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第4章
桥面布置与构造

4.1 桥面组成与布置

4.1.1 桥面的组成

钢筋混凝土和预应力混凝土桥的桥面部分通常包括桥面铺装、防水及排水设施、桥面伸缩装置、人行道(或安全带)、栏杆(或护栏)和灯柱等构造(图4.1)。

图4.1 桥面部分的一般构造

桥面直接与车辆、行人接触,对桥梁的主要结构起保护作用,使桥梁能够正常使用。同时,桥面构造有许多需局部加强部位,其选择是否合理、布置是否恰当直接影响桥梁的使用功能和美观。由于桥面构造工程量小、项目复杂,在施工中又多在主体工程结束之后进行,往往在设计和施工中得不到应有的重视,从而造成桥梁使用中的弊病或过早地进行维修、养护,甚至会中断交通。因此,必须了解桥面构造各部件的工作性能,合理选择、认真设计、精心施工。

4.1.2 桥面的布置

桥面的布置应在桥梁的总体设计中考虑,根据道路等级、桥梁宽度、行车要求等条件确定。对于钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥的桥面布置,主要有双向车道布置和分车道布置。

4.1.2.1 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。在桥面上、上下行交通由画线分隔,因此,没有明显的界线。桥梁上也允许机动车与非机动机同时通过,同样采用画线分隔。由于在桥梁上同时存在上下行车辆和机动车辆与非机动车,因此,车辆在桥梁上行驶的速度只能是中速或低速,在交通量较大的路段,往往会造成交通滞流。

4.1.2.2 分车道布置

行车道的上下行交通在桥梁上按分隔设置式进行桥面布置,因而上下行交通互不干扰,可提高行车速度,便于交通管理。但是在桥面布置上要增加一些附属设施,桥面的宽度相应地更加宽些。

分车道布置可在桥面上设分隔带,用以分隔上下行车辆,如图4.2(a)所示。也可以采用分离式主梁布置,在主梁间设置分隔带,见图4.2(b)。有的桥梁采用分离式主梁,在两主梁间的桥面上不加联系,各自通行单向交通,见图4.2(c)。分车道布置除对上下行交通分隔外,也可将机动车道与非机动车道分隔、行车道与人行道分隔。分隔带可以采用混凝土制作的护栏,可用盖板分离,也可采用钢杆或钢索(链)分隔。对于高速公路,分隔设施除起到分道行驶的作用外,还能有效地保护高速车辆在意外事故中不致损坏桥梁,避免车辆和人员发生安全事故。用混凝土制作的护栏,如图4.3(a)所示,在一般情况下,当护栏受到车辆碰撞时,只让轮胎和护栏接触,而车身不会接触到护栏,可以减少车辆的损坏。护栏可采用预制或现浇制作,预制的护栏由钢链相连,放在桥面上,并不需要特殊的基础或锚固,目前国内使用较多。钢制护栏的构造见图4.3(b),护栏的立柱用盘状锚筋和垫板、螺栓锚固在梁的翼缘板上,以防上拔。立柱的下方具有预定的断裂部位,这样,桥梁和翼缘板不会在意外事故中损坏。钢制护栏可设置在人行道上或分隔带上,采用间隔布置,从而起到保护作用。

图4.2 分车道的桥面布置

图4.3 护栏的构造

4.2 桥面铺装及排水、泄水系统

4.2.1 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。桥面铺装的作用在于防止车辆轮胎或履带直接磨耗行车道板,保护主梁免受雨水侵蚀,并对车辆轮重的集中荷载起分布作用。因此,行车道铺装要求有一定强度,防止开裂,并保证耐磨。行车道铺装有多种形式,有水泥混凝土、沥青混凝土、沥青表面处治和泥结碎石等。水泥混凝土和沥青混凝土桥面铺装用得较广,能满足各项要求。沥青表面处治和泥结碎石桥面铺装,耐久性较差,仅在中级或低级公路桥梁上使用。装配式钢筋混凝土、预应力混凝土梁桥采用水泥混凝土或沥青混凝土铺装,其厚度为6~8cm。水泥混凝土铺装的造价低,耐磨性能好,适合重载交通,但养生期长,日后修补较麻烦。沥青混凝土铺装质量较轻,维修养护方便,通车速度快,但易老化和变形。桥面铺装一般不作受力计算。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分可取1~2cm厚外)还可以计算在行车道的厚度内与行车道板共同受力。为使铺装层具有足够的强度和良好的整体性(亦能起连系各主梁共同受力的作用),一船宜在混凝土中铺设直径为4~6mm的钢筋网,网格尺寸为20cm×20cm或25cm×25cm。

