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1、第一節第一節 橋面布置與構造橋面布置與構造第二節第二節 橋梁附屬設施與構造橋梁附屬設施與構造第三節第三節 橋面板的設計與計算橋面板的設計與計算第四節第四節 橋梁支座橋梁支座A 公路橋面構造包括公路橋面構造包括行車道鋪裝行車道鋪裝、排水防水排水防水系統系統、人行道(或安全帶)人行道(或安全帶)、路緣石路緣石、欄欄桿桿、燈柱燈柱、安全護欄安全護欄和和伸縮裝置伸縮裝置等。一般等。一般公路橋梁的橋面構造如圖公路橋梁的橋面構造如圖2.1所示。所示。第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座橋梁工程橋梁工程橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座A 鐵路橋面構造通常包括鐵路橋面構造通常包括鋼軌、
2、護軌、軌枕、鋼軌、護軌、軌枕、道碴、擋碴墻、泄水管、人行道、欄桿和道碴、擋碴墻、泄水管、人行道、欄桿和鋼軌伸縮調節器鋼軌伸縮調節器等,如圖等,如圖2.2所示。鋪設道所示。鋪設道碴的橋面稱為碴的橋面稱為道碴橋面道碴橋面(ballasted deck),鋼橋橋面則一般不鋪道碴,而將),鋼橋橋面則一般不鋪道碴,而將軌枕直接鋪在縱梁上,稱為軌枕直接鋪在縱梁上,稱為明橋面明橋面(open deck)。)。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座鐵路橋面鐵路橋面有碴道床有碴道床是指枕木及周圍的道碴層。道床兩側設擋碴墻。是指枕木及周圍的道碴
3、層。道床兩側設擋碴墻。道床作用:道床作用:減弱減弱對橋的沖擊;對橋的沖擊;緩和緩和列車的振動;列車的振動;防止防止枕木移位;將車輪集中荷載枕木移位;將車輪集中荷載分布分布到梁頂面;到梁頂面;調整調整軌底標高。軌底標高。擋碴墻作用:擋住道碴。為使其擋碴墻作用:擋住道碴。為使其不參與不參與主梁的受主梁的受力;沿縱向每隔力;沿縱向每隔34m,設橫向斷縫(包括其縱,設橫向斷縫(包括其縱向鋼筋),縫內填塞防水材料。向鋼筋),縫內填塞防水材料。單線鐵路橋道碴槽寬不得小于單線鐵路橋道碴槽寬不得小于3.9m(4.2或更或更大),枕木應高出擋碴墻頂面。枕木底下厚度一大),枕木應高出擋碴墻頂面。枕木底下厚度一般不
4、得小于般不得小于25cm,以適應機械化養護操作。,以適應機械化養護操作。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座鐵路橋面鐵路橋面無碴道床:如整體道床無碴道床:如整體道床優點優點:軌道擺動小、行車安全性好;軌道擺動小、行車安全性好; 減少線路維修工作量。減少線路維修工作量。缺點缺點:對梁體的徐變變形、下部結構的工后沉對梁體的徐變變形、下部結構的工后沉降要求嚴格。降要求嚴格。A 一、橋面鋪裝一、橋面鋪裝公路橋面鋪裝公路橋面鋪裝(也稱行車道鋪裝,或稱橋面保護(也稱行車道鋪裝,或稱橋面保護層),是車輪直接作用的部分。層),是車輪直接作
5、用的部分。橋面鋪裝橋面鋪裝(deck surfacing,wearing surface)的功能在于:防止車輛輪胎)的功能在于:防止車輛輪胎直接磨耗直接磨耗屬于承重結構的行車道板(即主梁上翼緣),保屬于承重結構的行車道板(即主梁上翼緣),保護主梁免受護主梁免受雨水侵蝕雨水侵蝕,并對車輛輪重的集中荷載,并對車輛輪重的集中荷載起到一定的起到一定的擴散作用擴散作用。橋面鋪裝材料橋面鋪裝材料,要求有一定的強度,不易開裂,要求有一定的強度,不易開裂,并耐磨。并耐磨。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座行車道鋪裝有多種型式行車道鋪裝有多種型式,如,如普通水泥混凝土普通水泥混凝土、防水混凝
6、土防水混凝土、瀝青混凝土瀝青混凝土等。水泥混凝土和等。水泥混凝土和瀝青混凝土橋面鋪裝能滿足各項要求,使用瀝青混凝土橋面鋪裝能滿足各項要求,使用較為廣泛。水泥混凝土鋪裝的造價低,耐磨較為廣泛。水泥混凝土鋪裝的造價低,耐磨性能好,適合重載交通,但養生期長,日后性能好,適合重載交通,但養生期長,日后修補比較麻煩。瀝青混凝土鋪裝重量較輕,修補比較麻煩。瀝青混凝土鋪裝重量較輕,維修養護方便,通車速度快,但易老化和變維修養護方便,通車速度快,但易老化和變形。形。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座公路橋面鋪裝的結構型式宜與橋梁所在的公公路橋面鋪裝的結構型式宜與橋梁所在的公路路面相路路面相
