传统模式的设计施工企业带有很多计划经济色彩。设计院只对图纸负责，施工只管照图施工，业主分别对应两个主体。工程建设分为设计、施工两个层面，总包主要以施工总包为主，缺少工程总包模式，缺少全过程工程咨询；缺少深化设计，且深化设计主体不清晰；设计师缺少材料、设备选择话语权……经常会遇到设计与施工脱节、不衔接的问题……本文为中交集团桥梁公用构造设计总结，对设计师及现场施工企业都有承前启后的意义！
当前桥梁公用构造概况
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桥梁公用构造设计包括防撞护栏、伸缩缝、桥头搭板、桥面防水与排水、支座、桩基检测钢管布置等。
1 桥梁防撞护栏
桥梁防撞护栏多采用F型及加强型墙式防撞护栏，有的采用混凝土挂壁外包、有的不采用挂壁外包。
挂壁外包
挂壁不外包
桥梁防撞护栏混凝土容易出现小面积剥落、露筋、破损等病害及防撞墙顶防落网破损、钢管缺失等病害。
防撞墙破损、露筋
防撞墙剥落、露筋
2 伸缩缝
常规桥梁伸缩缝类型包括模数式伸缩装置、钢制式伸缩装置等，多采用模数式伸缩缝。
桥梁纵坡、弯桥、斜桥结构型式对伸缩缝均有影响。
常用模数式伸缩装置：GQF—MZL、MAURER（毛勒）伸缩装置、SSFB（仿毛勒）伸缩装置、TS型伸缩装置、SG型伸缩装置、XF型伸缩装置、J—75型伸缩装置、OVM—MF伸缩装置等。
德国MAURER（毛勒）和仿毛勒伸装置是目前国内使用较多的一种伸缩装置，其使用效果普遍反映较好。
伸缩缝主要病害主要体现在：
1、伸缩缝趋近闭合；
2、缝内淤积泥砂；
3、伸缩缝止水胶带破损；
4、锚固区混凝土开裂、破损。
伸缩缝趋近闭合
型钢断裂、砼破损
淤塞泥沙
锚固区砼破损
锚固区与搭板交接处脱开
伸缩缝与防撞护栏结合部位
3 桥头搭板
桥头跳车是一种普遍的病害现象。主要原因是台后填土及路基与桥台间的不均匀沉降。背墙与路面间接缝，由于路面难以碾压密实而沉陷和出现臃疱。同时，由于填缝材料的老化损坏，经雨水渗入以后，也会对路基沉降产生影响。此外，桥头跳车产生的冲击力对支座也会产生一定程度的危害。
桥头搭板斜裂
搭板下沉、破损
桥头搭板前端破损
4 桥面防排水
高速公路空心板桥梁桥面排水多采用矩形铸铁管，由于空心板悬臂尺寸较小，多横向穿过防撞护栏将水排至桥下，不同之处在于泄水孔有的设置在防撞护栏内壁上，有的设置在桥面板上。
泄水孔设置在桥面板上
泄水孔设置在护栏内壁上
预制T梁、组合箱梁、现浇箱梁有较大悬臂，泄水管穿过翼板将水排至桥下。
组合箱梁（T梁）泄水孔
现浇箱梁泄水孔
桥梁原则上采用垂直排水，若桥下有路线、互通匝道穿过或有环保要求的流域需采用桥面排水。桥梁泄水管正常段设置在外侧防撞墙处，超高段段设置在内侧防撞墙处。
空心板、组合箱梁超高段泄水孔布置
桥梁防排水系统病害，主要集中在：1、桥面泄水孔有不同程度的被
泥砂、杂物填塞等现象；2、铸铁泄水管锈蚀、破损，泄水栅盖丢失，PVC排水管破损等。
泄水孔堵塞
泄水管缺失
5 支 座
上部预制结构的桥梁支座多采用板式支座或盆式支座，盆式支座整体工作状况相对良好；板式橡胶支座存在有完全脱空、局部脱空、钢板锈蚀、支座偏离支座垫石、支座偏压、支座开裂、剪切变形及垫石破损等病害，具体如下：
1）支座因偏压、中间钢板翘起而导致功能失效。
2）支座安装时未采取严格的调平措施，梁体存在偏压，导致支座出现局部脱空和剪切变形等现象。
局部脱空
剪切变形
3）支座出现完全脱空现象，改变了各梁间的荷载分配关系，梁体受力偏离了设计受力状态，极易诱发桥梁的其它病害。
4）支座偏离支座垫石，部分支座与支座垫石对位不准，导致支座不能全截面受力。
支座完全脱空
支座偏位