桥面铺装的常用类型有以下几种。

4.2.1.1 普通混凝土或沥青混凝土铺装

在非严寒地区的小跨径桥上,通常桥面内可不做专门的防水层,而直接在桥面上铺筑5~8cm的普通水泥混凝土或沥青混凝土铺装层。铺装层混凝土一般用与桥面板混凝土相同的或略高的强度等级,在铺筑时要求有较好的密实度。为了防滑或减弱光线的反射,最好将混凝土做成粗糙表面。混凝土铺装层造价低、耐磨性能好,适合用于重载交通,但其养生期比沥青混凝土长,日后修补也较麻烦。沥青混凝土铺装层重量较小,维修养护也较方便,在铺筑后只等几个小时就能通车营运。桥面的沥青混凝土铺装可做成单层式的(5~8cm)或双层式的(底层4~5cm,面层3~4cm)。

4.2.1.2 防水混凝土铺装

对位于非冰冻地区的桥梁需做适当的防水时,可在桥面板上铺筑8~10cm厚的防水混凝土作为铺装层[图4.4(a)]。防水泥凝土的强度等级一般不低于桥面板混凝土的强度等级,其上—般可不另设面层,但为了延长桥面的使用年限,宜在上面铺筑3~6cm厚的沥青表面处治作为可修补的磨耗层。

图4.4 桥面铺装构造

4.2.1.3 具有贴式防水层的水泥混凝土或沥青混凝土铺装

在防水程度要求高,或在桥面板位于结构受拉区而可能出现裂纹的桥梁上往往采用柔性的贴式防水层[图4.4(b)]。贴式防水层设在强度等级低的混凝土排水三角垫层上面,其做法是:先在垫层上用水泥砂浆抹平,待硬化后在其表面涂一层热沥青底层,随即贴上一层油毛毡(或麻袋布、玻璃纤维织物等),上面再涂一层沥青胶砂,贴一层油毛毡,最后再涂一层沥青胶砂。通常这种所谓“三油两毡”的防水层,其厚度约为1~2cm。为了保护贴式防水层不致因铺筑和翻修路面而受到损坏,在防水层上需用厚约4cm,强度等级不低于C20的细集料混凝土作为保护层。等它达到足够强度后再铺筑沥青混凝土或水泥混凝土路面铺装。由于这种防水层的造价高,施工也麻烦费时,故应根据建桥地区的气候条件、桥梁的重要性等,在技术和经济上经充分考虑后再采用。

此外,国外也曾使用环氧树脂涂层来达到抗磨耗、防水和减小桥梁恒载的目的。这种铺装层的厚度通常为0.3~1cm,为保证其与桥面板牢固结合,涂抹前应将混凝土板面洗刷干净。由于这种铺装的费用昂贵,故较少采用。

4.2.2 桥面排水系统

为了迅速排除桥面积水,防止雨水积滞于桥面并渗入梁体而影响桥梁的耐久性,在桥面上除设置纵横坡排水外,常常需要设置一定数量的泄水管。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,桥面就可以不设泄水管。此时,可在引道两侧设置流水槽,以免雨水冲刷引道路基。

当桥面纵坡大于2%,而桥长大于50m时,为防止雨水积滞桥面就需要设置泄水管,每隔桥长12~15m设置一个。当桥面纵坡小于2%时,泄水管则需要设置更密一些。一般每隔6~8m设置一个。

泄水管的过水面积通常为每m 2 桥面上不少于2×10 -4 ~3×10 -4 m 2 。泄水管可沿行车道两侧左右对称排列,也可交错排列。泄水管离缘石的距离为0.2~0.5m,并在泄水孔的周边设置相应的聚水槽,起到聚水、导流和拦截作用,为防止大块垃圾进入、堵塞泄水道,在进水孔的入口处设置金属栅门。

钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥上的泄水管道有下列几种形式。

4.2.2.1 金属泄水管

图4.5(a)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10~15cm、管子下端应伸出行车道板底面以下至少15~20cm,以防渗湿主梁梁肋表面。安设泄水管,与防水层的结合处要做得特别仔细,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入管内。这种铸铁泄水管,使用效果好,但结构较为复杂。根据具体情况可以做简化改进,例如采用钢管和钢板的焊接构造等。

