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 2.11
2.钢筋混凝土泻水管 图 2.12
3.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 2.15
3.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。
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—— 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
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—— 温度引起的伸长量
—— 温度引起的缩短量
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—— 最低温度minT
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2.混凝土收缩徐变引起得收缩量
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—— 由预应力引起的平均轴向力;
—— 混凝土的弹性模量;
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—— 徐变、干燥收缩的递减系数;?
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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,
其高度一般为 0.5~0.12m(标准设计为 1.0m)
栏杆间距为 1.6~2.7m(标准设计为 2.5m )。
2.栏杆的材料
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,扶手支撑于立柱上。
连续式具有连续的扶手,一般由扶手、栏杆
板(柱)及底座组成。
公路桥梁的栏杆要求简洁明快,其所用材料
尺寸与比例与主体工程配合,常采用上扶手、
下扶手和栏杆柱组成给行驶的车辆有一个广阔
的视野。
城市桥梁的栏杆要注重艺术性与周围环境相
协调。
3.栏杆的形式
城市及市郊行人和车辆较多的桥梁上需要设
置照明设施,一般采用灯柱在桥面上照明设备,
照明灯柱一般高出桥面 5m左右,灯柱的设计要
经济合理,造型要与周围环境相协调。
图 4-4-7 常见栏杆图式
4.灯柱
图 4-4-7 常见栏杆图式
高速公路、汽车专用一级公路上设置的桥梁安全
护栏,可以有效的保护高速行使的车辆。在意外事故
中不致严重损坏桥梁设施,尽量减少车辆毁坏和人员
伤亡。
桥梁护栏按防撞等级划分有 PL1,PL2,PL3、三级。
每一防撞等级的安全护栏应可以避免在相应设计条件
下的失控车辆越出栏杆的情况出现。
防撞等级按车辆碰撞速度、车辆质量、碰撞角度等
设计条件确定,级别越高,防撞保护要求越严格。
等级选用应由公路等级、需保护对象的重要性程度
确定而定。
桥梁安全护栏有多种形式:
三、安全护栏