5）支座受到外界环境的影响，产生老化、轻微开裂等现象。
6）由于砼强度不足所造成垫石出现砼剥落、破损、破碎、开裂等病害情况。
调平钢板锈蚀
支座开裂
6 桥台锥坡
桥梁锥（护）坡的填土未压实导致锥（护）坡存在沉陷、破损等现象。
锥坡破损、淘空
护坡下沉、破损
标准化设计经验
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1 防撞护栏
护栏纵向吸能，通过自体变形或者车辆爬高来吸收碰撞能量，从而改变车辆行驶方向、阻止车辆越出路外或者进入对向车道、最大限度地减少对乘员的伤害。
根据车辆驶出桥外或者进入对向车道可能造成的交通事故等级，选取桥梁护栏的防撞等级。
标准化设计桥梁外侧护栏采用SS级、中央分隔带侧采用SAm级。
桥梁护栏分为钢筋混凝土墙式、梁柱式刚性护栏、金属梁柱式半刚性护栏和组合式护栏。
综合考虑护栏的防撞性能、受碰撞后的护栏变形程度、美观和环境要求及护栏的全寿命周期成本，标准化设计选用钢筋混凝土墙式防撞护栏。
钢筋混凝土墙式护栏按构造可分为F型、单坡型和加强型.
规范要求：
在不改变护栏迎撞面截面形状的基础上，适当调整护栏背面形状。 桥梁外侧选用SS级加强型钢筋混凝土护栏，底宽500mm，带100mm挂壁，高出桥面铺装1100mm。桥梁内侧选用SAm级F型钢筋混凝土护栏，底宽450mm，距桥面边缘50mm，高出桥面铺装1000mm。
SAm、SS级加强型墙式防撞护栏受力主筋多采用φ16，钢筋含筋率约180～220kg/m3。
计算基础资料：
（1）计算手段：采用有限元程序以及手工计算。
（2）材料参数：混凝土、钢筋的相关参数按规范选取。
需要计算的部位：防撞护栏防撞验算。
主要荷载：结构重力、汽车碰撞荷载。
计算原则及模型
（1）碰撞力大小和作用点：碰撞荷载执行《公路交通安全设施设计规范》(JTG D81-2006)第４节规定；作用点距护栏顶面50mm处。
（2）计算模型：纵向取１m防撞护栏长，可视为悬臂梁受集中力作用，矩形截面受弯。
广东省SS级加强型墙式钢筋混凝土护栏，受力主筋采用100mm间距φ16，截面验算高度分别取500mm、400mm。SA级F型墙式钢筋混凝土护栏，受力主筋采用100mm间距φ14，截面验算高度取450mm。
桥梁护栏的任何部分不得侵入现行《公路工程技术标准》规定的公路建筑限界内。
预制箱梁和T梁的护栏施工宜采取先浇筑护栏，再浇筑调平层的顺序，同时应注意护栏预留钢筋与调平层或整体化层钢筋的有效连接。
空心板的护栏施工宜采取先浇筑整体化层，再浇筑护栏的顺序，做好施工界面凿毛处理。
部分钢筋在上部梁板、耳背墙中预埋，施工前要详细阅读相关图纸。伸缩缝、交通标志、交通安全设施、桥梁护网、泄水管、声屏障等设施在护栏中的预埋件、预留孔、预留槽要根据相关设计预留。
2 桥面排水
桥面排水分为管排式和直排式泄水管。管排式泄水管：适应于跨地方路、高速公路、水源保护区、风景区、立交内及易冲刷路段的桥梁。直排式泄水管：适应于跨河沟等对环保要求不高的桥梁处。
管排式泄水管采用纵向排水管收集桥面水，集中引到路基排水沟，确保高速公路路面水不污染水源。大中桥无超高外侧采用侧向集水管，集水管处防撞栏须配加强钢筋；有超高内侧设集水管。桥面现浇层顶面涂刷防水剂防止渗水。
各院桥面防排水的区别主要在与桥面泄水管构造，纵向排水均通过PVC管引至桥下。桥面泄水管构造有的通过桥面明沟集水、有的通过无砂混凝土集水、有的通过级配碎石集水，泄水管的断面因上部构造不同或矩形或圆形。
桥面排水分为管排式和直排式泄水管：①预制组合箱梁 （T梁）桥面通过横、纵坡及碎石盲沟集水至防撞边缘，通过泄水管穿过翼板，外接PVC管将水排至桥下； ②预制空心板采用通过泄水管穿过防撞护栏，外接PVC管将水排至桥下。
