橋梁工程橋面系及附屬工程施工

1、學習情境8 橋面系及附屬工程施工學習情境8 橋面系及附屬工程施工工作任務任務1.認識橋面系及橋梁附屬結(jié)構(gòu)；任務2.橋面鋪裝施工；任務3.橋面防排水施工；任務4. 伸縮縫施工；任務5.橋梁支座施工；學習目標1.敘述橋面系和附屬結(jié)構(gòu)類型與構(gòu)造；2.敘述橋面系和附屬結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法；3.敘述橋面系施工的方法和要求；4.敘述附屬工程施工的方法和要求；5.說明橋面系及附屬工程施工質(zhì)量檢測評定基本要求、實測項目、外觀鑒定要求。任務描述本學習情境分解為7個學習任務。每個學生應沿著如下流程進行學習：認知橋面系和橋梁附屬結(jié)構(gòu)敘述橋面系和附屬結(jié)構(gòu)的施工順序 敘述橋面系和附屬結(jié)構(gòu)的施工控制知道橋面系和附屬結(jié)構(gòu)常見問題

2、及處理方法任務任務1 認識橋面系認識橋面系 橋面部分通常包括橋面鋪裝、防水和排水設(shè)施、伸縮裝置、人行道(或安全帶)、緣石、欄桿和燈柱等構(gòu)造(圖8-1-1)。橋面部分雖然不是主要承重結(jié)構(gòu)，但它對橋梁功能的正常發(fā)揮，對主要承重構(gòu)件的保護，對車輛行人的安全以及橋梁的美觀而言都十分重要。任務任務1 認識橋面系認識橋面系圖8-1-1 橋面一般構(gòu)造圖任務任務1 認識橋面系認識橋面系任務任務1 認識橋面系認識橋面系1橋面鋪裝特點橋面鋪裝特點 橋面鋪裝也稱行車道板鋪裝，是橋梁結(jié)構(gòu)的一個重要組成部分，其作用是保護屬于主梁整體部分的行車道板不受車輛輪胎的直接磨耗，防止主梁遭受雨水的侵蝕，并能對車輛輪重的集中荷載起

3、一定的分布作用，減少車輪對橋梁結(jié)構(gòu)的沖擊力，改善行車條件，延長橋梁使用壽命。因此，要求橋面鋪裝具有抗車轍、行車舒適、抗滑、不適水和剛度好(與橋面板一起作用時)等特點。2橋面鋪裝常見類型橋面鋪裝常見類型1）水泥混凝土橋面鋪裝鋪裝層的混凝土強度等級不低于C40，鋪裝厚度不小于80mm，鋪設(shè)時要求有較好的密實度，避免二次成型。為使鋪裝層具有足夠的強度和良好的整體性（能起聯(lián)系各主梁共同受力的作用），鋪裝層內(nèi)還應配置直徑不小于8mm，間距不大于100mm的雙向鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)順橋向和橫橋向每米長度截面面積均不小于500mm2，水泥混凝土橋面鋪裝應符合公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范(JTG D40-2011)有

4、關(guān)規(guī)定。2）瀝青混凝土橋面鋪裝由粘結(jié)層、防水層及瀝青表面層組成。高速公路、一級公路的瀝青混凝土鋪裝層厚度通常為7080mm，必要時可增至100mm；二級及二級以下公路通常為5080mm。瀝青鋪裝應按照公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范(JTG D50-2006)有關(guān)規(guī)定辦理。瀝青混凝土鋪裝的重量較小，維修養(yǎng)護方便，鋪筑后幾小時就能通車運營，行車舒適，但容易老化和變形，受溫度影響較大。2橋面鋪裝常見類型橋面鋪裝常見類型水泥混凝土橋面鋪裝瀝青混凝土橋面鋪裝二、橋面排水二、橋面排水對于跨越公路、鐵路、通航河流的橋梁以及城市橋梁，為保證橋下行車行人安全及公共衛(wèi)生的需要，應像建筑物那樣設(shè)置封閉式的排水系統(tǒng) 。排水系統(tǒng)

5、主要由設(shè)置橋面縱橫坡及一定數(shù)量的泄水管等組成。泄水管材料一般采用鑄鐵、鋼材、鋼筋混凝土及塑料（聚氯乙烯PVC或聚乙烯PE）等。而塑料管以其優(yōu)越的性能在當前工程中得到越來越廣泛的使用。 梁式橋上常用的泄水管設(shè)置在行車道的邊緣處，離緣石的距離為0.100.50m（見圖8-1-2），橋面水流入泄水管后直接向下排放。 對于不設(shè)人行道的小橋，可以直接在行車道兩側(cè)的安全帶或緣石上預留橫向孔道，用鐵管或竹管將水排出橋外，管口要伸出橋2030mm以便滴水，但這種做法因孔道坡度較緩易于阻塞。二、橋面排水二、橋面排水三、人行道、欄桿三、人行道、欄桿位于城鎮(zhèn)和近郊的橋梁均應設(shè)置人行道，其寬度和高度應根據(jù)行人的交通流

