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2023-09-24
桥面系布置要求及规范
【摘要】：桥面布置应根据道路等级、桥梁宽度、行车要求等条件确定，在桥梁的总体设计中考虑。水泥混凝土桥面铺装层内应配置钢筋网。人行道的宽度宜为0.75m或1.0m；大于1.0m时，按0.5m的级差增加。根据《通用规范》3.3.1条，第6款规定：高速公路、一级公路上的桥梁必须设置护栏。对快速路桥、机动车专用桥的桥面两侧应设置防撞护栏。
桥面系是指除桥梁上部构造承重构件以外的桥面部分，直接具有服务功能的行车平面。
1.桥面组成与布置
桥面构造包括行车道铺装、排水防水系统、人行道（或安全带）、缘石、栏杆、照明和伸缩缝等。桥面布置应根据道路等级、桥梁宽度、行车要求等条件确定，在桥梁的总体设计中考虑。
根据《通用规范》第3.3.1条第3款规定，高速公路、一级公路上的桥梁宜为上、下行两座分离的独立桥梁。
2.桥面铺装
桥面铺装是车轮直接作用的部分，又称行车道铺装或桥面保护层。对桥面铺装性能的要求包括抗车辙、行车舒适、抗滑、不透水及和桥面板一起作用时刚度好等。桥面铺装形式多样，可采用沥青混凝土、水泥混凝土。
《通用规范》第3.6.3条关于沥青混凝土铺装层的规定：高速公路、一级公路上桥梁的沥青混凝土铺装层厚度不宜小于70mm，二级及二级以下公路桥梁的沥青混凝土桥面铺装层厚度不宜小于50mm。沥青混凝土桥面铺装尚应符合现行《公路沥青路面设计规范》的有关规定。
《通用规范》3.6.4条关于水泥混凝土铺装层的规定：水泥混凝土桥面铺装层（不含整平层和垫层）的厚度不宜小于80mm，混凝土强度等级不应低于C40。水泥混凝土桥面铺装层内应配置钢筋网。钢筋直径不应小于8mm，间距不宜大于100mm。水泥混凝土桥面铺装尚应符合《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40）有关规定。
《城市规范》9.1.2条规定当为快速路、主干路桥梁和次干路上的特大桥、大桥时，桥面铺装宜采用沥青混凝土材料，铺装层厚度不宜小于80mm，粒料宜与桥头引道上的沥青面层一致。水泥混凝土整平层强度等级不应低于C30，厚度宜为70～100mm，并应配有钢筋网或焊接钢筋网。当为次干路、支路时，桥梁沥青混凝土铺装层和水泥混凝土整平层厚度均不宜小于60mm。水泥混凝土铺装层厚度不应小于80mm，混凝土强度等级不应小于C40，铺装层内应配有钢筋网或焊接钢筋网，钢筋直径不应小于10mm，间距不应大于100mm，必要时可采用纤维混凝土。
3.人行道、护栏、栏杆
根据《通用规范》3.3.1条，第4款规定：高速公路上的桥梁应设检修道，不宜设人行道。一、二、三、四级公路上桥梁的桥上人行道和自行车道的设置，应根据需要而定，并应与前后路线布置协调。人行道、自行车道与行车道之间，应设分隔设施。一个自行车道的宽度为1.0m；当单独设置自行车道时，不宜小于两个自行车道的宽度。人行道的宽度宜为0.75m或1.0m；大于1.0m时，按0.5m的级差增加。当设路缘石时，路缘石高度可取用0.25～0.35m。漫水桥和过水路面可不设人行道。
根据《通用规范》3.3.1条，第6款规定：高速公路、一级公路上的桥梁必须设置护栏。二、三、四级公路上特大、大、中桥应设护栏或栏杆和安全带，小桥和涵洞可仅设缘石或栏杆。不设人行道的漫水桥和过水路面应设标杆或护栏。
《通用规范》3.5.7条规定，需设置栏杆的桥梁，其栏杆的设计，除应满足受力要求外，尚应注意美观，栏杆高度不应小于1.1m。
《城市规范》6.0.7条规定：桥梁人行道或检修道外侧必须设置人行道栏杆。对主干路和次干路的桥梁，当两侧无人行道时，两侧应设检修道，其宽度宜为0.50～0.75m。对桥面上机动车道与非机动车道上有永久性分隔带的桥或专用非机动车的桥，其两旁的人行道或检修道缘石宜高出车行道路面0.15～0.20m。对主干路、次干路、支路的桥梁，桥面为混合行车道或专用机动车道时，人行道或检修道缘石宜高出车行道路面0.25～0.40m；当跨越急流、大河、深谷、重要道路、铁路、主要航道或桥面常有积雪、结冰时，其缘石高度宜取较大值，外侧应采用加强栏杆。对快速路桥、机动车专用桥的桥面两侧应设置防撞护栏。