竖向泄水孔在桥面靠近防撞栏处设置，间距根据桥面宽度、纵坡、横坡及降雨强度综合考虑，一般取4～5m。凹曲线前后10m内、合成坡度不超过0.5%的路段需要加密至3m。
对于沥青砼桥面铺装，在桥面高程较低侧靠近防撞栏或路缘石处沿纵桥向设置碎石盲沟，以利排水。
◆竖向泄水孔泄水管材料、管径
1）泄水管材料一般采用PVC管。
2）竖向泄水管管径一般为Φ15cm。
3）纵向排水管管径采用Φ15～Φ30cm。
4）设置在桥墩处的泄水管直径采用Φ15～Φ30cm。
5）管与管之间采用二通管、三通管相连。
3 桥面连续
根据以往的设计和施工经验，桥梁跨径不超过30m时，上部结构一般采用预应力混凝土先简支后桥面连续预制结构，在桥台及非伸缩缝桥墩处设置桥面连续。
桥墩处桥面连续：桥墩中心线两侧95cm范围内，整体化现浇层间设置φ25钢筋做桥面连续处理。
桥台处桥面连续：桥跨侧93cm、桥台侧33cm范围内，整体化现浇层间设置φ25钢筋做桥面连续处理。
部颁通用图：
预应力混凝土空心板：桥面连续钢筋加密于桥面现浇层钢筋间，桥墩两侧200cm范围内桥面现浇层钢筋φ12间距为5cm。
预应力混凝土T梁：桥面连续钢筋在现浇层间桥墩间一定范围内设置φ12处理。
标准化设计：对于跨径≤30m的装配式预应力混凝土先简支后桥面连续空心板、组合箱梁及T梁，在桥台及过渡墩处设置桥面连续。
桥台背墙施工时注意预埋N2钢筋，预制梁与背墙之间用聚苯乙烯泡沫板塞严伸缩空隙。2mm隔离层采用刷两遍沥青，铺一层塑料薄膜。整体化层的钢筋网片与桥面连续钢筋有冲突的地方，钢筋网片可适当弯折。（具体项目可根据实际情况适当调整钢筋布置）
4 桥台搭板
桥头搭板浇筑型式或采用分块式浇筑或整体式浇筑。
桥头搭板若采用分块式浇筑，常沿行车道分界线设置断缝分块，并设置拉杆连接。
标准化设计拟采用整体式浇筑型式。
标准化设计拟采用：一般情况下，当填土高度H<5m时，搭板长度L取6m；当填土高度 H≥5m时，搭板长度取8m。桥台搭板厚度取350mm。
设计计算要点：
基础资料：
（1）计算手段：采用有限元程序及手工计算。
（2）材料参数：混凝土、钢筋的相关参数按规范选取。
需要计算的部位：搭板强度计算。
主要荷载：结构重力、路面荷载、汽车荷载。
搭板计算假设：
（1）将三维的搭板简化为平面问题，即将搭板简化为梁；（2）将车轮荷载简化为一集中力；
（3）将搭板和桥台的连接视为简支；（4）路面基（垫）层对梁的支承作用，服从文克勒假设
搭板的力学模型表示为：一端简支、一端自由、部分脱空的文克勒地基梁。
搭板的最大弯矩和弯曲应力主要取决于搭板脱空范围Lo，因此台后填土应做好压实处理，防止局部脱空。
随着板厚的增加，搭板刚度增大，搭板的应力、变形减小；当h>0.4m，板的应力和变形趋于平稳。
搭板的设置需与桥台、耳墙构造、路基路面宽度、路面结构层类型相适应。
搭板顶设置与桥梁一致的路面结构与防水粘结层。搭板顶面纵坡为(iz-3)%。
考虑到台后填料尚有沉降的因素，建议在适当位置预留注浆孔。
搭板采用整体浇筑，正交正做，斜交斜做。
搭板采用C30钢筋混凝土现浇，搭板和垫层间用C20素混凝土填筑，斜交搭板后三角段用350mm厚C20混凝土填筑。
为减少桥头路基沉降，应严格控制桥头路堤填土质量和压实度，压实度不小于96%。
5 伸缩缝装置
伸缩装置构造示意图
伸缩装置应符合下列要求：
伸缩装置的材料及其成品的技术要求应符合交通行业标准《公路桥梁伸缩装置》（JT/T 327-2004）的有关规定。
采用定型生产的各类伸缩装置时，可根据桥梁所在地区的气温条件和施工季节，选择伸缩装置的安装温度。