7、協調協調。高速公路和一級公路特大橋、大橋的橋面鋪高速公路和一級公路特大橋、大橋的橋面鋪裝 宜 采 用裝 宜 采 用 瀝 青 混 凝 土瀝 青 混 凝 土 , 厚 度 不 宜 小 于, 厚 度 不 宜 小 于70mm;對對二級及二級以下二級及二級以下的公路橋梁,若采用的公路橋梁,若采用瀝青瀝青混凝土混凝土橋面鋪裝,其厚度不宜小于橋面鋪裝,其厚度不宜小于50mm。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座對水泥混凝土橋面鋪裝,其厚度(不含整平對水泥混凝土橋面鋪裝,其厚度(不含整平層和墊層)不宜小于層和墊層)不宜小于80mm80mm,混凝土強度等級,混凝土強度等級不宜小于不宜小于C40C
8、40。為使鋪裝層具有足夠的強度和。為使鋪裝層具有足夠的強度和良好的整體性(亦能起到聯系各主梁共同受良好的整體性(亦能起到聯系各主梁共同受力的作用),應配置直徑不小于力的作用),應配置直徑不小于8mm8mm、間距、間距不大于不大于100mm100mm的的鋼筋網鋼筋網。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座通常,橋面鋪裝不作為承重結構考慮,若通常,橋面鋪裝不作為承重結構考慮,若在施工中能確保鋪裝層與行車道板緊密結在施工中能確保鋪裝層與行車道板緊密結合成整體,則一定厚度的水泥混凝土鋪裝合成整體,則一定厚度的水泥混凝土鋪裝層還可以計入在行車道板的厚度內并與行層還可以計入在行車道板的厚度
9、內并與行車道板共同受力。車道板共同受力。在鐵路橋梁中,列車車輪直接與鋼軌接觸,在鐵路橋梁中,列車車輪直接與鋼軌接觸,故僅在梁頂設防水鋪裝層。故僅在梁頂設防水鋪裝層。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座公路橋面過去常用貼式防水層,其由兩層防水卷材公路橋面過去常用貼式防水層,其由兩層防水卷材(如油毛氈)和三層黏結材(瀝青膠砂)相間組合而(如油毛氈)和三層黏結材(瀝青膠砂)相間組合而成,一般厚成,一般厚12cm。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座鐵路橋梁常用的防水層由兩層石棉瀝青中夾鐵路橋梁常用的防水層由兩層石棉瀝青中夾瀝浸制麻布,其上再鋪一層瀝青混凝土保護瀝浸
10、制麻布,其上再鋪一層瀝青混凝土保護層構成。層構成。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座A橋面縱、橫坡橋面縱、橫坡橋面上設置縱坡,一方面有利于橋面上設置縱坡,一方面有利于排水排水,另一方,另一方面,則是橋梁面,則是橋梁立面布置立面布置所必需所必需在平原地區的通航河流上建橋時,為滿足橋下在平原地區的通航河流上建橋時,為滿足橋下通航要求,需要通航要求,需要抬高抬高通航孔的橋面高程;在兩通航孔的橋面高程;在兩岸,則需要將橋面盡快岸,則需要將橋面盡快降至降至地面,以地面,以減少減少橋頭橋頭引道土方量,引道土方量,縮短縮短橋長,從而橋長,從而節省節省工程費用。工程費用。這樣,就形成縱坡。
11、橋面的縱坡,一般都做成這樣,就形成縱坡。橋面的縱坡,一般都做成雙向縱坡雙向縱坡,并在橋中心(或主跨內)設置,并在橋中心(或主跨內)設置豎曲豎曲線線。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座A橋面縱、橫坡橋面縱、橫坡鐵路橋梁鐵路橋梁的縱坡一般較小。若縱坡大于的縱坡一般較小。若縱坡大于10,就應采取構造措施。,就應采取構造措施。若是若是明橋面明橋面,則需增加防爬器,防止鋼軌,則需增加防爬器,防止鋼軌爬行。對梁橋,固定支座應設在位于坡道爬行。對梁橋,固定支座應設在位于坡道下側的端頭,借使橋墩(臺)頂帽憑借受下側的端頭,借使橋墩(臺)頂帽憑借受壓來抵抗縱向力。壓來抵抗縱向力。橋梁工程橋梁
12、工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座設置公路橋面橫坡(設置公路橋面橫坡(lateral slope of deck,見下圖),見下圖)的目的,在于迅速排除雨水,防止或減少雨水對鋪裝的目的,在于迅速排除雨水,防止或減少雨水對鋪裝層的滲透,從而保護行車道板,延長橋梁使用壽命。層的滲透,從而保護行車道板,延長橋梁使用壽命。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座公路橋面的橫坡,一般為公路橋面的橫坡,一般為1.5%3。通常有通常有三種設置型式。三種設置型式。對于板橋(矩形板或空心板)或就地澆筑對于板橋(矩形板或空心板)或就地澆筑的肋板式梁橋,為節省鋪裝材料并減輕橋面的肋板式梁橋,為
