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桥梁工程概论:桥面铺装原则和实例

时间:2023-08-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:沥青表面处治和泥结碎石桥面铺装耐久性较差,仅在低等级的公路桥梁上使用。这种情况下桥面铺装主要采用水泥混凝土铺装,或沥青混凝土铺装,或混合型混凝土铺装。图4.6为一个典型的钢桥面铺装构成及一个双层改性沥青铺装的实例。

桥梁工程概论:桥面铺装原则和实例

公路桥面铺装(也称行车道铺装,或称桥面保护层)设置在桥梁的行车道范围内,是直接与车轮相接触的桥面构造。桥面铺装(deck surfacing,wearing surface)的功能在于:防止车辆轮胎直接磨耗属于承重结构的行车道板(即主梁上翼缘),保护主梁免受雨水侵蚀,并对车辆轮重的集中荷载起到一定的扩散作用。因此,对桥面铺装材料及构造,要求有一定的强度,不易开裂,并耐磨。

公路桥面铺装有多种型式,如水泥混凝土(包括纤维混凝土)、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能满足各项要求,使用较为广泛。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,日后修补比较麻烦。沥青混凝土铺装重量较轻,维修养护方便,通车速度快,但易老化和变形。沥青表面处治和泥结碎石桥面铺装耐久性较差,仅在低等级的公路桥梁上使用。

1.混凝土桥面的桥面铺装

在混凝土桥和钢-混结合梁桥中,承担行车道板作用的桥面受力结构(桥面板)通常为钢筋混凝土预应力混凝土结构。这种情况下桥面铺装主要采用水泥混凝土铺装,或沥青混凝土铺装,或混合型混凝土铺装。图4.5为这几种常见铺装的构造示意图

对水泥混凝土铺装,其厚度(不含调平层)不宜小于80mm,混凝土强度等级不宜小于C40。为使铺装层具有足够的强度和良好的整体性,还应配置钢筋网,钢筋直径不应小于8mm,间距不宜大于100mm。混凝土桥面板上应预埋竖向锚固钢筋,方便钢筋网的定位,保障铺装层混凝土与桥面板的良好结合。根据需要,还可在混凝土中加入钢纤维(或聚丙烯纤维),形成纤维混凝土铺装。纤维的加入可进一步提高铺装层的耐磨性和抗裂性。

图4.5 典型的混凝土桥面铺装

通常,桥面铺装不作为承重结构考虑,若能确保铺装层与行车道板紧密结合,则一定厚度的水泥混凝土铺装层还可以计入在行车道板的厚度内,并视其与行车道板共同受力。

沥青混凝土铺装一般由防水(粘结)层、保护层及磨耗层组成,适用于高速公路和高等级公路上的特大桥和大桥等。典型的沥青混凝土铺装采用如图4.5(b)中所示的双层式构造(也可设置成单层式或三层式)。上层(磨耗层)一般采用30~40mm 厚的细粒式或中粒式沥青混凝土,下层(保护层)一般采用40~70mm厚的中粒式沥青混凝土。(www.xing528.com)

混合型混凝土铺装是指面层采用沥青混凝土、底层采用水泥混凝土的组合型式,参见图4.5(c)。在底层水泥混凝土中,可根据需要设置钢筋网。沥青混凝土面层以及水泥混凝土底层的厚度和材料,可参考相应的铺装层构造进行设计。

混凝土桥面的铺装型式宜与桥梁所在的公路路面相协调,符合现行《公路沥青路面设计规范》和《公路水泥混凝土路面设计规范》的有关规定。

2.钢桥面的桥面铺装

钢桥的桥面铺装一般采用构造较复杂的沥青混合料或沥青混凝土材料。考虑到钢桥面的防水防锈、局部变形、结构温差等特殊应用条件,铺装构造应根据桥梁结构受力状态、桥面板构造、当地气象与环境条件、铺装材料性能等因素综合确定。

典型的沥青混凝土体系包括高温拌和式沥青混凝土、沥青玛蹄脂混合料、改性沥青(沥青玛蹄脂碎石混合料)、环氧树脂沥青等几类。钢桥面沥青铺装层厚度为一般为40~100mm。图4.6为一个典型的钢桥面铺装构成及一个双层改性沥青铺装的实例。

图4.6 典型的钢桥面铺装结构及实例

在铁路桥梁中,列车车轮直接与钢轨接触,通过轨枕、道床将载荷传递到梁顶,故仅在梁顶设置防水铺装层和保护层。

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