6、量和周圍環(huán)境來確定。人行道的寬度為0.75m或1m，當寬度要求大于1m時，按0.5m的倍數(shù)增加。人行道頂面應做成傾向橋面1-1.5的排水橫坡，城市橋梁人行道頂面可鋪彩磚，以增加美觀。此外，人行道在橋面斷縫處必須做伸縮縫。人行道的構(gòu)造形式多種多樣，按施工的方法不同，可分為就地澆筑式、預制裝配式、部分裝配和部分現(xiàn)澆的混合式。二、三、四級公路上的特大、大、中橋可設(shè)置欄桿和安全帶，也可采用將欄桿和安全帶有機結(jié)合的安全護欄。高速公路、一級公路上的橋梁則必須設(shè)置護欄。 三、人行道、欄桿三、人行道、欄桿一、人行道與安全帶人多人行道0.75米+0.5米的倍數(shù)人少安全帶，0.250.5米高度0.250.4米做法

7、：現(xiàn)澆與橋面連成整體 預制做成配件，現(xiàn)場組合安裝1.人行道人行道1.人行道人行道欄桿高度0.8+1.2米，按規(guī)范計算水平力做法：全預制安裝澆欄桿柱、預制安裝扶手燈柱一般均為預制安裝2.欄桿、燈柱欄桿、燈柱作用封閉沿線兩側(cè)的作用具有吸收碰撞能量的作用種類剛性護攔半剛性護攔柔性護攔3.護欄護欄3.護欄護欄3.護欄護欄3.護欄護欄四、伸縮縫四、伸縮縫橋梁伸縮裝置的主要作用是適應橋梁上部結(jié)構(gòu)在氣溫變化、活載作用、混凝土收縮與徐變等因素的影響下變形的需要，并保證車輛平穩(wěn)通過橋面。為保證在氣溫變化、混凝土收縮與徐變、以及荷載作用等因素影響下，橋跨結(jié)構(gòu)能夠按靜力圖式自由地變形，并保證車輛平穩(wěn)通過，應在兩相鄰

8、梁端之間、梁端與橋臺背墻之間設(shè)置伸縮縫，并在伸縮縫處設(shè)置伸縮裝置。在伸縮縫附近的欄桿、人行道等結(jié)構(gòu)也應斷開，以滿足梁體的自由變形。橋梁伸縮裝置直接暴露在大氣中，承受車輛、人群荷載的反復作用，很小的缺陷和不足，就會引起跳車等不良現(xiàn)象，從而使其承受很大的沖擊，甚至影響到橋梁結(jié)構(gòu)本身和通行者的生命安全，是橋梁結(jié)構(gòu)中最易損壞又較難修繕的部位。在設(shè)計與施工過程中，應給予足夠的重視。1對伸縮縫的要求對伸縮縫的要求1)能夠滿足橋梁自由伸縮的要求，保證有足夠的伸縮量；2)伸縮裝置牢固可靠，與橋梁結(jié)構(gòu)連為整體，抗沖擊，經(jīng)久耐用；3)橋面平坦，行駛性良好，車輛駛過時應平順，無突跳和噪音；4)具有能夠安全防水和排水

9、的構(gòu)造，有效防止雨水滲入；5)能有效防止垃圾滲入阻塞。對于敞露式的伸縮縫要便于檢查和清除縫下溝槽的污物；6)構(gòu)造簡單，施工、安裝方便，且養(yǎng)護、修理與更換方便；7)經(jīng)濟價廉。2伸縮縫類型伸縮縫類型1) U型鋅鐵皮伸縮縫2)鋼板式伸縮縫3)橡膠伸縮縫1) U型鋅鐵皮伸縮縫型鋅鐵皮伸縮縫 這種伸縮縫以U形鋅鐵皮作為跨縫材料，鋅鐵皮分上、下兩層，上層的彎曲部分開鑿梅花眼，其上設(shè)置石棉纖維墊繩，然后用瀝青膠填塞。當橋面伸縮時，鋅鐵皮可隨之變形，下層鋅鐵皮可將滲下的雨水沿橋橫向排出橋外。采用相應的措施，該種伸縮縫還可以很好地配合橋面連續(xù)。 2)鋼板式伸縮縫鋼板式伸縮縫 用一塊厚度約為10mm的鋼板搭在斷縫