13、節省鋪裝材料并減輕橋面恒載重力,可以將橫坡直接設在墩臺頂部,恒載重力,可以將橫坡直接設在墩臺頂部,或通過調整支承墊石高度來形成橫坡,而使或通過調整支承墊石高度來形成橫坡,而使橋梁上部結構形成雙向傾斜,此時,鋪裝層橋梁上部結構形成雙向傾斜,此時,鋪裝層在整個橋寬上做成等厚的,分別如圖(在整個橋寬上做成等厚的,分別如圖(a a)、)、(c c)所示。)所示。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座在裝配式肋板式梁橋中,為使主梁構造在裝配式肋板式梁橋中,為使主梁構造簡單、架設和拼裝方便,通常將橫坡直接簡單、架設和拼裝方便,通常將橫坡直接設在行車道板上。先鋪設一層厚度變化的設在行車道板上
14、。先鋪設一層厚度變化的混凝土三角形墊層,形成雙向傾斜,再鋪混凝土三角形墊層,形成雙向傾斜,再鋪設等厚的混凝土鋪裝層,如圖設等厚的混凝土鋪裝層,如圖(b)所示。所示。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座對寬度較大的橋梁,用三角墊層設置橫對寬度較大的橋梁,用三角墊層設置橫坡將使混凝土用量或橋面恒載重力增加太坡將使混凝土用量或橋面恒載重力增加太多。為此,可將行車道板做成傾斜面而形多。為此,可將行車道板做成傾斜面而形成橫坡,見成橫坡,見圖圖(d)(d)。鐵路橋面較窄,一般在道碴槽板頂部鋪設鐵路橋面較窄,一般在道碴槽板頂部鋪設厚度變化的水泥砂漿墊層,形成排水橫坡,厚度變化的水泥砂漿墊層
15、,形成排水橫坡,其上再鋪設防水層。其上再鋪設防水層。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座A 橋面排水系統橋面排水系統 為防止雨水為防止雨水積滯積滯于橋面并于橋面并滲入滲入梁體而影響橋的耐久性,除在梁體而影響橋的耐久性,除在橋面鋪裝內橋面鋪裝內設置設置防水層外,還應使橋上的雨水被迅速引導防水層外,還應使橋上的雨水被迅速引導排排出出橋外,為此需設計一個完整的橋外,為此需設計一個完整的排水系統排水系統。 在橋面上除設置縱橫坡排水外,常常需要設置一定數量的泄在橋面上除設置縱橫坡排水外,常常需要設置一定數量的泄水管。水管。 鐵路橋較窄,以橫坡排水為主,道碴槽板上的雨水流向擋碴鐵路橋較窄
16、,以橫坡排水為主,道碴槽板上的雨水流向擋碴墻,沿擋碴墻匯流到橫向泄水孔排出(參見下圖)。墻,沿擋碴墻匯流到橫向泄水孔排出(參見下圖)。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座當公路橋橋面縱坡當公路橋橋面縱坡大于大于2%2% ,而橋長小于,而橋長小于50m50m時,時,一般能保證通過橋頭引道排水,橋上就一般能保證通過橋頭引道排水,橋上就可不設可不設泄水管泄水管。此時,可在引道兩側設置流水槽,以。此時,可在引道兩側設置流水槽,以免雨水沖刷引道路基。免雨水沖刷引道路基。當橋面縱坡當橋面縱坡大于大于2%2% ,橋長大于,橋長大于50m50m時,就需要時,就需要設置泄水管設置泄水管,一般每
17、隔,一般每隔121215m15m長度設置一個;長度設置一個;當橋面縱坡小于當橋面縱坡小于2 2時,泄水管就需要設置更密時,泄水管就需要設置更密一些,一般每隔一些,一般每隔6 68m8m設置一個。設置一個。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座泄水管的過水面積通常按每平方米橋面上不小于泄水管的過水面積通常按每平方米橋面上不小于202030mm30mm2 2計。計。泄水管可沿行車道兩側左右對稱排列,也可交錯泄水管可沿行車道兩側左右對稱排列,也可交錯排列,離路緣石的距離為排列,離路緣石的距離為0.200.200.50m0.50m。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座
