桥头搭板与桥台伸缩缝构造改进设想[0个Ｅ路币]施工 公路 高速公路 监理 设计 监理工程师 模拟试题 考试 管理 路面 质量 公路工程 桥梁 控制 应用 工程
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刚性桥台结构与柔性路堤在行车荷载反复作用下，由于人工填土变形或天然土基的固结沉降等因素产生的较大差异沉降将造成桥头跳车。桥头跳车不仅直接影响行车的舒适性，增加行车风险，同时车辆在桥头的频繁刹车、制动、冲击也加剧了伸缩缝两侧路面的损坏。因此，解决桥头跳车一直是高速公路设计中很受重视的难题。
一、改进设计的思路
处理桥头跳车的方法很多，如：台后换料、提前予压、复合地基、土工格栅、加筋桥台等，而设置桥头搭板是最普遍的做法，河北省基本上全部采用了桥头搭板处理方案。
几年来，对桥头搭板及伸缩缝的构造设计普遍沿用一种传统习惯做法，即：在主梁与桥台背墙间设伸缩装置，而在背墙后面的牛腿上搁置桥头搭板，搭板与桥台背墙间形成构造上的通缝。实际工程调查证明这种构造型式使用效果不理想，不能有效解决桥头跳车，有必要进行改进。笔者在分析原构造设计弊端的基础上，提出了将桥台伸缩缝与台后搭板联合进行设计的新思路。
二、桥头搭板构造分析
目前桥头搭板通用的构造型式主要弊端有以下几方面：
１、桥台背墙与搭板端之间存在一条横向贯通的硬接缝，虽然要求施工时在接缝中填充沥青麻絮作为隔水材料，但在实际使用中由于接缝处的胀缩变形、板端转动，极易造成沥青砼铺装层的破坏。这种破坏的结果是路面开裂，地表水沿接缝下渗直接冲蚀台背填土，使得台背填土松软变形或流失淘空，造成该处路基发生沉降，搭板下出现空洞。
２、搭板尾端的沉降将使前端产生转角和竖向变位，使接缝两边形成高度差。由于该缝与伸缩缝间距距离很短，汽车快速经过此处时，会出现两次连续跳车，跨径越大，填土越高，搭板越长时跳车越明显，振动也就越大。
３、汽车在桥头处的反复刹车、制动及跳车造成的冲击荷载加剧了缝侧路面及伸缩装置的损坏。
三、搭板与伸缩缝改进构造设计
１、型式一：主梁与桥头搭板以伸缩装置相连接
改进设计的基本思路是将伸缩缝与桥头搭板联合设计，减少接缝数量。将伸缩装置设在主梁梁端与桥头搭板之间，变两条缝为一条缝。这样做使因搭板板端转角与主梁梁端转角产生的高差发生在伸缩装置的橡胶条之间，通过橡胶条的调整，从而使振动得到缓冲；同时，由于取消了台后背墙与搭板间的硬接缝，避免了地面水由该缝的渗入。
改进构造是将搭板直接搁置在台帽顶，为防搭板位移，需加强板端锚栓构造，在板底增设齿坎，同时搭板的长度与厚度应随桥梁长度和台厚填土高度的变化而变化。为避免搭板尾端沉降过大，枕梁下路基宜采用粉体搅拌桩处理。
２、型式二：搭板与桥面铺装刚性连接
该型式应用跨径较小，单孔跨径一般不大于1.3m，温度变化伸缩较小，板端转角产生的高差也很小，一般不设伸缩缝轻型桥台时，要求行车道板端缝内以小石子混凝土填塞，故可将混凝土板面铺装与台后搭板连成整体。不设伸缩缝的小桥涵可参照此型式设计。
３、型式三：桥台搭板与桥面铺装以连接杆型式连接
跨径L≥16m，桥台处不设伸缩缝时，桥面铺装与桥头搭板的连接宜采用连接杆的型式，以适应梁板端的转动。
四、伸缩缝的布置与伸缩装置的选择
１、伸缩缝布置
以往的设计一般均是在两端桥台处设伸缩缝，根据行车效果，借鉴外省经验，这一传统做法值得改进。有些情况避开桥台在中墩处设缝，可使行车效果更好。建议：
（１）单孔桥跨径L≤40m，在一端桥台处按型式一设伸缩装置，另一端根据跨径大小按型式二或型式三将桥面铺装与桥头搭板连成整体；L≤１３m采用型式二，L≥16m采用型式三；轻型桥台不设伸缩装置，按型式二处理。
（２）多孔多联长桥，应遵循联长适当、温度变位均衡、便于伸缩装置及支座选型的原则确定联长及伸缩缝布置，是否在桥台处设伸缩缝可灵活掌握。
跨径20m以下多孔连续板式结构，桥长40m＜L≤65m在桥台处宜按型式二或型式三将搭板与桥面铺装连结，而在中墩适当位置设伸缩缝。
跨径25m以上的箱形、T形多孔连续梁桥，桥头搭板的连接宜按型式一处理。
２、伸缩装置选型
根据对河北省几条高速公路的调查，异型钢——橡胶条组合式伸缩装置彷毛勒式，冬季橡胶条拉坏的现象不少。其原因除计算考虑不周外还有以下原因，一是多孔长桥受工期安排控制，不易掌握最佳安装温度；二是组合式伸缩装置在工地不容易根据安装时气温随时调整缝宽；三是伸缩装置选型不合理，富余量太小。在施工图设计文件审查时，常发现伸缩装置设计不当问题，在此提出一些在伸缩装置选择时应注意的原则，供参考：
（１）伸缩量的计算应考虑当地的最高和最低有效温度，或最高和最低温度的年平均值。有些影响伸缩量的因素不易精确计算，故计算伸缩量时要考虑一定富余量，规范取增大系数为1.2—1.4。
（２）掌握各种伸缩装置的构造特点及适用范围，合理应用。以80型为例，两型钢间橡胶带的最大间距为8cm考虑，冬天不能拉展，夏天不能挤紧，若各留1.5—2cm的富余量最小工作宽度，则其最佳适用伸缩量范围为4—5cm，相应１６０型的最佳伸缩量适用范围为9—10cm。
（３）中、小跨径板式上部结构，多孔连续的长度宜按80型伸缩装置控制，同时应与支座的选型相结合，连续长度最好满足不设四氟板的普通板式橡胶支座的剪切变位限制。
（４）20m、25m、30m、40m大、中跨径，多孔连续梁式结构，考虑支座选择及施工方便，结构连续长度分别不宜超过100m、125m、150m、200m，伸缩装置分别根据不同联长按前述原则选择。
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