項目四橋面布置與構造

《橋梁工程》課件

編號：15雙擊添加標題文字壹貳叁肆總框架伍概述橋梁設計的程序和原則公路橋梁上的作用梁橋的特點及一般分類橋面布置與構造雙擊添加標題文字陸柒捌玖拾板橋的構造梁橋的構造混凝土簡支梁橋的施工涵洞的施工涵洞分類與構造雙擊添加標題文字壹貳叁肆總框架伍斜拉橋懸索橋橋梁墩臺的構造舊橋加固的目的和常用方法橋梁墩臺施工雙擊添加標題文字陸柒捌體外預應力加固梁式橋橋梁下部結構的加固方法橋梁加固的其他方法簡介拾拾拾拾拾拾拾拾

1.橋面組成與布置2.橋面鋪裝3.橋面防水排水設施4.橋面伸縮裝置5.人行道、欄桿與燈柱肆橋面布置與構造1.橋面組成與布置

橋面構造包括行車道鋪裝、排水防水系統(tǒng)、人行道（或安全帶）、緣石、欄桿、護欄、照明燈具和伸縮縫等。橋面的布置應在橋梁的整體設計中考慮，它根據(jù)道路的等級、橋梁的寬度、行車的要求等條件確定。對混凝土梁式橋的橋面布置有雙向車道布置、分車道布置和雙層橋面布置等1.1橋面的布置

1）.雙向車道布置

雙向車道布置是指行車道的上下行交通布置在同一橋面上，上下行交通由劃線分隔，沒有明顯的界限。車輛在橋梁上行駛的速度只能是中速或低速，對交通量較大的道路，橋梁往往會形成交通滯流狀態(tài)2).分車道布置

在橋面上設置分隔帶，用以分隔上下行車輛，因而上下行交通互不干擾，可提高行車速度，便于交通管理。

在城市道路和高等級公路中常采用。3).雙層橋面的布置1）雙層橋面的布置是橋梁結構在空間上可以提供兩個不在同一平面上的橋面構造?？梢允共煌慕煌▏栏穹值佬旭偅岣吡塑囕v和行人的通行能力，并便于交通管理。同時，可以充分利用橋梁凈空，在滿足同樣交通要求之下，減小橋梁寬度，縮短引橋長度，達到較好的經濟效益。

2）公路鐵路兩用橋梁中也常常采用將公路、鐵路線路分別在兩個平面中布置。典型的有南京長江大橋、青馬大橋等。雙車道布置1.2.橋面構造

橋面構造包括行車道鋪裝、排水防水系統(tǒng)人行道（或安全帶）、緣石、欄桿、護欄、照明燈具和伸縮縫等。橋面的布置應在橋梁的整體設計中考慮，它根據(jù)道路的等級、橋梁的寬度、行車的要求等條件確定。

2.橋面鋪裝

橋面鋪裝的作用是：防止車輪直接與混凝土橋面接觸使混凝土行車道板面受到磨損、分布車輪壓力以減少荷載對橋面板的作用力、保護混凝土橋面板及主梁防止混凝土及鋼筋的腐蝕、提高行車的舒適度、增加了橋梁美觀。2.1橋面縱、橫坡的設置為了迅速排水，橋梁除設有縱向坡度外，尚有將橋面鋪裝層的表面沿橫向設置成1.5%-2%的雙向橫坡,橫坡的設置有三種形式：1).對于板式橋或者是就地澆注的肋梁式梁橋,為節(jié)省鋪裝材料減輕重力,可以將橫坡直接設在墩臺頂部而作成傾斜的橋面板,鋪裝層可以做成等厚的,而不需要設置混凝土三角墊層.2).對于裝配式肋梁橋,為使主梁構造簡單,架設和拼裝方便,通常橫坡不需要設置在墩臺上,而是通過行車道板上鋪設不等厚的鋪裝層以構成橋面的橫坡3).在較寬的橋梁中，用三角墊層設置橫坡將使混凝土用量與恒載增加過多，為此,也直接將行車道板做成傾斜而形成橫坡,但使主梁構造比較復雜2.2.橋面鋪裝的類型1、普通水泥混凝土或瀝青混凝土鋪裝2、防水混凝土鋪裝3、具有貼式防水層的水泥混凝土或瀝青混凝土鋪裝2.2.1普通水泥混凝土或瀝青混凝土鋪裝1）.水泥混凝土非嚴寒地區(qū)小跨徑橋上，不小于8cm；強度不低于行車道板且不低于C40。鋪筑密實，表面粗糙。特點：造價低、耐磨性能好，適用于重載交通缺點：養(yǎng)生期長，日后修補比較麻煩