18、泄水管也可布置在人泄水管也可布置在人行道板下面,見右圖;行道板下面,見右圖;橋面水通過設在緣石橋面水通過設在緣石或人行道構件側面的或人行道構件側面的進水孔流向泄水孔,進水孔流向泄水孔,在泄水孔的三個周邊在泄水孔的三個周邊設置相應的聚水槽,設置相應的聚水槽,起到聚水、導流和攔起到聚水、導流和攔截作用。截作用。為防止大塊垃圾堵塞為防止大塊垃圾堵塞泄水道,在進水的入泄水道,在進水的入口處設置金屬柵門??谔幵O置金屬柵門。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座A 混凝土梁式橋采用的泄水管道混凝土梁式橋采用的泄水管道有下列幾種型式有下列幾種型式:1.1.金屬泄水管金屬泄水管如下圖如下圖(a
19、)(a)適用于具有防水層的適用于具有防水層的鋪裝結構,常見的是鑄鐵管。鋪裝結構,常見的是鑄鐵管。泄水管的內徑一般為泄水管的內徑一般為0.100.100.15m0.15m,管子下端應伸出行車道板底面以管子下端應伸出行車道板底面以下下0.150.150.20m0.20m,以防滲濕主梁梁,以防滲濕主梁梁肋表面。肋表面。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座安裝泄水管時,與防水層的邊緣要緊夾在管子頂安裝泄水管時,與防水層的邊緣要緊夾在管子頂緣與泄水漏斗之間,以便防水層的滲水能通過漏緣與泄水漏斗之間,以便防水層的滲水能通過漏斗上的過水孔流入管內。斗上的過水孔流入管內。這種鑄鐵泄水管,使用
20、效果好,但結構較為復雜。這種鑄鐵泄水管,使用效果好,但結構較為復雜。根據具體情況,可以作簡化改進,例如采用鋼管根據具體情況,可以作簡化改進,例如采用鋼管和鋼板的焊接構造等。和鋼板的焊接構造等。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座2.鋼筋混凝土泄水管鋼筋混凝土泄水管下圖下圖(b)(b)所示為鋼筋混凝土的泄所示為鋼筋混凝土的泄水管構造,它適用于采用防水混水管構造,它適用于采用防水混凝土的鋪裝構造上。凝土的鋪裝構造上。在制作時,可以將金屬柵板直接在制作時,可以將金屬柵板直接作為鋼筋混凝土管的端模板,并作為鋼筋混凝土管的端模板,并在柵板上焊上短鋼筋錨固于混凝在柵板上焊上短鋼筋錨固于混
21、凝土中。這種預制的泄水管構造比土中。這種預制的泄水管構造比較簡單,可以節省鋼材。較簡單,可以節省鋼材。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座3.橫向排水孔道橫向排水孔道對于一些跨徑不大、不設人行道的小橋,有對于一些跨徑不大、不設人行道的小橋,有時為了簡化構造和節省材料,可以直接在行時為了簡化構造和節省材料,可以直接在行車道兩側的安全帶或路緣石上預留橫向孔道,車道兩側的安全帶或路緣石上預留橫向孔道,用鐵管或塑料管等將水排出橋外。管口要伸用鐵管或塑料管等將水排出橋外。管口要伸出構件外出構件外0.020.020.03m0.03m以便滴水。以便滴水。這種做法雖簡便,但因孔道坡度平緩,易
22、于這種做法雖簡便,但因孔道坡度平緩,易于淤塞。淤塞。 橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座4.4.封閉式排水系統封閉式排水系統對于城市橋梁、立交橋及高速公路上的橋梁,應對于城市橋梁、立交橋及高速公路上的橋梁,應該避免泄水管掛在橋下,這樣既影響橋的外觀,該避免泄水管掛在橋下,這樣既影響橋的外觀,又有礙公共衛生。應設置完整封閉的排水系統,又有礙公共衛生。應設置完整封閉的排水系統,將排水管道沿墩臺接至地面排水系統。將排水管道沿墩臺接至地面排水系統。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座橋跨結構在氣溫變化、活載作用、混凝土收縮和橋跨結構在氣溫變化、活載作用、混凝土收縮
23、和徐變等影響下將會發生徐變等影響下將會發生伸縮變形伸縮變形。為滿足結構為滿足結構按照設計按照設計的計算圖式變形,同時橋面的計算圖式變形,同時橋面又能保證車輛又能保證車輛平順通過平順通過,就要在相鄰兩梁端之間,就要在相鄰兩梁端之間,或梁端與橋臺之間,或梁的鉸接位置處或梁端與橋臺之間,或梁的鉸接位置處( (這些位置這些位置的梁體斷縫稱為伸縮縫,的梁體斷縫稱為伸縮縫,expansion joint)expansion joint)的橋的橋面(公路橋是路面,鐵路橋是鋼軌)設置面(公路橋是路面,鐵路橋是鋼軌)設置伸縮裝伸縮裝置置(expansion installationexpansion insta
