北京阜石路桥梁附属工程设计.doc

1、北京阜石路桥梁附属工程设计摘要：该文介绍了阜石路桥梁附属工程中桥面铺装、排水、防撞墩、栏杆的设计情况，总结出其设计思路及设计要点。 关键词：桥梁；附属工程；防撞墙；桥面防水；桥面铺装；排水；伸缩缝 中图分类号： TU997 文章编号： 市政附属工程是市政工程的重要组成部分。在城市市政工程的设计与施工中，桥梁附属工程的工程质量的好坏直接影响到桥梁工程的外观质量和整体质量。随着国民经济的不断发展,人民生活水平的不断提高,我国的城市建设也在不断的发展。一条城市道路不仅要宽阔通畅,更要求其美观大方,反映出一个城市的文化积淀来。这就要求我们的设计人员不仅要搞好主体工程的设计,还要加强对附属工程的设计,才

2、能给城市的市民们一个美丽、通畅的活动场所。 1 工程概况 阜石路（双峪环岛西五环路）改建工程，设计起点位于北京市门头沟区双峪环岛，终点位于西五环路晋元桥，路线全长 9.6 公里。阜石路道路等级为城市快速路，是北京市区向西的一条重要放射线，是石景山及门头沟区进入市区的两条重要通道之一。桥梁包含阜石路高架桥（全长 8.08 公里） 、六环互通式立交桥、京门公路立交桥、苹果园交通枢纽立交桥、出入口匝道桥、人行天桥及辅路桥等，共七类。该工程的附属工程是桥梁工程的重要组成部分。对于设计人员来说，应在保证质量的基础上，注重实用性及美观性。 2 桥面铺装 2.1 种类介绍 该工程桥面铺装采用 4cm 细粒式

3、改性沥青玛蹄脂 SMA-13（4.5%SBS改性）+改性乳化沥青粘层+6 cm 中粒式改性沥青混凝土(AC-20C)+柔性防水层+C50 桥面防水混凝土。 SMA 为沥青玛蹄脂碎石混合料，S 是目前应用较广的一种路面结构层，由沥青、纤维稳定剂、矿粉和少量的细集料组成的沥青马蹄脂填充间断级配的粗集料骨架间隙而组成的沥青混合料，其优点表现在： （1）抗高温、低温稳定性好，抗车辙能力强； （2）路表面粗糙抗滑,行车安全，平整度高、噪音小； （3）良好的水稳定性、抗裂性及耐久性。 3 桥上及引道排水 3.1 排水方式的选择 对于大型立交工程，在雨季，为避免桥面积水影响行车，防止雨水积滞于桥面并渗入梁体

4、而影响桥梁的耐久性，立交桥上应设置纵横坡排水，汇集雨水后通过坡底处桥面进水口接排水管引入地面排水系统，因而桥上排水系统的设计是一项必须且重要的工作。一般的桥梁排水设计通常采用每隔一定间距设置一排水口，汇集在悬挂于全跨径箱梁外侧的横向排水管中的方式排水。由于横向排水管为 PVC 材质，全跨径排水管过长易发生掉落的风险，对桥型造成安全隐患，因此该工程合理的减少外挂了管道，不但满足排水要求，而且使立交表面整洁美观，景观效果明显。 3.2 排水构造 （1）标准横断面处主桥排水 在每墩轴线两侧或靠近轴线处的横坡低侧，设置桥上平入式铸铁进水口收集桥面水，排水口下接 PVC 管排入桥底地面排水系统。不同桥宽

5、根据汇水量采用不同的排水管尺寸。 图 1 标准横断面处主桥排水 （2）公交车站处主桥排水 由于公交车站处人行步道较宽，且桥梁结构为钢箱梁，竖向排水困难，故采用在人行道外侧预埋侧立式铸铁进水口收集桥面水，内埋两根80mm 的排水管，两根排水管梁外后通过三通异径内接于一根150mmPVC 管排入桥底地面排水系统。 图 2 公交车站处主桥排水 3.3 排水设计要点 （1）伸缩缝处采用 D=5cm 的渗水漏管排水，漏管应安装在伸缩缝之前,积水端处,管口伸出桥外侧挂板 5cm。 （2）考虑到使用时间较长后可能的污物沉积而堵塞内埋排水管，在PVC 管低点弯头设置排污口，以便维修检查及清理。 （3）当桥面为

6、单向坡,隔离带间距 5m 预埋直径 D=10cm 的排水管进行排水,排水管两头加套篦子以防止杂物堵塞排水口。 （4）当桥跨间有凹曲线时，应在凹曲线低点处设置纵向排水管连接至最近墩处的排水管排水，防止桥面存在积水盲点。 4 防撞护栏 防撞护栏型式的选择对桥梁安全、美观、耐用性等方面具有较大的影响，考虑到该工程为城市桥梁，护栏应与桥梁型式、桥梁周围的自然景观相协调，因此该工程选用组合式防撞护栏，即由钢筋混凝土墩和金属横梁组合而成，护栏外侧采用铝制挂檐板，具有减轻自重、造型轻巧、外观美观等优点。 4.1 防撞护栏构造 由于阜石路道路设计等级为城市主干道，设计速度及桥梁高度较高，车辆越出桥外发生二次特