图4.5 金属与混凝土泄水管

4.2.2.2 钢筋混凝土泄水管

图4.5(b)所示为钢筋混凝土泄水管构造,它适用于不设防水层而采用防水混凝土的铺装构造上,布置细节可参见图4.5(b)。在制作时,可将金属栅板直接作为钢筋混凝土管的端模板,并在栅板上焊上短钢筋锚固于混凝土中。这种预制的泄水管构造比较简单,可节省钢材。

4.2.2.3 横向排水管

有时为了简化构造和节省材料,对于一些跨径不大、不设人行道的小桥,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2~3cm,以便滴水,此法简便但易淤塞。

4.3 桥面伸缩装置与桥面连接

为了保证桥跨结构在气温变化、活载作用、混凝土收缩与徐变等影响下按静力图式自由地变形,就需要使桥面在两梁端之间以及在梁端与桥台背墙之间设置横向伸缩缝。伸缩缝的构造有简有繁,视桥梁变形量的大小和活载轮重而异,其作用是不但要保证主梁能自由变形,而且要使车辆在伸缩缝处能平顺地通过并防雨水、垃圾泥土等渗入阻塞。对于城市桥梁还应使缝的构造在车辆通过时减小噪声。伸缩缝构造应使施工和安装方便,其部件除本身要有足够的强度外,应与桥面铺装部分牢固连接。对于敞露式的伸缩缝,要便于检查和清除缝下沟槽的污物。特别要注意,在伸缩缝附近的栏杆结构也要能相应地自由变形。

桥面伸缩缝的大小需进行计算。在计算伸缩缝的变形量Δ l 时,应考虑以安装伸缩缝结构时为基准的温度伸长量 和缩短量 ,收缩和徐变量Δ l s 以及计入梁的制造与安装误差的富余量Δ l E 。Δ l E 可按计算变形量的30%估算。因此总变形量为:

对于大跨度桥梁尚应计入因荷载作用和梁体上下部温差等所引起梁端转角产生的伸缩缝变形量。

工程中常用的伸缩缝有U形锌铁皮伸缩缝、跨搭钢板式伸缩缝、橡胶伸缩缝和TST弹性体伸缩缝。

4.3.1 U形锌铁皮伸缩缝

对于中小跨径的桥梁,当变形量在2~4cm以内时,常采用以锌铁皮为跨缝材料的伸缩缝构造[图4.6(a)]。弯成U形断面的长条锌铁皮分上下两层,上层的弯形部分开凿了孔径为0.6cm、孔距为3cm的梅花眼,其上设置石棉纤维垫绳,然后用沥青胶填塞。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向排出桥外。

对于沥青混凝土桥面铺装的情形,如变形量不大(不超过1cm),可以不必将桥面断开,如图4.6(b)所示,为了避免在桥面上出现不规则的缝隙,可以在桥面施工时预留约0.5cm宽、3~5cm深的整齐切口,以后再注入沥青胶砂。图4.6(c)是使缝上桥面层与梁端混凝土保护层用油毡纸局部隔离以增加桥面参与受力部分的长度而不使桥面断开的伸缩缝构造。如果考虑低温时沥青混凝土的极限延伸率为0.015,则当变形量为0.6~1.8cm时所需的隔离长度为40~120cm。锌铁皮与三角垫层间可能留有的空隙,是荷载下造成路面破裂和伸缩缝毁坏的重要原因之一。图示形状的U形锌铁皮可显著减少上述空隙而使构造得以改善。对于人行道部分的伸缩缝构造,通常用一层U形锌铁皮跨搭,其上再填充沥青膏来实现。

图4.6 U形锌铁皮伸缩缝(单位:mm)

4.3.2 钢板伸缩缝

它是以钢板作为跨缝材料,其构造如图4.7所示。适用梁端变形量在4~6cm以上的情况。用一块厚度约为10mm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上,另一侧可沿着对面的角钢自由滑动。对面角钢的边缘焊上一条窄钢板,以挡住桥面沥青砂面层。一侧固死的钢板伸缩缝,当车辆驶过时,往往由于梁端转动或挠曲变形引起的冲击作用使结构损坏。

图4.7 钢板伸缩缝(单位:mm)

1—钢板;2—角钢;3—钢筋;4—行车道板;5—行车道铺装

如果梁端的变形量更大,还可采用两侧同时滑动的钢板伸缩缝,或者采用更加完善的梳形齿式钢板伸缩缝构造。钢板伸缩缝的构造比较复杂,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,角钢下的混凝土要浇筑密实。