24、llation)。)。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座以往習慣于籠統地稱伸縮縫和伸縮裝置為伸以往習慣于籠統地稱伸縮縫和伸縮裝置為伸縮縫,容易引起誤解,較為嚴格的縮縫,容易引起誤解,較為嚴格的定義定義是:是:伸縮縫伸縮縫指為指為適應材料脹縮變形適應材料脹縮變形對結構的影響,對結構的影響,而在橋跨結構的兩端設置的而在橋跨結構的兩端設置的間隙間隙;伸縮裝置伸縮裝置指為使車輛平穩通過橋面并滿足橋面變形的指為使車輛平穩通過橋面并滿足橋面變形的需要,在伸縮縫處設置的需要,在伸縮縫處設置的各種裝置各種裝置的總稱。的總稱。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座伸縮裝置的構
25、造應伸縮裝置的構造應滿足下列要求滿足下列要求:能保證結構溫度變化所引起的伸縮變形;能保證結構溫度變化所引起的伸縮變形;裝置本身及其與結構的連接牢固可靠;裝置本身及其與結構的連接牢固可靠;車輛駛過時應平順、無突跳與噪聲;車輛駛過時應平順、無突跳與噪聲;可防止雨水和垃圾泥土滲入阻塞;可防止雨水和垃圾泥土滲入阻塞;安裝、檢查、養護、清污均簡易方便。安裝、檢查、養護、清污均簡易方便。需要強調的是,在設置伸縮裝置處,欄桿與需要強調的是,在設置伸縮裝置處,欄桿與橋面鋪裝都需要斷開。橋面鋪裝都需要斷開。橋梁工程橋梁工程第三節第三節 橋梁伸縮裝置橋梁伸縮裝置第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座伸縮裝置是橋梁
26、的薄弱位置,因為微小的不平伸縮裝置是橋梁的薄弱位置,因為微小的不平整就會使它承受較大的沖擊作用,因此常常遭整就會使它承受較大的沖擊作用,因此常常遭到損壞(主要表現為接縫處錯臺而導致到損壞(主要表現為接縫處錯臺而導致橋面破橋面破壞和跳車壞和跳車,影響行車平穩性和舒適性)而需要,影響行車平穩性和舒適性)而需要養護、更換。養護、更換。例如,根據對我國例如,根據對我國1313座大城市的座大城市的556556座公路和城座公路和城市橋梁的調查結果,伸縮裝置已破壞的橋梁為市橋梁的調查結果,伸縮裝置已破壞的橋梁為271271座,占被調查橋梁總數的座,占被調查橋梁總數的48.748.7。橋梁工程橋梁工程第二章第
27、二章 橋面系與支座橋面系與支座造成伸縮裝置普遍破損的原因,除了交通流量增造成伸縮裝置普遍破損的原因,除了交通流量增大、重型車輛增多(沖擊作用明顯增大)外,設大、重型車輛增多(沖擊作用明顯增大)外,設計、施工和養護方面的失誤也不容忽視。計、施工和養護方面的失誤也不容忽視。因此,對于伸縮裝置的設計和構造處理絕不能簡因此,對于伸縮裝置的設計和構造處理絕不能簡單行事。單行事。對于曲線橋或斜橋,除了對于曲線橋或斜橋,除了縱向、豎向變形縱向、豎向變形外,還外,還存在存在橫向、縱向及豎向相對錯位橫向、縱向及豎向相對錯位,故選用的伸縮,故選用的伸縮裝置要有相應的變位適應能力。裝置要有相應的變位適應能力。橋梁工
28、程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座A一、公路橋面伸縮裝置一、公路橋面伸縮裝置公路橋面的公路橋面的伸縮裝置種類伸縮裝置種類繁多,不斷改進。繁多,不斷改進。依據伸縮裝置的傳力方式及其構造特點,可依據伸縮裝置的傳力方式及其構造特點,可以把它們分為四類,即以把它們分為四類,即充填式伸縮縫、鋼板充填式伸縮縫、鋼板伸縮縫、橡膠伸縮縫和組合伸縮縫。伸縮縫、橡膠伸縮縫和組合伸縮縫。選擇伸縮縫類型時要考慮橋梁的伸縮量和車選擇伸縮縫類型時要考慮橋梁的伸縮量和車輛荷載、交通量和車速。輛荷載、交通量和車速。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座充填式伸縮縫是指在結構預留的縫中填充能適應變
29、充填式伸縮縫是指在結構預留的縫中填充能適應變形的材料而形成的伸縮縫,分為明縫和暗縫兩種。形的材料而形成的伸縮縫,分為明縫和暗縫兩種。暗縫式:適應于伸縮量小、橋面鋪裝為瀝青混凝土暗縫式:適應于伸縮量小、橋面鋪裝為瀝青混凝土的情況。對于伸縮量小于的情況。對于伸縮量小于5mm5mm的,橋面鋪裝可以連的,橋面鋪裝可以連續,在伸縮縫處鋸縫,正常鋸縫寬度為續,在伸縮縫處鋸縫,正常鋸縫寬度為5mm5mm左右,左右,深度約為深度約為30-50mm30-50mm,在鋸縫內澆灌,在鋸縫內澆灌5-7mm5-7mm的接縫材料。的接縫材料。伸縮量較大的可以將改性瀝青材料直接平鋪在橋梁伸縮量較大的可以將改性瀝青材料直接平