2.2.1普通水泥混凝土或瀝青混凝土鋪裝2）瀝青混凝土非嚴寒地區(qū)小跨徑橋上，不小于8cm造價高，重量較輕維修養(yǎng)護方便，易老化變形單層式或雙層式

2.2.2防水混凝土鋪裝非冰凍地區(qū)橋梁，鋪筑8-10cm厚防水混凝土；強度等級不低于行車道板混凝土等級；為延長橋面使用年限，鋪筑2cm的瀝青表面處治。2.2.3具有貼式防水層的水泥混凝土或瀝青混凝土鋪裝適用于防水要求高、結構受拉可能出現(xiàn)裂紋的橋梁，采用柔性貼式防水層；“三油兩氈”防水層；伸縮縫處連續(xù)鋪設，不可切斷；厚4cm，強度不低于C20的細集料混凝土作保護層；造價高，施工麻煩。應充分考慮具體情況。2.2.4其他國外：環(huán)氧樹脂涂層（0.3-1.0cm厚），費用昂貴。鋪設鋼筋網片，直徑不小于8mm，間距不大于10cm的鋼筋網。3.橋面防水排水設施

為了迅速排除橋面積水，防止雨水積滯于表面并滲入梁體而影響橋梁的耐久性，在橋梁設計時除了通過縱橫坡和防水外要有一個完整的排水系統(tǒng)。排水系統(tǒng)由多個泄水管組成。泄水管的布置與橋面縱坡和橋梁長度有關。通常當橋面縱坡大于2％；而橋長小于50m時，一般能保證從橋頭引道上排水，橋上就可以不設泄水管。此時，可在引道兩側設置流水槽，以免雨水沖刷引道路基。當縱坡大于2%但橋長超過50m時，宜在橋上每隔12-15m設置一個泄水管；縱坡小于2%時，應每隔6-8m設置一個。過水面積通常為每平方米橋面上不少于2-3cm2。泄水管可沿行車道兩側左右對稱排列，也可交錯排列。泄水管也可布置在人行道下面。城市橋梁和跨線橋設置泄水管道。（金屬、鋼筋砼、橫向排水管道）排水洞細部

3.1混凝土梁式橋的泄水管道主要有以下幾種型式：(一)金屬泄水管，適用于具有防水層的鋪裝結構。使用效果好，但結構較為復雜。(二)鋼筋混凝土泄水管，適用于不設防水層而采用防水混凝土的鋪裝構造上。構造比較簡單，可以節(jié)省鋼材。(三)橫向排水孔道，適用于對于跨徑不大，不設人行道的小橋。做法簡便，但因孔道坡度平緩，易于淤塞。(四)封閉式排水系統(tǒng)，適用于城市橋梁、立交橋及高速公路上的橋梁。