7、大事故的危害极大。 公路交通安全设施细则(JTG/T D81-2006)中组合式防撞护栏最高碰撞等级为 SA 级，而混凝土防撞护栏最高碰撞等级有 SS 级，此次设计把 SA 级组合式防撞护栏的砼高度提高 10cm，这样它的横梁中点位置与 SS 级混凝土防撞护栏等高110cm（图 3） ，按 SS 级碰撞荷载进行设计。 图 3 混凝土防撞护栏 图 4 护栏外挂檐板 4.2 护栏外挂檐板构造 目前，公知的桥梁护栏外挂檐板主要作用为增加桥梁美观度和防止雨水直接腐蚀主梁，材质多为钢筋混凝土预制块。有如下缺点：挂檐板预制时，平整度受施工质量影响明显，容易出现裂缝、蜂窝、坑槽；由于混凝土自重大，挂檐板安装

8、时需用吊车将其吊至对应位置，施工不便；又由于钢筋混凝土自重大，对上部结构的受力也有不利影响；混凝土块颜色单一，不够美观。因此，为解决现有挂檐板的不足，此次工程采用一种安装方便又能够满足实用、美观功能的铝制挂檐板。该挂檐板通过U 型螺栓与主梁连接，起到防止雨水直接腐蚀主梁和美观的作用（图 4） 。4.3 设计要点 （1）钢筋混凝土防撞墩墩顶沿纵向每 2 m 等距预埋 U 型锚筋上套埋法兰盘底座。法兰盘面板上焊接热轧槽钢立柱，立柱顶部用螺栓固定冷卷闭合方钢横梁。混凝土墩身养护完成后，用锚栓安装法兰盘面板至底座上，并与混凝土墩身构件牢固连接。 （2）防撞护栏迎车面经常受到车辆的碰撞和摩擦作用，表面容

9、易剥落损伤，造成钢筋外露,腐蚀破坏,影响美观，故其迎撞面最外层钢筋保护层厚度应足够，且混凝土等级取 C40。 （3）除伸缩缝处断开外，防撞护栏在跨中、墩顶处及每 6m 设置结构缝，夹 5mm 厚纤维板断开。浇筑护栏分段长度可根据实验以不发生收缩裂缝恰当加长，防止因与上部箱梁不均匀纵向变形引起的变形开裂。 （4）由于伸缩缝处防撞护栏断开较宽，为防止此处雨水浸润、腐蚀混凝土，在此处设置 50cm 宽的镀锌钢板遮雨罩（图 4） ，一侧固定一侧活动，保证伸缩。 （5）为提高防撞墙外观的连贯性，使桥梁防撞墙更加美观，在伸缩缝位置防撞墙断缝处应增设方钢套销，盖住断缝。 （6）防撞墙上根据照明、声屏障及交通

10、标志位置设置基础。 （7）挂檐板下部通过螺栓与安装板固定，上部紧扣在安装板上，安装板与预埋在主梁里的 U 型螺栓通过螺帽固定。 （8）挂檐板采用 3003 铝板制作，表面喷涂耐候性无光塑，安装板采用钢材制作，采用热镀锌材料，加工后表面进行喷涂防腐处理。 （9）挂檐板顶部与防撞护栏通过密封胶封堵，以防止雨水浸入。 5 伸缩缝 5.1 伸缩缝形式的选择 桥梁伸缩缝装置由于设置在梁端构造薄弱的部位，直接承受车辆荷载的反复作用，又多暴露于大自然中，受到各种自然因素的影响，因此，伸缩装置是易损坏、难修补的部位。本次伸缩缝设计本着经久、耐用的理念根据桥梁分跨情况，每联箱梁间设一道模数式伸缩缝。该伸缩缝有如

11、下优点： （1）伸缩装置牢固可靠，与桥梁结构连为整体，抗冲击，经久耐用。（2）桥面平坦，行驶性良好，车辆驶过时应平顺，无突跳和噪音。 （3）伸缩缝结构刚度较大，可承受较大的水平变位，伸缩量较大。 （4）伸缩缝的建筑高度低，对上部梁体结构削弱较少。 （5）构造简单，施工、安装方便。 5.2 设计要点 （1）该工程采用 80 型、160 型 Z 型钢模数式伸缩缝，80 型伸缩缝建筑高度 10-15cm，无需在梁体内设置预留槽，160 型伸缩缝建筑高度35cm，需在梁体内设置 10-15cm 的预留槽。 （2）伸缩缝预留槽处混凝土采用 C50 钢纤维混凝土现场浇注。 （3）伸缩缝的建筑高度低，对上部

12、梁体结构削弱较少，且大大方便了设计和施工。 6 结语 随着城市建设的不断发展，市政工程不再满足于它的实用性,而进一步向功能性、美观性、文化性方面发展。市政附属工程具有自己的特点:技术含量不高,易被轻视，但施工时烦琐复杂,容易产生质量问题。这就要求我们的设计、施工人员不仅要搞好主体工程的设计、施工，还要加强对附属工程的设计、施工和质量控制，给桥梁工程增添色彩。 参考文献： 1 中交公路规划设计院JTG D62-2004 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 S.北京：人民交通出版社，2004 2 中交公路规划设计院 JTG D60-2004 公路桥涵设计通用规范 S.北京：人民交通出版社，2004 3 范立础.桥梁工程.北京.人民交通出版社,2001. 作者简介：赵燃（1980） ，男，山西临汾人，工程师，学士，主要从事桥梁设计工作。