30、鋪在橋梁接縫處,與前后的橋面鋪裝形成連續體。接縫處,與前后的橋面鋪裝形成連續體。明縫式:直接在橋體的開縫處填充接縫材料。明縫式:直接在橋體的開縫處填充接縫材料。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座1.1.充填式伸縮縫充填式伸縮縫2 2鋼板伸縮縫鋼板伸縮縫鋼板伸縮縫鋼板伸縮縫是一種常用的伸縮縫,適應于中小伸是一種常用的伸縮縫,適應于中小伸縮量,常見的形式有滑板式和梳齒式。縮量,常見的形式有滑板式和梳齒式?;迨剑菏窃诳p間的加勁角鋼上加設一塊鋼板,滑板式:是在縫間的加勁角鋼上加設一塊鋼板,鋼板的一端與角鋼焊接另一端則搭設在另一側的鋼板的一端與角鋼焊接另一端則搭設在另一側的角鋼上,
31、它的最大縫寬可以達到角鋼上,它的最大縫寬可以達到101mm101mm。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座梳齒式:是由分別連接在相鄰兩個梁端的梳形鋼梳齒式:是由分別連接在相鄰兩個梁端的梳形鋼板交錯咬合而成。下圖為鋼形板伸縮裝置的構造板交錯咬合而成。下圖為鋼形板伸縮裝置的構造示例,它是將鋼板做成梳齒狀,跨越伸縮縫間隙示例,它是將鋼板做成梳齒狀,跨越伸縮縫間隙后,搭在另一端預埋鋼板上,伸縮量達后,搭在另一端預埋鋼板上,伸縮量達40mm40mm以上。以上。這種裝置結構本身剛度較大,抗沖擊力強,因此這種裝置結構本身剛度較大,抗沖擊力強,因此在中、大跨橋梁中廣泛采用。其缺點是防水性稍在
32、中、大跨橋梁中廣泛采用。其缺點是防水性稍差,影響使用效果,也較費鋼材。差,影響使用效果,也較費鋼材。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座3橡膠伸縮縫橡膠伸縮縫橡膠伸縮縫橡膠伸縮縫主要有條形和板形。最簡單的條形橡主要有條形和板形。最簡單的條形橡膠伸縮縫是塞入式的,如書上圖膠伸縮縫是塞入式的,如書上圖2-112-11。橡膠條的截面可以做成空心板形、橡膠條的截面可以做成空心板形、M M形、形、形及管形及管形等彈性變形較大的形式。特點是伸縮量小,只形等彈性變形較大的形式。特點是
33、伸縮量小,只有有20mm20mm左右,橡膠老化后更換不便。左右,橡膠老化后更換不便。橋梁工程橋梁工程第三節第三節 橋梁伸縮裝置橋梁伸縮裝置第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座板式橡膠伸縮裝置板式橡膠伸縮裝置是用一整塊橡膠板嵌在伸縮縫是用一整塊橡膠板嵌在伸縮縫中而成,橡膠板設有上下凹槽,依靠凹槽之間的中而成,橡膠板設有上下凹槽,依靠凹槽之間的橡膠體剪切變形來達到伸縮的目的,并在橡膠板橡膠體剪切變形來達到伸縮的目的,并在橡膠板內預埋鋼板以提高橡膠的承載能力,伸縮量可達內預埋鋼板以提高橡膠的承載能力,伸縮量可達60mm60mm。如果在橡膠板下增設前述梳形板,一面用梳形鋼如果在橡膠板下增設前述梳形板
34、,一面用梳形鋼板來支托橡膠板,一面用橡膠板來防水,兩者同板來支托橡膠板,一面用橡膠板來防水,兩者同時起伸縮的作用,則伸縮量可以增加至時起伸縮的作用,則伸縮量可以增加至200mm200mm。下圖為板式橡膠伸縮裝置的一般構造。下圖為板式橡膠伸縮裝置的一般構造。橋梁工程橋梁工程第三節第三節 橋梁伸縮裝置橋梁伸縮裝置第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座4 4組合伸縮縫組合伸縮縫組合伸縮縫組合伸縮縫是一種伸縮量大,結構較為復雜的,但是一種伸縮量大,結構較為復雜的,但功能比較完善的一種伸縮裝置。功能比較完善的一種伸縮裝置。橋梁工程橋梁工程第二章第二章
35、 橋面系與支座橋面系與支座鐵路橋梁的鋼軌伸縮調節器鐵路橋梁的鋼軌伸縮調節器在荷載與溫度變化影響下,鐵路橋梁上的鋼軌在荷載與溫度變化影響下,鐵路橋梁上的鋼軌會隨同橋梁一起伸長或縮短。橋梁上部結構的會隨同橋梁一起伸長或縮短。橋梁上部結構的連續長度越長,伸縮量就越大。鋼軌端頭的間連續長度越長,伸縮量就越大。鋼軌端頭的間隙越大,車輪經過時在該處所產生的沖擊力就隙越大,車輪經過時在該處所產生的沖擊力就越大,甚至影響行車安全。越大,甚至影響行車安全。因此,橋梁設計規范要求連續長度大于因此,橋梁設計規范要求連續長度大于100m100m的的橋梁,必須在梁端伸縮縫處設置鋼軌伸縮調節橋梁,必須在梁端伸縮縫處設置鋼