4.3.3 橡胶伸缩缝

利用各种断面形状的优质橡胶作为伸缩缝的填嵌材料,既富于弹性,又易于胶接,能满足变形要求和兼备防水功能。橡胶带是厂制产品,使用起来很方便且构造简单。

图4.8(a)表示一种特制的三节型橡胶带代替锌铁皮的构造,带的中节是空心的,它对于变形与防水都有很好的效果。

图4.8 橡胶伸缩缝(单位:mm)

图4.8(b)是用氯丁橡胶制作的具有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,再将橡胶嵌条强行嵌入。橡胶伸缩缝可随着人行道弯折,嵌条接头处用胶粘接。

图4.8(c)所示为用螺栓夹具固定倒U形橡胶嵌条的伸缩缝结构,其适用的变形量可达5cm。图4.8(d)是橡胶和钢板组合的伸缩缝,适用于变形量更大的大跨度桥上,其中橡胶嵌条的数量可按变形量的大小选取,车轮荷载则通过一组钢板来传递。这种伸缩缝的变形量可达15cm。

采用橡胶伸缩缝来代替跨搭钢板式伸缩缝,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。

4.3.4 TST弹性体伸缩缝

它是以TST弹塑体作为跨缝材料,其构造如图4.9所示。该弹塑体在温度140℃以上时呈熔融状,可以直接浇灌,在低温下具有弹性和防水性。小缝直接浇灌;大缝添加碎石,适用于伸缩量为0~50mm的桥梁伸缩缝。

图4.9 TST弹性体伸缩缝(单位:mm)

TST弹塑体伸缩缝所用石子直径约为2~3cm,少量米石直径小于0.5cm。施工采用分层铺浇法,其步骤如下:

①板端间隙填入海绵体,不留空隙;

②在槽底、槽边涂刷活性黏合剂,注意均匀无堆积,晾干10~15min;

③浇入熔化的TST,并用刮板均匀涂抹在槽底和槽边,厚约1~2mm;

④放置跨缝板,注意对中压紧,并每隔300mm钉一个定位钉;

⑤铺入炒热的石子2~4cm厚,摊平;

⑥浇TST淹没石子,注意槽口两边TST必须饱满;

⑦再铺入第二层石子2~4cm厚,摊平振捣,根据槽口深度不同,可两或三次铺浇,但最后一次铺石于要略高于设计要求,振捣后用平直杆件刮平石子,再振捣一次,然后浇上TST,淹没石子。

⑤~⑦步是为防止冷却,应由一端分段向另一端做,每次1m循序渐进。

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。图4.10为简支梁桥桥面连续示意图。钢筋 N 2 和钢板 N 6 需预先焊好,埋设在主梁内。预制梁时,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。

图4.10 桥面连续构造(单位:mm)

但经验表明,采用桥面板连续构造,连续部分桥面易开裂,因此近年来发展了简支—连续结构,使多跨简支梁桥在一期恒载作用下处于简支体系受力,在二期恒载和活载作用下处于连续体系的受力。这种简支—连续结构具有施工方便、减少桥面伸缩缝、行车平顺等优点,因此得到了越来越广泛的使用。图4.11为简支—连续结构示意图。

图4.11 简支—连续构造(单位:cm)

4.4 人行道(安全带)、栏杆、灯柱与护栏

4.4.1 人行道或安全带

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流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。表4.1为城市桥梁桥面人行道参考宽度。在快速路、主干路、次干路桥或行人稀少地区,若两侧无人行道,则应在行车道两侧设置应设安全带,宽度为0.50~0.75m,高度不少于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0.4m以上。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彩砖,以增加美观。此外,人行道在桥面断缝处必须做伸缩缝。

表4.1 城市桥梁桥面人行道参考宽度

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。

图4.12(a)为整体预制的“F”形的人行道,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4.12(b)为人行道附设在板上,人行道部分用填料填高,上面敷设2~3cm砂浆面层或沥青砂,人行道内线设置缘石;图4.12(c)为小跨宽桥上将人行道部分墩台加高,在其上搁置独立的人行道板;图4.12(d)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4.12 人行道一般构造(单位:cm)

图4.13为公路桥涵标准图(JT/G QB014)中分别预制悬臂安装的人行道构造。人行道横梁 A (用于安装栏杆柱)、 B 搁在行车道主梁上。一端悬臂挑出,另一端则通过预埋的钢板与主梁预留的锚固钢筋焊接。支撑梁用来固定人行道梁的位置。人行道板的厚度按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)规定就地浇筑的不小于8cm,装配式的不小于6cm。