4.橋面伸縮裝置

定義:為了協(xié)調自然因素引起的橋梁端部的轉動和縱向位移，如橋梁在氣溫變化時，橋面有膨脹或收縮的縱向變形，車輛荷載也將引起梁端的轉動和縱向位移。為使車輛平穩(wěn)通過橋面并滿足橋面變形，需要在橋面伸縮縫處設置一定的伸縮裝置。這種裝置稱為橋面伸縮縫裝置。在設置伸縮裝置處，欄桿與橋面鋪裝也要斷開。伸縮裝置必須與橋面有可靠連接，如結構埋置太淺，在車輛荷載的沖擊下會使其附近的橋面鋪裝崩碎破壞。伸縮裝置處于橋梁的薄弱位置，即使微小的不平整都會使它承受很大的沖擊作用，因此常常需要養(yǎng)護更換。對于伸縮裝置的設計和構造處理要選用最有抵抗能力的方案，牢固地錨定，并且能精確地裝入車道結構中。伸縮裝置的類型選擇，主要取決于因溫度變化、混凝土徐變及收縮引起的橋梁伸縮量。橋梁伸縮量的大小由計算確定，主要考慮以伸縮安裝時的溫度為基準，由溫度變化引起的伸縮量和混凝土徐變、干燥收縮所引起的伸縮量作為基本依據(jù)。

對于其他因素，例如梁端的轉角變位、安裝時的偏差等，一般都作為安全裕量和構造上的需要來考慮。通常在基本伸縮量的基礎上，再增加20%的安全裕量即可。橋梁伸縮裝置的類型有U形鋅鐵皮伸縮裝置、跨搭鋼板式伸縮裝置、橡膠伸縮裝置等，目前多用橡膠伸縮裝置。按照伸縮結構的不同，橋梁橡膠伸縮裝置可分為純橡膠式、板式、組合式和模數(shù)式四種，其選型主要視橋梁變形量的大小和活載輪重而定。4.1使用要求1、能夠適應橋梁溫度變化所引起的伸縮。2、橋面平坦，行駛性良好的構造。3、施工安裝方便，且與橋梁結構聯(lián)為整體。4、具有能夠安全排水和防水的構造。5、承擔各種車輛荷載的作用。6、養(yǎng)護、修理與更換方便。7、經濟價廉。4.2伸縮縫分類1、U形鋅鐵皮式伸縮裝置2、跨搭鋼板式伸縮裝置3、橡膠伸縮裝置4.2.1U形鋅鐵皮式伸縮裝置對于中小跨徑的橋梁，當變形量在20～40mm以內時，常采用以鋅鐵皮為跨縫材料的伸縮裝置，其構造如下圖所示。它是將鋅鐵皮彎成U形斷面的長條，分上、下兩層，上層的彎形部分開鑿了孔徑為6mm、孔距為30mm的梅花眼，其上設置石棉纖維墊繩，然后用瀝青膏填塞。這樣，當橋面伸縮時鋅鐵皮可隨之變形。下層U形鋅鐵皮可將滲下的雨水沿橫橋向排除橋外。對于人行道部分的伸縮裝置，通常就用一層U形鋅鐵皮跨搭U形鋅鐵皮式伸縮裝置特點：1、構造簡單；2、短期使用均會受到破壞；行車有突跳感；為了改進，可以用橡膠板代替鋅鐵皮4.2.2跨搭鋼板式伸縮裝置對于變形量較大（40～60mm以上）的情況，可采用以鋼板為跨縫材料的伸縮裝置。下圖為梳齒形鋼板伸縮裝置，以鋼板為跨縫材料，一般用于中、大型橋梁，它在斷縫處用預埋鋼筋和預埋鋼板固定梁兩端護緣鋼板，再將護緣鋼板用高強螺栓與梳齒形鋼板連接，這樣梳齒鋼板固定在斷縫兩側，通過梳齒的縫隙實現(xiàn)斷縫處的位移和變形跨搭鋼板式伸縮裝置特點：