36、軌伸縮調節器,以保證車輪是在連續的而不是斷開的軌道器,以保證車輪是在連續的而不是斷開的軌道上滾動。上滾動。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座鋼軌伸縮調節器的種類有限,構造也較簡單。鋼軌伸縮調節器的種類有限,構造也較簡單。下圖為一種鋼軌伸縮調節器的示意圖。這種鋼下圖為一種鋼軌伸縮調節器的示意圖。這種鋼軌伸縮調節器只需將原來對接的兩根鋼軌分別軌伸縮調節器只需將原來對接的兩根鋼軌分別向內、外側稍加彎曲,并平行地伸至對方一段向內、外側稍加彎曲,并平行地伸至對方一段距離。內側鋼軌的內緣磨削成尖狀,使兩根鋼距離。內側鋼軌的內緣磨削成尖狀,使兩根鋼軌的內緣處在同一直線上,以便車輪通過。尖
37、軌的內緣處在同一直線上,以便車輪通過。尖軌與外側鋼軌用彈簧抵緊,使鋼軌伸縮時尖軌軌與外側鋼軌用彈簧抵緊,使鋼軌伸縮時尖軌始終貼緊在外側鋼軌上,軌尖處不致出現縫隙。始終貼緊在外側鋼軌上,軌尖處不致出現縫隙。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座A 鐵路橋梁梁縫處理鐵路橋梁梁縫處理 橫向伸縮縫上設鐵蓋板;橫向伸縮縫上設鐵蓋板; 縱向構造縫上設鋼筋混凝土蓋板。縱向構造縫上設鋼筋混凝土蓋板。 蓋板板下隔一定間距焊有短鋼筋,以防止蓋板位移。蓋板板下隔一定間距焊有短鋼筋,以防止蓋板位移。 若梁縫較寬,可以焊兩排鋼筋。若梁縫較寬,可以焊兩
38、排鋼筋。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座一般位于城鎮和近郊的公路橋梁,均應設置人行道。一般位于城鎮和近郊的公路橋梁,均應設置人行道。人行道寬度由人行交通流量決定,可選用人行道寬度由人行交通流量決定,可選用0.75m或或1.0m,大于,大于1.0m時按時按0.5m倍數遞增。倍數遞增。行人稀少地區可不設人行道,為保障行車安全改用行人稀少地區可不設人行道,為保障行車安全改用安全帶。安全帶。高速公路、一級公路上的橋梁一般不設人行道,但高速公路、一級公路上的橋梁一般不設人行道,但應在路緣和中央分隔帶設置安全護欄。應在路緣和中央分隔帶設置安全護欄。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系
39、與支座橋面系與支座人行道人行道人行道(人行道(sidewalksidewalk)一般高出行車道)一般高出行車道0.250.35m0.250.35m。在跨徑較小的現澆板梁橋中,可現澆懸臂板作為人在跨徑較小的現澆板梁橋中,可現澆懸臂板作為人行道板行道板( (圖圖(a)(a);在裝配式板橋中,可專設人行道板梁,采用局部加在裝配式板橋中,可專設人行道板梁,采用局部加高墩臺蓋梁的方法來抬高人行道板梁高墩臺蓋梁的方法來抬高人行道板梁( (圖圖(b)(b);在跨徑較大的裝配式板橋中,專設人行道板梁就不在跨徑較大的裝配式板橋中,專設人行道板梁就不經濟,此時常預制一些人行道塊件擱置于板上,形經濟,此時常預制一些
40、人行道塊件擱置于板上,形成人行道(圖成人行道(圖(c)(c))。)。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座在裝配式肋梁橋上,人行道通常都是做成預制塊件安在裝配式肋梁橋上,人行道通常都是做成預制塊件安裝的。預制塊件可為整體式或塊件式;安裝方式可為裝的。預制塊件可為整體式或塊件式;安裝方式可為懸臂式或擱置式。懸臂式或擱置式。橋梁工程橋梁工程右圖為一整體擱置式預右圖為一整體擱置式預制人行道的構造型式,制人行道的構造型式,截面呈肋板式。人行道截面呈肋板式。人行道與行車道板之間無需聯與行車道板之間無需聯結,人行道板下可放置結,人行道板
41、下可放置過橋的管線。過橋的管線。第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座右圖是一種分塊懸臂式人行右圖是一種分塊懸臂式人行道的構造型式。人行道由人道的構造型式。人行道由人行道板、人行道梁、支撐梁行道板、人行道梁、支撐梁及路緣石(及路緣石(curbcurb)組成。人)組成。人行道梁擱在行車道的主梁上,行道梁擱在行車道的主梁上,一端懸臂挑出,另一端則通一端懸臂挑出,另一端則通過預埋在人行道梁上的鋼板過預埋在人行道梁上的鋼板與主梁預留的錨固鋼筋焊接與主梁預留的錨固鋼筋焊接加以固定。加以固定。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座人行道梁分人行道梁分A A、B B兩種。兩種。A A式較寬,