图4.13 悬出装配式人行道构造(单位:cm)

4.4.2 栏杆和灯柱

桥梁栏杆设置在人行道上,其功能主要在于防止行人和非机动车辆掉入桥下。其设计应符合受力要求,并注意美观,高度不应小于1.1m,栏杆柱的间距一般为1.6~2.7m。对于一般公路上的桥梁可采用图4.14(a)所示的结构简单的扶手栏杆。这种栏杆每隔1.6~2.7m设置一根栏杆柱。柱的截面为18cm×14cm,内配4根直径为10mm的HPB235级钢筋;扶手的截面为12cm×8cm,内配4根直径为8mm的HPB235级钢筋。扶手用水泥砂浆固定在柱的预留孔内;栏杆柱用水泥砂浆固定在人行道梁上。应该注意,在靠近桥面伸缩缝处的扶手应相应断开或应保证使扶手与栏杆柱之间能自由变形。这种栏杆制造、安装方便,而且节约钢材,本身重量也不大。

图4.14 栏杆(单位:cm)

对于城郊公路桥或城市桥梁,为了美观要求,往往使栏杆结构设计得带有一定的艺术造型,如图4.14(b)所示的双菱形预制花板栏杆。对于重要城市桥梁,在设计栏杆时更应注意在艺术造型上使其与周围环境和桥型本身相协调。金属栏杆易于制成各种图案和铸成富于艺术性的花板。

在城市桥上以及城郊行人和车辆较多的公路桥上,都要设置照明设备。桥梁照明应防止眩光,必要时应采用严格控光灯具,而不宜采用栏杆照明方式。对于大型桥梁和具有艺术、历史价值的中小桥梁的照明应进行专门设计,既满足功能要求,又顾及艺术效果,并与桥梁的风格相协调。

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8~12m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信线路等通常都从人行道下的预留孔道内通过。

4.4.3 桥梁护栏

二、三、四级公路上的特大、大、中桥可设置栏杆和安全带,也可采用将栏杆和安全带有机结合的安全护栏。高速公路、一级公路上的桥梁则必须设置护栏。护栏的主要作用在于封闭沿线两侧,不使人、畜与非机动车辆闯入公路;诱导视线,起到一些轮廓标的作用,使车辆尽量在路幅之内行驶,并给驾驶员以安全感;同时还具有吸收碰撞能量,迫使失控车辆改变方向并使其恢复到原来的行驶方向,防止其越出路外或跌落桥下的作用。

桥梁护栏按设置部位可分为桥侧护栏、桥梁中央分隔带护栏和人行、车行道分界护栏。按构造特征可分钢筋混凝土梁柱式护栏、墙式护栏和缆索护栏等,如图4.15(a)、(b)。缆索护栏是一种以数根施加初张力的缆索固定于立柱上而组成的结构。按防撞性能有刚性护栏、半刚性护栏和柔性护栏之分。材料上可采用钢筋混凝土或金属(钢、铝合金),如图4.15(c)所示。

图4.15 桥梁护栏构造(单位:cm)

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;钢桥或为了减轻恒载,宜采用金属制护栏。

组合式护栏兼有钢筋混凝土墙式护栏的坚固和金属制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。图4.16是一种名为美国新泽西防撞栏的组合式护栏形式,它的优越性在于:当汽车车轮与之相撞、碰撞角小于10°时,能保证汽车运行轨道的校正,而不会出现较大的损伤。

图4.16 新泽西防撞栏杆构造图(单位:mm)

4.5 铁路桥面构造

混凝土铁路桥面系与公路桥相似,桥面系包括道床、排水防水系统、人行道、栏杆、伸缩缝等。

4.5.1 道床

道床指枕木及其周围的道碴层。道床两侧设挡碴墙。梁顶面与挡碴墙构成道碴槽(图4.17)。道床的作用为:减弱列车对桥梁的冲击作用、缓和列车的振动、防止枕木位移、将车轮集中荷载分布到梁顶面、调整轨底的标高。挡碴墙的作用是挡住道碴。为了不使挡碴墙参与梁的共同受力,沿其纵向每隔3~4m,横向设断缝(包括挡碴墙上纵向钢筋断开),缝内填塞防水材料。图4.17是直线、单线桥一般采用的道床尺寸。道碴槽顶宽不得小于3.9m。为了便于抽换枕木,枕木底应高出挡碴墙顶面。为了适应养护机械化,枕木底下厚度一般不得小于25cm。