10、上，鋼板的一側(cè)焊在錨固于鋪裝層混凝土內(nèi)的角鋼1上，另一側(cè)可沿著對面的角鋼 2 自由滑動。這種伸縮縫所能適應的變形量在 4060mm 以上。但由于一側(cè)固死，車輛駛過時，往往由于拍擊作用而使結(jié)構(gòu)破壞，大大影響了伸縮縫的使用壽命。為此，可借助螺桿彈簧裝置來固定滑動鋼板，以消除不利的拍擊作用，并減小車輛荷載的沖擊影響。 3)橡膠伸縮縫橡膠伸縮縫 橡膠伸縮縫采用各種斷面形狀的橡膠帶（或板）作為嵌縫材料。由于橡膠（一般為氯丁橡膠）既富有彈性，又易于膠帖，并且能滿足變形要求和具備防水功能，施工及養(yǎng)護維修也很方便。 型鋼伸縮縫梳齒板伸縮縫 模數(shù)式伸縮縫五、橋梁支座五、橋梁支座支座是位于橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)之

11、間的傳力裝置。它的作用是：傳遞上部結(jié)構(gòu)的支承反力（包括恒載和活載引起的豎向力和水平力）；保證結(jié)構(gòu)在活載、溫度變化、混凝土收縮和徐變等因素作用下發(fā)生一定的變形，以使上、下部結(jié)構(gòu)的實際受力情況符合結(jié)構(gòu)的靜力計算圖示。五、橋梁支座五、橋梁支座1橋梁支座布置橋梁支座布置按照靜力圖式，簡支梁橋應在每跨的一端設(shè)置固定支座，另一端設(shè)置活動支座。懸臂梁橋的錨固跨也應在一側(cè)設(shè)置固定支座，另一側(cè)設(shè)置活動支座。多孔懸臂梁橋掛梁的支座布置與簡支梁同。連續(xù)梁橋一般在每聯(lián)中的一個橋墩（或橋臺）上設(shè)置固定支座，其余墩臺上一般設(shè)活動支座。此外，懸臂梁橋和連續(xù)梁橋在某些特殊情況下支座需要傳遞豎向拉力時，尚應設(shè)置也能承受拉力的支

12、座。 支座的作用傳遞上部結(jié)構(gòu)的各種荷載適應溫度、收縮徐變等因素產(chǎn)生的位移按受力特性分為固定支座活動支座：豎向力支座布置簡支梁橋一般一端采用固定支座,一端采用活動支座.連續(xù)梁一般每一聯(lián)中的一個橋墩設(shè)固定支座. 支座的設(shè)置應有利于墩臺傳遞水平力.水平力豎向力五、橋梁支座五、橋梁支座2橋梁支座常見類型橋梁支座常見類型橋梁支座分類形式很多，按功能分為固定支座和活動支座 按支座采用的材料分，梁橋的支座有鋼支座、橡膠支座、鋼筋混凝土支座及簡易油毛氈支座等類型 按支座外形，橡膠支座又可分為板式支座、盆式支座和球型支座等。按支座能否承受拉力或是否具有減震功能又可分為普通支座、拉壓支座和減震支座。支座的類型和構(gòu)

13、造支座的類型和構(gòu)造支座通常用鋼，橡膠等材料來制造主要類型有：簡易支座弧形鋼板支座橡膠支座板式橡膠支座盆式橡膠支座 應根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的跨徑、支點反力的大小、梁體的變形程度等因素來選取支座類型。中小跨度公路橋一般采用板式橡膠支座大跨度連續(xù)梁橋一般采用盆式橡膠支座鐵路橋采用鋼支座采用幾層油毛氈(幾氈幾油)或石棉制成，壓實后的厚度不小于1cm，可用于跨徑小于10m的板梁橋1.簡易支座簡易支座2.鋼支座1、弧形鋼支座適用范圍：跨徑1020m構(gòu)造特點：由上下墊板所組成，下墊板頂面切剝成圓柱體。固定支座需在上墊板上做齒槽（或銷孔），在下墊板上焊以齒板（或銷釘），安裝后使齒板嵌入齒槽(或銷釘伸入銷孔)，以保證上

