整體式橋臺(tái)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國建筑施工類企業(yè)的施工技術(shù)和施工工藝都取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。例如在橋梁工程中，工程師們對(duì)橋梁受到的壓力的特點(diǎn)和橋臺(tái)的完整性上進(jìn)行了大量研究和實(shí)踐，之后又對(duì)整體式橋臺(tái)和搭板的構(gòu)造結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)論證，使橋梁工程術(shù)有了極大的提高。當(dāng)前，整體式橋臺(tái)設(shè)計(jì)的一般工作是對(duì)臺(tái)、柱身進(jìn)行高壓聚乙烯塑料的包裝，以及對(duì)臺(tái)帽等部位進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。使用這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是能夠避免臺(tái)后土體由于橋臺(tái)位移發(fā)生變形，有利于對(duì)臺(tái)溫度升高等情況進(jìn)行預(yù)判，能夠?qū)⒄w式橋臺(tái)的重量予以減輕，保證橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；同時(shí)有利于在降溫時(shí)盡可能地避免出現(xiàn)質(zhì)量問題。

【關(guān)鍵詞】整體式橋臺(tái)；橋梁設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、整體結(jié)構(gòu)

我國在整體式橋臺(tái)的壓力和變形異常等問題上進(jìn)行了大量的研究，并積累了很多豐富的經(jīng)驗(yàn)。依照現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)，我國的整體式橋臺(tái)橋梁建設(shè)還處在初級(jí)階段。因此相關(guān)企業(yè)應(yīng)當(dāng)根據(jù)整體式橋臺(tái)橋梁的受力特點(diǎn)，針對(duì)其特別的構(gòu)造專門進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工，以提升橋梁整體施工質(zhì)量和施工效率。

某工程采用了整體式橋臺(tái)，分離立交橋的施工，在施工中橋面寬度設(shè)置為7.6米，橋梁全長(zhǎng)80米，橋梁高度為9.29米，在橋面上鋪設(shè)有抗?jié)B混凝土，臺(tái)量較為堅(jiān)固，結(jié)構(gòu)中的主梁和鋼筋混凝土以及矩形蓋梁，均采用三柱式臺(tái)身，雙柱式橋墩（直徑為1.2米），采用了單排鉆孔灌注樁的施工工藝，將鋼筋混凝土進(jìn)行承托和過渡受力，特點(diǎn)如下：整體式橋臺(tái)各部分受力在相互作用下構(gòu)成了整體，包括了主梁、臺(tái)、樁等按照上下兩部分進(jìn)行抵抗力作用的施工，在溫度提升、負(fù)荷加大以及水平壓力綜合作用下，實(shí)現(xiàn)了抵抗力與橋梁整體變形狀態(tài)下各項(xiàng)壓力指標(biāo)大小和諧的狀態(tài)[1]。

在相同的約束力狀態(tài)下，使用搭板設(shè)計(jì)，使得搭板底面以及側(cè)面土體約束作用力不斷升高，實(shí)現(xiàn)后臺(tái)搭板和翼墻結(jié)構(gòu)的整體性，對(duì)結(jié)構(gòu)的整體受力產(chǎn)生影響。同時(shí)為了提高橋梁對(duì)臺(tái)后土壓力的承受能力，在縱向上實(shí)現(xiàn)柔性和超靜定結(jié)構(gòu)的結(jié)合，施工單位應(yīng)當(dāng)做到整體適應(yīng)橋臺(tái)，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行再設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)橋梁的超靜定結(jié)構(gòu)。溫度變化時(shí)，后臺(tái)土體會(huì)被壓縮，因此會(huì)產(chǎn)生較大的抵抗力，為了避免這種情況的發(fā)生，要對(duì)剛性的結(jié)構(gòu)和內(nèi)力進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)對(duì)橋臺(tái)和臺(tái)后土的合理設(shè)計(jì)，經(jīng)過進(jìn)行具體建造、特殊設(shè)計(jì)之后，減少二次離合臺(tái)后土壓力等不利情況的發(fā)生。

