整體式橋臺橋梁的橋頭搭板設(shè)計

毛瑩瑩

(山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院)

0 引 言

建筑工程中無伸縮縫橋梁中使用最廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式就是整體式橋臺橋梁，其在結(jié)構(gòu)上不僅可以采用單跨式，有時候也可以采用多跨連續(xù)式。在結(jié)構(gòu)上，其主要主采用了整體式橋臺，并且其整個上部結(jié)構(gòu)、橋臺和柔性樁基礎(chǔ)整體地澆筑成為一個整體，在橋梁設(shè)計中橋臺和橋面板上不設(shè)置任何的伸縮縫。這種橋型結(jié)構(gòu)中，從一端引橋到另一端引橋，整個橋面都是連續(xù)的，混凝土橋面板和引橋的橋面板也是連續(xù)的，且和橋臺連成一體，引道板末端的控制縫取代了橋面板末端的伸縮縫和活動支座。

1 關(guān)于整體式橋臺橋梁幾點概述

1.1 整體式橋臺橋梁概述

整體式橋臺橋梁最基本特點是主梁與橋臺澆注成整體，整個結(jié)構(gòu)沒有設(shè)置任何伸縮縫。如圖1 為整體式橋臺橋梁設(shè)計示意圖。

圖1 為整體式橋臺橋梁設(shè)計示意圖

1.2 整體式橋臺橋梁優(yōu)點

首先，和等跨徑帶有伸縮裝置的橋梁進行比較的話，整體式橋臺橋梁在安裝費用上大大降低了，并且其也調(diào)整了所需的費用，從而降低了工程的成本，為橋梁的維護和保養(yǎng)節(jié)約了大量的資金;其次，整體式橋臺對于交通運輸而言，其不僅提高了橋梁的使用年限和穩(wěn)定性，同時也大大改善了行車狀況;第三，整體式橋臺橋梁的橋臺由一排柔性樁支撐，而橋墩則通過活動支座與上部結(jié)構(gòu)分開。因此可以把整體式橋臺橋梁可以看成一個具有單一水平單元和二個或者多個豎直單元構(gòu)成的連續(xù)剛架，這樣使得設(shè)計簡單;第四，由于橋臺只需設(shè)置單排豎直樁就可滿足設(shè)計的要求，樁數(shù)量的減少可以加快橋梁的施工進度，且橋臺的翼墻也能同時澆注。

1.3 整體式橋臺橋梁主要功能

據(jù)調(diào)查，一座兩跨整體式橋臺橋梁的縱向荷載分布可以減少到同等跨徑有伸縮縫橋梁的67%;如果改變整體式橋臺的支座設(shè)計，同樣跨徑的橫向荷載也可減少到67%”。同時，由于整體式橋臺橋梁的下部結(jié)構(gòu)與橋臺形成整體式結(jié)構(gòu)，使得橋梁縱向以及橫向的活載作用分布更加均勻，這樣可以使橋梁的潛在能力得到充分發(fā)揮，提高了橋梁的使用效率。

在橋梁抗震設(shè)計中，伸縮裝置的存在構(gòu)成了一個潛在的破壞機制。而對于整體式橋臺橋梁而言，由于上部結(jié)構(gòu)、橋臺以及柔性基礎(chǔ)連成一體增加了超靜定約束，大大提高橋梁的抗災(zāi)害能力(地震、洪水等)。災(zāi)害發(fā)生時尤其地震來時，整體式橋臺橋梁將不存在梁橋的落梁情況，因此整體式橋臺橋梁很適合于地震較活躍的地區(qū)。

相對于有伸縮裝置橋梁的橋臺的施工要求較精密的公差，整體式橋臺橋梁由于作用在主梁上的荷載最終是由橋梁兩端上下部連接的混凝土塊體來承受，因此可適當放寬橋梁的安裝誤差。

相對于有伸縮裝置的橋梁來說，整體式橋臺橋梁的邊跨比范圍較廣。對一般的連續(xù)梁來說，邊跨比應(yīng)保持在0.6 左右。如果邊跨支座出現(xiàn)拉力時，設(shè)計拉壓支座就需要昂貴的拉壓裝置。而整體式橋臺橋梁可以有較小的邊跨比，因為整體式橋臺橋梁的自重可以很好的充當一個向下作用的砝碼，同時也允許樁基在受到向上作用力時發(fā)揮樁基的摩擦作用。

2 整體式橋臺橋梁的橋頭搭板設(shè)計

2.1 工程概況

某工程橋梁按上下行分離設(shè)置。整體式路基外側(cè)設(shè)0.5 m 混凝土防撞欄，內(nèi)側(cè)設(shè)0.39 m 混凝土防撞欄，橋面預(yù)留0.11 m 放置蓋板，中間間隔0.72 m;分離式兩側(cè)各設(shè)0.5 m混凝土防撞欄。橋梁標準橫斷面見圖2 所示:

圖2 為整體式路基段標準橫斷面

整體式路基段標準橫斷面內(nèi)側(cè)防撞欄形式采用SA 級F 型防撞欄(高100 cm)，外側(cè)采用加強型SS 級防撞欄(高110 cm);分離式路基段橋梁兩側(cè)防撞欄形式均采用加強型防撞欄。外側(cè)防撞欄均采用外包式。