14、下墊板之間不發(fā)生相對水平位移 板式橡膠支座有矩形和圓形。支座的橡膠材料以氯丁橡膠為主，也可采用天然橡膠。氯丁橡膠一般用于最低氣溫不超過-250C的地區(qū)，天然橡膠用于-300C-400C的地區(qū)。根據(jù)試驗分析，橡膠壓縮彈性模量E、容許壓應力和容許剪切角tgr的數(shù)值，均與支座的形狀系數(shù)S有關(guān)。橡膠支座橡膠支座3.3.板式橡膠支座板式橡膠支座4.4.盆式橡膠支座盆式橡膠支座 盆式橡膠支座是鋼構(gòu)件與橡膠組合而成的新型橋梁支座。具有承載能力大、水平位移量大、轉(zhuǎn)動靈活等特點，適用于支座承載力為1000KN以上的大跨徑橋梁。 盆式橡膠支座分固定支座與活動支座?；顒优枋较鹉z支座由上支座板、聚四氟乙烯板、承壓橡膠

15、塊、橡膠密封圈、中間支座板、鋼緊箍圈、下支座板以及上下支座連接板組成。組合上、中支座板構(gòu)造或利用上下支座連接板即可形成固定支座。六、橋頭搭板六、橋頭搭板基于高等級公路的特殊要求，為了使車輛平穩(wěn)、高速地通過橋涵構(gòu)造物，改善橋頭跳車情況，在橋臺臺背設(shè)置橋頭搭板是防止跳車的重要措施之一，為車輛從柔性的路堤到剛性的橋臺之間提供了一個良好的過渡段。任務3橋面鋪裝施工一、橋面鋪裝施工順序一、橋面鋪裝施工順序 通常情況，施工順序如下：測量放樣鋪裝厚度檢查鑿除超高梁面橋面清理清洗鋼筋安裝模板安裝澆注混凝土混凝土養(yǎng)生橋面鋪裝施工水泥砼橋面鋪裝鋼筋網(wǎng)橋面鋪裝施工鋼筋網(wǎng)與標準帶橋面鋪裝施工砼澆注橋面鋪裝施工水泥砼抹

16、平收光橋面鋪裝施工水泥砼鋪裝二、橋面鋪裝施工控制二、橋面鋪裝施工控制1施工程序均應符合公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTJ F50-2011)的有關(guān)規(guī)定。2瀝青混凝土的配合比設(shè)計、鋪筑、碾壓等施工程序，應符合現(xiàn)行公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范(JTJ F40-2004)的有關(guān)規(guī)定。3水泥混凝土的施工程序，應符合現(xiàn)行公路水泥混凝土路面施工技術(shù)細則(JTGT F30-2014的有關(guān)規(guī)定。4鋼纖維水泥混凝土橋面鋪裝，除應按公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTJ F50-2011)關(guān)規(guī)定執(zhí)行外，宜符合現(xiàn)行中國工程建設(shè)標準化協(xié)會標準鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程(CECS38)的規(guī)定。5特大橋橋面鋪裝應按專門設(shè)計施工 任務4

17、橋面防排水施工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不宜經(jīng)受時而濕潤時而干曬的氣候的交替作用，濕潤后的水分如接著因嚴寒而結(jié)冰，則更有害，因為滲入混凝土孔隙內(nèi)的水分，在結(jié)冰時體積會增大，在反復凍融下會導致混凝土發(fā)生破壞。而且，水分侵襲也會使鋼筋銹蝕。因此，為防止雨水滯積于橋面并滲入梁體而影響橋梁的耐久性，除在橋面鋪裝內(nèi)設(shè)置防水層外，還應使橋上的雨水迅速排出橋外。一、橋面橫坡設(shè)置一、橋面橫坡設(shè)置三種設(shè)置形式：1. 對于板橋或就地澆筑的肋板式梁橋，為節(jié)省鋪裝材料并減小恒載重力，可以將墩臺頂部做成傾斜，橫坡直接設(shè)在墩臺頂部，而使橋梁上部構(gòu)造形成雙向傾斜，此時，鋪裝層在整個橋?qū)捝献龀傻群瘛?在裝配肋板式梁橋中，為使主梁構(gòu)造簡單