本次伸缩缝设计以常用的标准跨径预制装配式结构为主，型号采用80型、160型两种模数式伸缩装置，最大伸缩量分别是80mm、160mm。上部结构联长与伸缩缝选型建议：
当联长L≤120m时，一般采用80型伸缩缝；
当120m＜联长L≤220m时，一般采用160型伸缩缝。
根据伸缩装置的安装宽度，设计桥梁接缝处的槽口尺寸、伸缩装置连接所需的预埋件及其位置。
伸缩装置安装应避开最高温度时间进行，一般在15℃～25℃安装较为适宜。伸缩缝安装缝宽与安装温度、联长等因素有关，应按公式计算后确定。
伸缩装置安装预留槽建议采用60～70kg/m3的C50钢纤维混凝土浇筑，应高于伸缩装置顶面3mm左右，任何情况下均不低于伸缩缝顶面。钢纤维抗拉强度≥600MPa。
6 支座
支座存在有完全脱空、局部脱空、钢板锈蚀、支座偏离支座垫石、支座偏压、支座开裂、剪切变形及垫石破损等病害 。
板式橡胶支座不得采用再生胶产品。支座钢板采用耐候钢材料。
7 桥梁护网
设置原则：上跨高速公路、需要控制出入的公路的车行或者人行构造物两侧均应设置桥梁护网，设置范围为下穿公路宽度并向路外延长10m。公路跨越铁路、通航河流、交通量较大的其他公路时，应根据需要设置桥梁护网。
图中桥梁护网的网片型式及护网高度仅为示意，可根据具体项目实际情况适当调整。
8 检测钢管
桩基础检测钢管示意
借鉴以往项目经验，当桩径D≤1500mm时应呈等边三角形埋设三根钢管，当桩径D＞1500mm时应呈正方形埋设四根钢管，对称布设。
总结
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1 防撞护栏
桥梁外侧选用SS级加强型钢筋混凝土护栏，底宽500mm，带100mm挂壁，高出桥面铺装1100mm；内侧选用SAm级F型钢筋混凝土护栏，底宽450mm，距桥面边缘50mm，高出桥面铺装1000mm。
2 桥面防排水
桥面排水分为管排式和直排式泄水管。竖向泄水孔在桥面靠近防撞栏处设置，间距根据桥面宽度、纵坡、横坡及降雨强度综合考虑，一般取4～5m。凹曲线前后10m内、合成坡度不超过0.5%的路段需要加密至3m。使用时应根据本参考图给出的水文、水力计算公式根据实际情况作出调整。
3 桥面连续
桥面连续钢筋构造与上部整体化现浇层钢筋布置密切相关；当跨径L≤30m时采用上部结构先简支后桥面连续体系，依据分联情况在桥台及过渡墩处设置桥面连续。具体项目可根据实际情况进行调整。
4 桥头搭板
搭板采用整体现浇；一般情况下，当桥台填土高度H<5m时，搭板长度L取6m；当填土高度 H≥5m时，搭板长度取8m；搭板厚度均为350mm。
5 伸缩缝
伸缩缝选型主要跟上部结构联长相关；当联长L≤120m时，一般建议采用80型伸缩缝；当120m＜联长L≤220m时，一般建议采用160型伸缩缝。
6 支座
桥梁支座拟选用板式橡胶支座，采用氯丁橡胶生产；支座钢板采用耐候钢材料。支座选型应根据上部结构标准图提供的支座压力、剪切变形、位移量，结合上部结构细部尺寸、支座耐久性等因素综合考虑选择。
7 桥梁护网
上跨高速公路、需要控制出入的公路的车行或者人行构造物两侧均应设置桥梁护网，设置范围为下穿公路宽度并向路外延长10m。公路跨越铁路、通航河流、交通量较大的其他公路时，应根据需要设置桥梁护网。
8 检测钢管
当桩径小于等于1500mm时应呈等边三角形埋设三根钢管，当桩径大于1500mm时应呈正方形埋设四根钢管，对称布设。
9 桥台锥坡
桥台锥坡填筑前应对其地基按相应路基高度地基要求进行处理，锥坡填土分层厚度不得大于30cm，压实度要求不小于96%。
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