橋頭搭板技術(shù)在橋頭跳車處治中的應(yīng)用研究

（綿陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 四川 綿陽(yáng) 621000）

1 前言

公路工程橋頭跳車是指路面在臺(tái)背回填處出現(xiàn)不同程度的沉降斷裂(沉降值一般為 10～30cm，有的甚至超過(guò)60cm)，使車輛通過(guò)時(shí)產(chǎn)生跳躍和沖擊，從而對(duì)橋涵和路面造成附加的沖擊荷載。由于橋梁與路基、路面的組成材料 、剛度、強(qiáng)度、脹縮性等存在差異，且橋頭連接處受力時(shí)易形成集中應(yīng)力[2]。在各種荷載作用下，橋梁與道路同時(shí)發(fā)生沉降，但兩者的沉降量有很大差異，形成錯(cuò)臺(tái)，導(dǎo)致行車時(shí)發(fā)生橋頭跳車。因此，橋頭跳車問(wèn)題已成為高等級(jí)公路的工程質(zhì)量和造價(jià)的重要影響因素。

為了處治橋頭跳車問(wèn)題，近些年工程人員主要采用加固橋臺(tái)后填土來(lái)控制沉降，包括堆載預(yù)壓法、袋裝砂井法、塑料排水板法等手段，這些方法都能在一定程度上緩解橋頭跳車現(xiàn)象。此外，橋頭搭板技術(shù)也是目前處治橋頭跳車的一項(xiàng)有效措施，其目的是將路橋過(guò)渡段兩側(cè)的沉降差分散至搭板的兩端，使橋面與路堤接觸處的沉降差減小，進(jìn)而達(dá)到防治橋頭跳車的作用。

2 橋頭搭板處治技術(shù)存在的問(wèn)題

2.1 搭板脫空

搭板設(shè)置完成后，搭板與臺(tái)背填土緊密接觸，在搭板遠(yuǎn)臺(tái)端承受汽車荷載的作用時(shí)，地基土?xí)?duì)搭板底部施加反力。但隨著使用時(shí)間延長(zhǎng)，對(duì)于填方高度較低、填筑良好的地基，后期沉降很小，但對(duì)于填方高度大、填土質(zhì)量不高以及壓實(shí)度未達(dá)到要求的地基，沉降往往較大，并隨之出現(xiàn)搭板底面脫空現(xiàn)象，導(dǎo)致搭板所受拉力較大幅度的上升，引起搭板折角、斷裂。

2.2 搭板錯(cuò)臺(tái)與滑落

在搭板與路基接頭處，兩側(cè)存在著不同的剛度差異，同時(shí)搭板整體受力條件也有區(qū)別，因此在使用過(guò)程中易出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)和過(guò)大的沉降，從而造成跳車位置轉(zhuǎn)移至搭板遠(yuǎn)端，出現(xiàn)再次跳車現(xiàn)象[3]。設(shè)置在橋臺(tái)一側(cè)的搭板由于遠(yuǎn)端出現(xiàn)沉降，在車輛荷載作用下引起搭板的轉(zhuǎn)動(dòng)和縱向滑動(dòng)，造成搭板出現(xiàn)滑落。實(shí)際工程中為避免出現(xiàn)搭板滑落，通常采用設(shè)置錨栓對(duì)搭板進(jìn)行固定，但用于軟土地區(qū)中，由于軟土的沉降量較之砂性土更大，仍然存在滑移，使搭板內(nèi)部產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，造成搭板錨栓脫落并進(jìn)一步滑移。

3 橋頭搭板設(shè)計(jì)

3.1 搭板類型

(1)單段式搭板。單段式搭板是指臺(tái)背設(shè)置一段搭板，搭板靠近橋臺(tái)的一端設(shè)置背墻頂面，另一端設(shè)置分兩類。一類是設(shè)置枕梁，枕梁設(shè)置于搭板遠(yuǎn)離橋臺(tái)位置的下方，形成懸臂狀態(tài)，這樣不僅可以減少搭板厚度，同時(shí)可以使路堤與搭板之間得到較好的過(guò)渡。第二類是無(wú)枕梁，為使搭板頂面處于水平狀態(tài)，設(shè)置時(shí)通常將搭板頂面遠(yuǎn)離橋臺(tái)一側(cè)增厚，并在其下方鋪設(shè)素混凝土和碎石墊層。

(2)多段式搭板。通常情況下多段式搭板是指搭板設(shè)計(jì)長(zhǎng)度在8～10m，并在板段間的接頭下面設(shè)置拉桿和枕梁，充分減小板厚以及保證沉降的平順。我國(guó)常采用兩段式或三段式搭板，即采用假鉸的方式在搭板分界處開槽并嵌填填縫材料。

(3)可抬升式搭板?？商酱畎寰哂休^為簡(jiǎn)單的構(gòu)造形式，在搭板枕梁下設(shè)置一個(gè)預(yù)留工作井，井內(nèi)用砂填充，井底設(shè)30cm厚的混凝土基礎(chǔ)。需要抬升搭板時(shí)，將井內(nèi)的砂取出，安放臺(tái)座式千斤將枕梁和搭板抬起，最后從預(yù)留孔或?qū)⑺酀{壓入板下。

3.2 搭板的埋置方式

（1）平置式。搭板頂面坡度與路橋過(guò)渡段采用縱坡平行，搭板靠近橋臺(tái)一段放置在臺(tái)帽背墻的牛腿上或橋臺(tái)前墻頂面，靠近路堤一側(cè)設(shè)置在在枕梁上，通常適用于剛性引道路面。