18、、架設(shè)與拼裝方便，通常橫坡不再設(shè)在墩臺頂部，而直接設(shè)在行車道板上。先鋪設(shè)一層厚度變化的混凝土三角墊層形成雙向傾斜，再鋪設(shè)等厚的鋪裝層。3在比較寬的橋梁(或城市橋梁)中，用三角墊層設(shè)置橫坡，將使混凝土用量和恒載重力增加太多。為此，可將行車道板做成傾斜面而形成橫坡。它的缺點是主梁構(gòu)造復雜，制作麻煩。二、橋面防水層設(shè)置二、橋面防水層設(shè)置橋面的防水主要由設(shè)置防水層來完成。防水層的作用是將透過鋪裝層滲下的雨水匯集于排水系統(tǒng)(泄水管)排出。橋面的防水層設(shè)置在橋面鋪裝層下面。橋規(guī)（JTG D60）規(guī)定，橋面鋪裝要設(shè)置防水層，但其形式和方法應視當?shù)氐臍夂?、雨量和橋梁結(jié)構(gòu)形式等具體情況而定。 防水層應采用便于施

19、工、堅固耐久、質(zhì)量穩(wěn)定的防水材防水層應采用便于施工、堅固耐久、質(zhì)量穩(wěn)定的防水材料。當前，橋梁中常用的防水層有以下三種類型：料。當前，橋梁中常用的防水層有以下三種類型：1瀝青涂膠下封層瀝青涂膠下封層，即首先灑布薄層瀝青或改性瀝青，其上再撒布一層砂子，然后經(jīng)反復碾壓形成。2涂刷高分子聚合物涂料涂刷高分子聚合物涂料，如聚氨脂膠泥、環(huán)氧樹脂、陽離子乳化瀝青、氯丁膠乳等高分子聚合物涂料不但具有優(yōu)異的彈塑性、耐熱性和粘結(jié)性，而且具有與石油瀝青制品良好的親和性，能適應瀝青混凝土在高溫條件下施工。由于施工簡單方便，安全無污染，近年來得到廣泛的使用，已成為各類大中型橋梁橋面防水施工的專用涂料。3鋪裝瀝青或改性瀝

20、青防水卷材鋪裝瀝青或改性瀝青防水卷材，以及浸漬瀝青的無紡土工布等。瀝青防水卷材用作防水層，造價高，施工麻煩費時。由于將行車道和鋪裝層分開，削弱了之間的連接，如施工處理不當，將使橋面鋪裝層似有一彈性墊層，在車輪荷載作用下，鋪裝層容易起殼開裂。為了增強其抗裂性，可在其上的混凝土鋪裝層或墊層內(nèi)鋪設(shè)36的鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格尺寸為150mm150mm至200mm200mm。二、橋面防水層設(shè)置二、橋面防水層設(shè)置鋪設(shè)橋面防水層時應注意下列事項：1防水層材料應經(jīng)過檢查，在符合規(guī)定標準后方可使用。2防水層通過伸縮縫或沉降縫時，應按設(shè)計規(guī)定鋪設(shè)。3防水層應橫橋向閉合鋪設(shè)，底層表面應平順、干燥、干凈。瀝青防水層不宜在雨天

21、或低溫下鋪設(shè)。 4水泥混凝土橋面鋪裝層當采用油毛氈或織物與瀝青粘合的防水層時，應設(shè)置隔斷縫。泄水管的施工應按設(shè)計要求執(zhí)行。泄水管應伸出結(jié)構(gòu)物底面100150mm。二、橋面防水層設(shè)置二、橋面防水層設(shè)置橋面防水層施工橋面防水層施工橋面防水層施工橋面防水層施工橋面排水施工橋面排水施工 橋面排水施工任務任務5 伸縮縫施工伸縮縫施工一般情況，在橋面瀝青混凝土面層鋪筑完成后，伸縮縫裝置均采用后嵌法施工。施工順序如下：劃線、切縫清槽伸縮裝置就位焊接澆筑混凝土混凝土養(yǎng)生。伸縮縫的安裝伸縮縫的安裝模數(shù)式伸縮縫吊裝模數(shù)式伸縮縫吊裝安裝高差檢查安裝高差檢查伸縮縫的安裝伸縮縫的安裝U型筋焊接型筋焊接任務6 橋梁支座施工板式橡膠支座的安裝，是保證支座正常使用的關(guān)鍵。支座必須考慮更換、拆除和安裝的方便。任何情況下，不允許兩個或兩個以上的支座沿中心線在同一支承點處一個接一個地安裝，也不允許把不同尺寸的支座并排安裝。支座安裝要求位置準確、支承墊石水平，每根梁端的支座盡可能受力均勻，不得出現(xiàn)個別支座脫空現(xiàn)象，以免支座受力后產(chǎn)生滑移及脫落等情況。對大跨徑橋梁，或彎、斜、坡橋等，需在支座與所支承的結(jié)構(gòu)之間設(shè)置必要的橫向限位設(shè)施，以使梁體的橫向移動控制在容許限度以內(nèi)。 檢查墊石的標高和位置任