2、設(shè)計(jì)構(gòu)造概要

由于整體式橋臺(tái)主梁連接必須進(jìn)行特定的設(shè)計(jì)，為了適應(yīng)整座橋的受力，強(qiáng)化變形，因此在整體式橋臺(tái)橋梁上面的構(gòu)造和下面的構(gòu)造方面進(jìn)行整體連接之后，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)設(shè)計(jì)整體式橋臺(tái)橋梁等重要組成部分，再結(jié)合該工程分離立交橋構(gòu)造，對(duì)整體式橋臺(tái)橋梁的設(shè)計(jì)要素進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。整體式橋臺(tái)橋梁與普通結(jié)構(gòu)橋梁橋臺(tái)相比，在較大的水平推力和臺(tái)后水平土抗力的作用下，前者能夠有效防止梁體和臺(tái)體變形等問題出現(xiàn)，顯示出巨大的優(yōu)點(diǎn)。

2.1經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)橋臺(tái)蓋梁與臺(tái)柱連接的地方剛度變化范圍的設(shè)置，將作用力集中在剛度承托，橋臺(tái)蓋梁下方4米范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)，作用力的減少，預(yù)防混凝土裂開。為了減輕臺(tái)后土的作用力，采用了具有相當(dāng)韌性和彈性的高壓聚乙烯泡沫塑料，使用鍍鋅鋼絲網(wǎng)進(jìn)行臺(tái)身的環(huán)繞工藝，容易發(fā)生橋臺(tái)和臺(tái)后土體之間“硬碰硬”的問題。為了限制臺(tái)后土體中水分腐蝕橋臺(tái)，在外包裝上采用低密度泡沫塑料橋臺(tái)的方式，增強(qiáng)了材料的抗老化性富于彈性，同時(shí)提高了抗壓強(qiáng)度，保證了橋臺(tái)和臺(tái)后土體之間不會(huì)發(fā)生“硬碰硬”問題。

具有相當(dāng)?shù)捻g性和彈性的高壓聚乙烯泡沫塑料，能夠預(yù)防臺(tái)后土體中水分對(duì)橋臺(tái)的腐蝕，同時(shí)還可以增強(qiáng)外包裝低密度泡沫塑料的抵抗力，提高施工效率，減少施工周期。

2.2搭板的處理，在搭板分段點(diǎn)和鋼筋混凝土枕梁上，連接位置設(shè)置了變形縫，高度為25厘米，深度為十厘米[2]。

這樣做的方式是為了適應(yīng)上面結(jié)構(gòu)傳遞的水平變形，保證在溫度變化的狀態(tài)下，能夠預(yù)防臺(tái)后涂料不均勻，導(dǎo)致搭板、臺(tái)帽出現(xiàn)破損，使用填充式伸縮混合料進(jìn)行填埋。在改性瀝青束縛的狀態(tài)下鋪設(shè)土工布，在底部實(shí)行了連接解封，同時(shí)將橋臺(tái)臺(tái)帽和搭板進(jìn)行連接。

2.3 為了解決橋臺(tái)周圍的排水問題，在原來地面處橫橋方向設(shè)置橫向排水盲溝，在施工臺(tái)后填土?xí)r逐層夯實(shí)，填筑材料，采取摩擦角度，大透水性較好強(qiáng)度高的沙粒，保證排水暢通。

采用斜樁基礎(chǔ)，合理安排伸縮縫位置?？稍谙噜彉蚺_(tái)的一跨采用伸縮縫，適當(dāng)加大所謂的斜樁基礎(chǔ)，對(duì)于多跨（一般>8跨）橋梁，在臺(tái)前加設(shè)一定傾斜角度的斜樁，實(shí)則為豎直樁與斜樁的混合樁基以豎直樁承擔(dān)橋臺(tái)的設(shè)計(jì)荷載，并設(shè)置四氟板支座，斜樁較豎直樁在施工上有一定的難度，對(duì)于薄壁橋臺(tái)的壁厚取值須比標(biāo)準(zhǔn)圖，避免臺(tái)壁出現(xiàn)裂縫，由于橋頭填土和軟基下沉變形而產(chǎn)生的水平推力，以利橋臺(tái)及上部位稱變形。