《城市规范》9.5.1条规定人行道或安全带外侧的栏杆高度不应小于1.10m。栏杆构件的最大净间距不得大于140mm，且不宜采用横线条栏杆。《城市规范》9.5.3条规定桥梁栏杆及防撞护栏的设计除应满足受力要求以外，其栏杆造型、色调应与周围环境协调。对重要桥梁宜作景观设计。
4.伸缩缝
《通用规范》第3.5.3条规定，桥涵的上、下部构造应视需要设置变形缝或伸缩缝，以减小温度变化、混凝土收缩和徐变、地基不均匀沉降以及其他外力所产生的影响。
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》8.6.2条对伸缩缝选择型号做了规定：伸缩装置安装以后的伸缩量，可考虑下列因素进行计算：
（1）由温度变化引起的伸缩量，按下列公式计算：
温度上升引起的梁体伸长量Δlt+：Δlt+=αtl（Tmax-Tsel.l）
温度下降引起的梁体缩短量Δlt-：Δlt-=αtl（Tset.u-Tmin）
式中 Tmax、Tmin——当地最高、最低有效气温值，按《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60—2004）取用；
Tset.u、Tsel.l——预设的安装温度范围的上限值和下限值；
l——计算一个伸缩装置伸缩量所采用的梁体长度，视桥梁长度分段及支座布置情况而定；
αt——梁体混凝土材料线膨胀系数，采用αt=0.00001。
（2）由混凝土收缩引起的梁体缩短量Δls-，按下式计算：
Δls-=εcs（tu，t0）l
式中 εcs（tu，t0）——伸缩装置安装完成时梁体混凝土龄期t0至收缩终了时混凝土龄期tu之间的混凝土收缩应变，可按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004）附录F计算。
（3）由混凝土徐变引起的梁体缩短量Δlc-按下式计算：
式中 σpc——由预应力（扣除相应阶段预应力损失）引起的截面重心处的法向压应力，当计算的梁为简支梁时，可取跨中截面与1/4跨径截面的平均值；当梁体为连续梁或连续刚构时，可取若干有代表性截面的平均值；
Ec——梁体混凝土弹性模量，按本书表7.4-3采用；
φ（tu，t0）——伸缩装置安装完成时梁体混凝土龄期t0至徐变终了时混凝土龄期tu之间的混凝土徐变系数，可按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D60—2004）附录F计算。
（4）由制动力引起的板式橡胶支座剪切变形而导致的伸缩缝开口量Δlb-或闭口量Δlb+，其值可按Δlb-或Δlb+=Fkte/GeAg计算，其中Fk为分配给支座的汽车制动力标准值，te为支座橡胶层总厚度，Ge为支座橡胶剪切模量（按本书第7.7.2节计算），Ag为支座平面毛面积。
（5）按照梁体的伸缩量选用伸缩装置的型号。
1）伸缩装置在安装后的闭口量C+：C+=β（Δlt++Δlb+）
2）伸缩装置在安装后的开口量C-：C-=β（Δlt-+Δls-+Δlc-+Δlb-）
3）伸缩装置的伸缩量C应满足：C≥C++C-
式中 β——伸缩装置伸缩量增大系数，可取β=1.2～1.4。
注：（1）对于影响伸缩装置伸缩量的其他因素，应视具体情况予以考虑。
（2）当施工安装温度在设计规定的安装温度范围以外时，伸缩装置应另行计算。
【例7.1-4】 有一座预应力混凝土连续箱梁桥。跨径布置为60m+80m+60m，在两端各设置伸缩缝A和B。由均匀温度变化、混凝土收缩徐变引起的梁体在伸缩缝A处的伸缩量分别为+50mm与-130mm，其伸缩量的最大系数β取1.3。求该伸缩缝A应设置的伸缩量之和。
解答：
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》8.6.2条第5款公式：
C=β（Δl++Δl-）=1.3×（50+130）mm=234mm。
故应取240mm。
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