（2）斜置式。搭板頂面縱坡一般不大于5%，和平置式不同的是在靠近路堤一側(cè)深埋在路面基層以下或者置于路面面層與基層之間，通常適用于柔性引道路面。

（3）變厚式。為避免搭板錯(cuò)臺(tái)與滑落，造成二次跳車，通常在搭板尾端加設(shè)一段長(zhǎng)度為般3～6 m的變厚式埋板，保證與橋臺(tái)連接部位的剛?cè)嵝詫哟卧谒胶痛怪狈较蚓軡u次變化，提高該部位的整體受荷的抗沖能力，使路面剛度向路堤方向漸變。

3.3 橋頭搭板的計(jì)算

（1）搭板長(zhǎng)度與厚度

為了避免產(chǎn)生過(guò)大的沉降，臺(tái)后填土高度根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)控制在3m以內(nèi)為宜。同時(shí)，搭板長(zhǎng)度不能取得過(guò)短，否則將在枕梁處產(chǎn)生過(guò)大的凹陷，達(dá)不到理想效果。經(jīng)研究分析[4]，搭板長(zhǎng)度和厚度根據(jù)填土高度按下表1取值較為合適。

表1 搭板長(zhǎng)度

（2）搭板受力與配筋

以搭板順橋向(橋軸向)長(zhǎng)度70%作簡(jiǎn)支梁計(jì)算。恒載取搭板上路面面層重和搭板自重；活載取汽車—超 20級(jí)，掛車—120。為提高搭板的抗彎和抗剪強(qiáng)度，搭板采用C30鋼筋混凝土。

搭板配筋設(shè)置為：板底用Φ28鋼筋，板頂用Φ14鋼筋，間距均為 15cm。同時(shí)為了施工方便，將搭板的橫向鋼筋設(shè)置為Φ14鋼筋，間距均為20cm。

4 橋頭搭板施工

4.1 搭板施工形式

搭板與橋臺(tái)的連接是能否解決橋頭跳車現(xiàn)象的關(guān)鍵點(diǎn)，從各類型工程特點(diǎn)來(lái)看，通常采用以下三種連接形式使二者能夠更好的結(jié)合在一起：

（1）錨栓。為了防止搭板縱向滑移，造成橋頭凹坑，可在搭板與臺(tái)背之間布設(shè)豎直錨栓和水平拉桿，一般采用直徑22 mm的鋼筋，間距75～80cm。前者有時(shí)易造成搭板或牛腿被拉裂而破壞，后者與限制位移一致，效果較好。

（2）支座。搭板近臺(tái)端的下面，常鋪設(shè)油氈墊層，厚度約為 1～2cm。若采用板式橡膠支座時(shí)，其規(guī)格可選用150 mm×150 mm×(21～38)mm，支座間距取80 cm左右。

（3）填縫。對(duì)于水泥混凝土路面，在橋臺(tái)與路面連接處，易產(chǎn)生橫橋向裂縫。為防止雨水滲入，可在接縫材料，例如玻璃纖維類的物質(zhì)，瀝青麻絮等，然再灌進(jìn)較稀的瀝青。

4.2 施工注意要點(diǎn)

（1）橋頭搭板施工工藝流程為：測(cè)量定位→綁扎搭板鋼筋→安裝側(cè)?！鷿仓炷痢鹉ｐB(yǎng)護(hù)；

（2）搭板鋼筋與其下一的墊層間宜設(shè)置墊塊并應(yīng)交錯(cuò)布置。在上、下兩層鋼筋之間應(yīng)設(shè)置支撐保證其位置準(zhǔn)確；

（3）澆筑搭板混凝土?xí)r應(yīng)按照搭板的坡度由低處向高處進(jìn)行，振搗時(shí)應(yīng)避免碰撞鋼筋、模板；

（4）橋頭搭板下臺(tái)后填土的填料宜以透水性材料為主，并應(yīng)分層填筑、壓實(shí)；

（5）嚴(yán)格控制好梳齒間的伸縮間隙，其伸縮間隙的定位裝置一定要及時(shí)拆除，以保證伸縮裝置因溫度變化而自由伸縮，且要保證在最高溫度時(shí)伸縮間隙不小于5mm；

（6）橋頭搭板不得出現(xiàn)露筋和空洞現(xiàn)象；

（7）待混凝土初凝后立即覆蓋土工布，進(jìn)行灑水養(yǎng)生，養(yǎng)生期不小于7天；

（8）對(duì)于分段施工的搭板枕梁及橋面鋪裝，必須預(yù)留足夠的鋼筋搭接、焊接長(zhǎng)度，并考慮按照規(guī)范要求錯(cuò)開鋼筋接頭，混凝土接茬處做鑿毛處理。

[1]屈戰(zhàn)輝.路橋過(guò)渡段柔性搭板的設(shè)計(jì)方法.中國(guó)公路學(xué)報(bào),2007,20(1) : 19-23.

[2]俞永華.橋頭楔型柔性搭板作用性狀的仿真分析.西安: 長(zhǎng)安大學(xué),2002.

[3]俞永華.路橋過(guò)渡段差異沉降處治技術(shù)研究.西安: 長(zhǎng)安大學(xué),2005.

[4]陳鵬,鄭傳超.路橋過(guò)渡段搭板受力分析.西安公路交通大學(xué)學(xué)報(bào),1998.