平稳的优点4)模数支承式伸缩缝

这类伸缩装置利用吸震缓冲性能好又容易做到密封的橡胶材料，与强度高刚性好的异型钢材组合的，在大位移量情况下能承受车辆荷载5)无缝式伸缩缝

无缝式伸缩装置，是接缝构造不伸出桥面时，在桥梁端部的伸缩间隙中填入弹性材料并铺上防水材料，然后在桥面铺装层铺筑粘弹性复合材料，使伸缩接缝处的桥面铺装与其它铺装部分形成一连续体，以连接缝的沥青混凝土等材料的变形承受伸缩的一种构造。5.人行道、栏杆、护栏与灯柱5.1人行道和安全带

1).城镇及近郊的桥梁：设置人行道行人稀少地区：设护轮安全带

2).人行道：宽度：行人的交通量决定（0.75m或l.0m，大于l.0m，按0.5m的倍数增加）。构造形式：就地浇筑式、预制装配式、部分装配和部分现浇的混合式3).安全带宽度：不小于0.25M,高度0.25~0.35M（0.4M以上