考慮遠景可能實施維修罩面和部分特種超高車輛的通行安全，同時考慮施工凈空的要求，建議上跨高速公路及主干道的橋梁凈空高度盡可能提高到5.5 m。

2.2 整體式橋臺橋梁設(shè)計深度

普通大橋、互通匝道橋及等級路分離式橋(線外橋)設(shè)計內(nèi)容包括:橋位平面圖(分離式立交橋應(yīng)包含被交路平縱數(shù)據(jù)及圖紙)、全橋工程數(shù)量表、橋型布置圖(繪出結(jié)構(gòu)分聯(lián)示意圖)、以及箱梁一般構(gòu)造圖、鋼束布置圖、鋼筋布置圖等(非預(yù)制結(jié)構(gòu)繪制，預(yù)制結(jié)構(gòu)統(tǒng)一繪制通用圖)。

橋臺一般構(gòu)造圖及相應(yīng)鋼筋布置圖(鋼筋圖包括肋板、承臺、樁基或擴大基礎(chǔ)鋼筋圖;臺帽、支座墊石、耳背墻、牛腿、擋塊、U 臺側(cè)墻鋼筋圖及U 臺臺后排水統(tǒng)一繪制通用圖)

橋墩一般構(gòu)造圖及鋼筋布置圖(一般構(gòu)造圖應(yīng)標示出控制點標高、支座墊石位置及布置大樣、地面橫向地面線;鋼筋圖包括墩柱鋼筋圖、系梁鋼筋圖、承臺鋼筋圖、樁基或擴大基礎(chǔ)鋼筋圖;墩帽、支座墊石、擋塊鋼筋圖統(tǒng)一繪制通用圖);預(yù)應(yīng)力蓋梁需給出預(yù)應(yīng)力束布置圖等。

2.3 橋面連續(xù)與伸縮縫

主線橋和線外橋均采用不同規(guī)格的模數(shù)式伸縮縫，聯(lián)長控制在120 m 左右為宜，伸縮縫采用D80 型伸縮縫;20 m 空心板采用6 ×20 m 或5 ×20 m 一聯(lián);25 mT 梁(小箱梁)采用5 ×25 m 或4 ×25 m 一聯(lián);30 mT 梁(小箱梁)采用4 ×30 m一聯(lián);40 mT 梁采用4 ×40 m 或5 ×40 m 一聯(lián)，橋墩處伸縮縫采用D160 型伸縮縫，橋臺處可采用D80 型伸縮縫。

當橋梁長度小于等于20 m 時，不設(shè)伸縮縫，采用橋面連續(xù)，對于采用橋面連續(xù)的2 孔～6 孔一般大中橋根據(jù)實際情況在變形零點附近橋墩處合理設(shè)縫，橋臺處采用橋面連續(xù)，以減少橋頭跳車。

平緩的盆地地形時，應(yīng)盡可能控制一聯(lián)長度在100 m 以內(nèi)，采用D80 型模數(shù)式伸縮縫;地形起伏較大的山區(qū)，可根據(jù)實際墩高分布狀況，合理確定過渡墩位置，適當增減每聯(lián)橋的長度。原則上主線多孔橋梁，跨徑小于等于20m，橋長或聯(lián)長小于100 m 的可采用先簡支后橋面連續(xù)型式;其它情況則一般采用先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)或連續(xù)剛構(gòu)方式。

2.4 整體式橋臺橋梁的橋頭搭板設(shè)計

原則上，橋梁兩端橋臺處均須設(shè)置橋頭搭板;搭板與橋臺背墻的連接一律采用Φ22 螺紋鋼筋，間距不大于40 cm。橋臺設(shè)計文件中必須指出連接鋼筋的預(yù)埋，數(shù)量計入搭板工程數(shù)量表中。

如果在地方道路上跨的立交橋(地方道路等級在二級及以上時)的搭板設(shè)置原則同主線橋，其余橋梁不設(shè)搭板;搭板頂面縱坡與路線設(shè)計縱坡一致，順橋向近橋臺端置于橋臺或牛腿上，并應(yīng)保證其上10cm 路面厚度。橫向設(shè)于內(nèi)外側(cè)防撞欄之間的范圍;橋頭搭板:常規(guī)路段大、中橋橋頭填土高度≥4.0 m 時采用10 m;橋頭填土高度＜4.0 m 時采用5 m;小橋、明涵、通道采用5 m;橋隧相接時，需根據(jù)橋隧之間的距離進行靈活調(diào)整，要求搭板不要放在洞內(nèi)，必要可以取消搭板。

由于搭板的存在，避免了臺后填土直接受到車輛荷載的作用，因為橋臺和搭板連在一起，搭板會隨著橋臺移動而移動。但是，臺后填土會橋梁結(jié)構(gòu)在縱橋向的位移起到約束的作用，當上部結(jié)構(gòu)受熱膨脹時，臺后填土可能屈服(臺后土壓力達被動土壓力，不再增大)，但仍然可以提供足夠的約束。

3 結(jié)束語

綜上所述，整體式橋臺橋梁設(shè)計已成為目我國無伸縮縫橋梁設(shè)計中使用最廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式，并且其的出現(xiàn)對于橋梁事業(yè)的發(fā)展具有重大的歷史意義。因此，在進行整體式橋臺橋梁設(shè)計時，相關(guān)部門應(yīng)該加強整體式橋臺橋梁的施工管理和監(jiān)督，設(shè)計者應(yīng)該嚴格按照當?shù)貙嶋H情況進行設(shè)計，只有從各個環(huán)節(jié)入手，才可以促進我國橋梁事業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。

［1］ 彭大文，林志平，洪錦祥.無伸縮縫橋梁的研究與實踐［J］. 公路，2006:12－15.

［2］ 林志平，彭大文.整體式橋臺橋梁設(shè)計與實踐的發(fā)展現(xiàn)狀［J］.世界橋梁，2010:23－25.

［3］ 彭大文，洪錦祥，郭愛民，等.整體式橋臺橋梁的動力試驗研究［J］.中國公路學(xué)報，2004:9－10.