1、構造比較復雜，消耗鋼材多；2、適應較大變形量；4.2.3橡膠伸縮裝置利用各種斷面形式的優(yōu)質橡膠帶作為填縫鑲嵌材料，既富于彈性，又容易膠貼，能滿足變形要求兼?zhèn)浞浪墓δ堋Ｊ褂冒惭b方便，在國內外橋梁建設中得到了廣泛采用。采用橡膠伸縮縫來代替跨搭鋼板式伸縮縫，可以避免圬物落人縫內，省去排水溜槽，顯著減小活載的動力作用，簡化接縫構造和安裝工藝，并能顯著節(jié)約鋼材。橋梁運營的實踐經驗表明，橋面上的伸縮縫在使用中很容易損壞。因此，為了提高行車的舒適性，減輕橋梁的養(yǎng)護工作、提高橋梁的使用壽命，就應力求減少伸縮縫的數(shù)量。1)氯丁橡膠具有2個圓孔的嵌條伸縮裝置當梁架設好后，在縫的兩端焊接上角鋼(角鋼間的凈距可比橡膠條的寬度小10mm)，涂上膠后，再將橡膠條強行嵌入，橡膠條可隨人行道彎折，嵌條接頭處用膠粘接，伸縮量為20～50mm。2)如何保證橋梁伸縮裝置的質量橋梁伸縮裝置暴露在大氣中，直接經受車輛、人群荷載的反復摩擦、沖擊作用，稍有缺陷或不足，就會引起跳車等不良現(xiàn)象，嚴重時還會影響到橋梁結構本身和通行者的生命安全，是橋梁中最易損壞而又較難修繕的部位，需經常養(yǎng)護，清除縫內雜物，并及時更換

。2)如何保證橋梁伸縮裝置的質量

對于多跨簡支梁橋，橋面應盡量做到連續(xù)，使得多孔簡支梁橋在豎直荷載作用下的變形狀態(tài)為簡支或部分連續(xù)體系，而在縱向水平力作用下則屬于連續(xù)體系。下圖為簡支梁橋橋面板連續(xù)構造示意圖。鋼筋Nz和鋼板N6需預先焊好，埋設在主梁內。預制架設時，梁端接縫處從翼板根部向上在全梁寬度按10：1做成斜面，在進行橋面連續(xù)前先涂黃油再填C30混凝土

。如何保證橋梁伸縮裝置的質量4.3伸縮裝置的其他類型

1)對接式伸縮裝置

對接式伸縮裝置，根據(jù)其構造形式和受力特點的不同，可分為填塞對接型和嵌固對接型兩種。填塞對接型伸縮裝置一般用于伸縮量在40mm以下的常規(guī)橋梁工程上；嵌固對接型伸縮裝置被廣泛應用于伸縮量在80mm及其以下的橋梁工程上2)鋼制支承式伸縮縫

鋼制型式伸縮縫是用鋼材裝配制成的，能直接承受車輪荷載的一種構造。以前這種伸縮裝置多用于鋼橋，現(xiàn)也用于混凝土梁。3)橡膠組合剪切式伸縮縫

這類伸縮裝置是一種具有剛柔結合的裝置。它承受荷載之后，有一定的豎向剛度，所以具有跨徑間隙能力大(即伸縮量大)，行車平穩(wěn)的優(yōu)點4)模數(shù)支承式伸縮縫

這類伸縮裝置利用吸震緩沖性能好又容易做到密封的橡膠材料，與強度高剛性好的異型鋼材組合的，在大位移量情況下能承受車輛荷載5)無縫式伸縮縫

無縫式伸縮裝置，是接縫構造不伸出橋面時，在橋梁端部的伸縮間隙中填入彈性材料并鋪上防水材料，然后在橋面鋪裝層鋪筑粘彈性復合材料，使伸縮接縫處的橋面鋪裝與其它鋪裝部分形成一連續(xù)體，以連接縫的瀝青混凝土等材料的變形承受伸縮的一種構造。5.人行道、欄桿、護欄與燈柱5.1人行道和安全帶

1).城鎮(zhèn)及近郊的橋梁：設置人行道行人稀少地區(qū)：設護輪安全帶

2).人行道：寬度：行人的交通量決定（0.75m或l.0m，大于l.0m，按0.5m的倍數(shù)增加）。構造形式：就地澆筑式、預制裝配式、部分裝配和部分現(xiàn)澆的混合式3).安全帶寬度：不小于0.25M,高度0.25~0.35M（0.4M以上