加大錐體護(hù)坡范圍，以大錐體填土來平衡臺(tái)背引道填土壓力，臺(tái)后填土采用輕質(zhì)材料，或在重力式擋墻填土內(nèi)埋設(shè)鋼筋混凝土圓管、波紋鐵管等，作錐體護(hù)坡的坡腳基礎(chǔ)，既減輕臺(tái)背填土重量，又增強(qiáng)臺(tái)背填土的穩(wěn)定，起到支持臺(tái)前臺(tái)后軟基均勻下沉的作用，達(dá)到保護(hù)橋臺(tái)整體結(jié)構(gòu)的目的[3]。

填筑材料的選擇，能夠很好地解決排水問題，保證橋臺(tái)周圍原有的橫橋方向能夠有設(shè)置有排水盲溝，使得夯實(shí)度不斷增強(qiáng)。對(duì)于臺(tái)梁接點(diǎn)的設(shè)計(jì)，采用主梁的伸縮向后移動(dòng)和向前移動(dòng)的方式，這種方式能夠?qū)嵭辛⒔粯蛄汉椭髁旱慕Y(jié)合點(diǎn)，采取梁板和橫梁整體澆筑的固結(jié)方式，防止主梁內(nèi)力不斷變化，通過橋臺(tái)反作用用于主梁，實(shí)行臺(tái)后土壓力作用的改變。此時(shí)臺(tái)梁節(jié)點(diǎn)內(nèi)部較為復(fù)雜，應(yīng)從節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造角度進(jìn)行設(shè)計(jì)方面的考慮。

結(jié)語：

通過對(duì)受力特點(diǎn)的分析，結(jié)合該工程整體性橋臺(tái)橋梁的施工實(shí)際，將分離立交橋的設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)際的細(xì)部的改造，最后得出結(jié)論如下，橋頭上面的搭板，利用高粘彈性的橡膠改性瀝青作為變形縫的填充材料，縮短了工期，實(shí)現(xiàn)了施工的便利，保證接縫施工的質(zhì)量，使得接縫施工后，行車更加舒適和更加平滑。臺(tái)后土體在結(jié)構(gòu)的不利影響下，能夠有效解決橋臺(tái)移動(dòng)發(fā)生的變形問題，同時(shí)降溫后臺(tái)與臺(tái)后填土之間出現(xiàn)的縫隙不再增大，發(fā)揮了高壓聚乙烯泡沫塑料的優(yōu)勢(shì)，使得臺(tái)帽和臺(tái)柱能夠在不斷升溫的作用下，不增強(qiáng)承壓，削弱了臺(tái)后土壓力對(duì)結(jié)構(gòu)的不利影響。經(jīng)過一年的運(yùn)營之后，該工程內(nèi)整體式橋臺(tái)橋梁結(jié)構(gòu)沒有出現(xiàn)破損，說明采取的構(gòu)造設(shè)計(jì)舉措是合理和有效的，使得行車更加舒適。

參考文獻(xiàn)：

[1] 肖成宇，張飛.整體式橋臺(tái)橋梁設(shè)計(jì)要點(diǎn)探討[J].交通世界（中旬刊），2017，（11）：111-112.

[2]趙云鵬.整體式橋臺(tái)橋梁設(shè)計(jì)要點(diǎn)探討[J].北方交通，2016，（1）：19-22，28.

[3]王超，黃旭.整體式橋梁的設(shè)計(jì)理念和實(shí)踐關(guān)鍵問題[J].黑龍江交通科技，2018，41（5）：91-92.

作者簡(jiǎn)介：

楊小東，北京特希達(dá)交通勘察設(shè)計(jì)院有限公司杭州分公司，浙江杭州。