图4.17 道床构造(单位:cm)

4.5.2 防排水系统

排水防水系统为道碴层下设横向排水坡、防水层及泄水管(图4.18),使桥面水迅速排除,防止桥面水渗入到梁体内,影响结构耐久性与美观。

图4.18 防水层及泄水管构造

横坡坡度为1.5%。横坡有两种设置型式:在道碴槽顶面铺垫三角形垫层,形成横坡;将桥面板做成倾斜面,形成横坡以省去垫层。

桥面防水层铺设在垫层上面,为了不使防水层遭到破坏,在防水层上再铺3cm厚的水泥砂浆保护层,并用细铅丝网加强。道碴槽板上的雨水流向挡碴墙,沿挡碴墙汇流到汇水管排出(图4.18)。

防水层应不透水、坚固、弹韧性强、与圬工黏结牢固。防水层分热沥青防水层和冷作防水层。热沥青防水层劳动条件差,不便施工。目前较多采用冷作防水层,铺设这种防水层比较简便、劳动条件好。

4.5.3 梁缝处理

梁缝指梁与梁和梁与台之间的横向伸缩缝、两片梁(对于由两片梁组成的梁跨)之间的纵向构造缝。铁路桥梁缝处理比较简单,图4.19和图4.20是横向、纵向梁缝处理构造。在梁缝上设置铁盖板或钢筋混凝土盖板,板下隔一定间距焊有短钢筋,以防止盖板移位。如梁缝较宽,可以焊两排钢筋(图中为一排钢筋)。

图4.19 横向梁缝处理构造(单位:cm)

图4.20 纵向梁缝处理构造(单位:cm)

4.5.4 人行道与栏杆

铁路桥梁设置人行道是为了养护人员工作及翻修道床时堆放道碴。图4.21为一般混凝土简支梁的人行道及栏杆构造图,角钢支架通过预埋在挡碴墙内U形螺栓进行固定。预制钢筋混凝土步板铺设在支架上。

图4.21 人行道及栏杆构造(单位:cm)

小结

根据道路等级、桥梁宽度、行车要求等条件。钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥的桥面布置主要有双向车道布置和分车道布置。

桥面铺装要求有一定强度、防止开裂,并保证耐磨,水泥混凝土和沥青混凝土桥面铺装用得较广。桥面铺装一般不作受力计算。为使铺装层具有足够的强度和良好的整体性,一般宜在混凝土中铺设钢筋网。为有利于排水,桥面铺装设置纵横坡。通常在桥面铺装层下需设置防水层,在桥面铺装上设置排水设施。

为了使车辆平稳通过桥面并满足桥变形条件,需要在桥面伸缩缝处设置伸缩装置。伸缩装置通常有锌铁皮伸缩装置、钢板伸缩装置、橡胶板伸缩装置以及组合伸缩装置等多种类。为了提高行车的舒适性,解决桥面上伸缩装置易于损坏的问题,多孔简支梁桥的桥面铺装采用桥面连续的结构措施。

在公路和城市道路的桥梁上需设置栏杆或护栏。护栏的作用是保障行人安全和吸取汽车碰撞能量。高等级公路上的特大桥,大、中桥均应设置桥梁护栏。位于城镇和近郊的桥梁均应设置人行道。不设人行道的桥上需设置安全带。

铁路桥梁桥面系包括道床、排水防水系统、伸缩缝、人行道、栏杆等。道床包括枕木及其周围的道碴层。排水防水系统为道碴层下设横向排水坡、防水层及泄水管。铁路桥梁伸缩缝就是纵、横向的梁缝,在梁缝上设置铁盖板或钢筋混凝土盖板。铁路桥梁设置人行道是为了养护人员工作及翻修道床时堆放道碴,宽度为0.5m。

习题

4.1 桥面系的组成部分有哪些?

4.2 常用的伸缩缝有哪些类型?其构造适应满足哪些要求?

4.3 桥面铺装有哪些类型,各自适用的情况是什么?

4.4 桥面排水系统有哪些?如何布设?

4.5 桥梁人行道、栏杆及灯柱有哪些要求?

4.6 铁路桥梁和公路桥梁在桥面系上有哪些区别? 2x8Jn4af1XhjSZLKYKeYArRDR5/3kYeoON1HzbMCybb00QsF5Cca1oh0BSrZbj6m

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