42、其懸出端留有方式較寬,其懸出端留有方孔以安裝欄桿柱;孔以安裝欄桿柱;B B式較窄,布置在式較窄,布置在A A式之間。式之間。支撐梁靠主梁縱向邊緣布置,用以固定人行道梁和支撐梁靠主梁縱向邊緣布置,用以固定人行道梁和搭設人行道板。搭設人行道板。人行道板鋪設在人行道梁和支撐梁上。人行道板鋪設在人行道梁和支撐梁上。這種構造的預制塊件小而輕,但施工較麻煩。在起這種構造的預制塊件小而輕,但施工較麻煩。在起重條件較好的地方,可考慮采用整體分段預制的人重條件較好的地方,可考慮采用整體分段預制的人行道。行道。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座人行道板頂面一般鋪設人行道板頂面一般鋪設20mm2
43、0mm厚的水泥砂漿或瀝厚的水泥砂漿或瀝青砂作為面層,也可鑲砌彩色面磚,并做成青砂作為面層,也可鑲砌彩色面磚,并做成1 1左右的內傾排水橫坡。左右的內傾排水橫坡。在橋面伸縮縫豎面內,人行道(包括欄桿)必在橋面伸縮縫豎面內,人行道(包括欄桿)必須斷開,避免與結構共同受力而破壞。須斷開,避免與結構共同受力而破壞。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座安全帶安全帶不設人行道的橋上,兩邊應設寬度不小于不設人行道的橋上,兩邊應設寬度不小于0.25m0.25m、高為高為0.250.35m0.250.35m的護輪安全帶的護輪安全帶(safety belt)(safety belt)。安全帶可以
44、做成預制塊件或與橋面鋪裝層一起安全帶可以做成預制塊件或與橋面鋪裝層一起現澆。現澆。預制的安全帶有矩形截面和肋板式截面兩種,預制的安全帶有矩形截面和肋板式截面兩種,見圖見圖4.154.15,以矩形截面最為常用。,以矩形截面最為常用?,F澆的安全帶需每隔現澆的安全帶需每隔2.53m2.53m做一斷縫,以免參做一斷縫,以免參與主梁受力而被損壞。與主梁受力而被損壞。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座三、欄桿、燈柱三、欄桿、燈柱欄桿(欄桿(Parapet, railingParapet, railing)是橋上保護行人安)是橋上保護
45、行人安全的設施,要求堅固耐用;同時,欄桿又是表全的設施,要求堅固耐用;同時,欄桿又是表現橋梁建筑藝術之處,需要有一個美觀大方的現橋梁建筑藝術之處,需要有一個美觀大方的建筑造型。建筑造型。公路與城市道路橋梁的欄桿常用混凝土、鋼筋公路與城市道路橋梁的欄桿常用混凝土、鋼筋混凝土、鋼、鑄鐵、混凝土、鋼、鑄鐵、PVCPVC(塑鋼)等材料制作,(塑鋼)等材料制作,其高度不應小于其高度不應小于1.1m1.1m,欄桿立柱的間距大致在,欄桿立柱的間距大致在2.5m2.5m左右。左右。在形式上,可分為節間式與連續式。在形式上,可分為節間式與連續式。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座節間式由立柱
46、、扶手及橫擋(或欄桿板)組成,節間式由立柱、扶手及橫擋(或欄桿板)組成,立柱安設在人行道梁上,扶手則支承于立柱上。立柱安設在人行道梁上,扶手則支承于立柱上。連續式無需立柱,由連續的扶手、欄桿板及底連續式無需立柱,由連續的扶手、欄桿板及底座組成。座組成。節間式欄桿便于預制安裝,能配合燈柱設計,節間式欄桿便于預制安裝,能配合燈柱設計,但對跨度不等的橋,在劃分上較為困難。但對跨度不等的橋,在劃分上較為困難。連續式欄桿有規則的欄桿板,富有節奏感,較連續式欄桿有規則的欄桿板,富有節奏感,較簡潔明快。簡潔明快。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座欄桿的設計首先要考慮欄桿的設計首先要考慮結
47、構安全可靠,選材合結構安全可靠,選材合理理;欄桿柱或欄桿底座要直接與澆筑在混凝士中的欄桿柱或欄桿底座要直接與澆筑在混凝士中的預埋件焊牢,以增強預埋件焊牢,以增強抗沖擊能力抗沖擊能力;同時也要考慮同時也要考慮經濟適用,工序簡單,互換方便經濟適用,工序簡單,互換方便。欄桿的欄桿的藝術處理藝術處理則根據橋梁的類別而要求不同。則根據橋梁的類別而要求不同。橋梁工程橋梁工程第二章第二章 橋面系與支座橋面系與支座公路橋的欄桿要求簡潔明快,其所用材料和尺公路橋的欄桿要求簡潔明快,其所用材料和尺寸比例與主體工程配合,常采用簡單的上、下寸比例與主體工程配合,常采用簡單的上、下扶手(扶手(balustradebalustrade)和欄桿柱組成,給行駛的)和欄桿柱組成,給行駛的車輛有一個廣闊的視野。車輛有一個廣闊的視野。城市橋梁的欄桿藝術造型應當予以重視,以使城市橋梁的欄桿藝術造型應當予以重視,以使欄桿與周圍環境和
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