淺談板式橋上部構(gòu)造

葛 晶

(牡丹江宏信公路工程監(jiān)理有限公司)

1 矩形板上部構(gòu)造

矩形板是公路小跨徑鋼筋混凝土橋中最常用的橋型之一,有整體式和裝配式兩種結(jié)構(gòu),只適用于跨徑小于 8m的橋梁。前者是就地澆筑而成,為雙向受力的整體寬板,故整體性能好,橫向剛度較大,但模板和支架消耗量較多,施工工期較長,所以較少采用,廣泛采用裝配式結(jié)構(gòu)。板的橫截面,無論是寬板或是窄板,一般都設(shè)計(jì)成等厚的矩形截面。

裝配式矩形板,是用 20#混凝土制做。一般中板寬度為1m,邊板則視橋的寬度而定,板與板之間接縫(企口縫)用混凝土聯(lián)結(jié)。

板的寬度和長度,以預(yù)制時(shí)的實(shí)際尺寸為準(zhǔn),據(jù)此作為計(jì)算圬工體積的依據(jù),同時(shí)應(yīng)計(jì)算出企口(絞縫)的圬工數(shù)量。為了使矩形板橋建成后,橋面能形成整體,應(yīng)將兩塊板的企口接縫處的預(yù)留鋼筋連接,并在橋面鋪裝之前,用與板同標(biāo)號(hào)的混凝土填塞好絞縫。

矩形板一般設(shè)置簡易墊層支座,鋪墊油毛氈后,就直接安置在墩、臺(tái)帽上,并用錨栓與墩、臺(tái)帽錨固。

預(yù)制矩形板,一般采用起重機(jī)安裝,若采用扒桿安裝,編制施工圖預(yù)算時(shí),每座橋應(yīng)列入兩個(gè)扒桿費(fèi)用。

懸臂板橋一般做成雙懸臂式結(jié)構(gòu),中間跨徑為 8～10mm,兩端伸出的懸臂長度約為中間跨徑的 0.3倍,板在跨中的厚度約為跨徑的 1/14～1/18,在支點(diǎn)處的板厚要比跨中的加大 30%～40%。懸臂端可以直接伸到路堤上,不用設(shè)置橋臺(tái)。

連續(xù)板橋的特點(diǎn)是板不問斷地跨越幾個(gè)橋孔而形成一個(gè)超靜定結(jié)構(gòu)體系。連續(xù)板橋較簡支板橋而言,具有伸縮縫少、車輛行駛平穩(wěn)等特點(diǎn)。連續(xù)板橋的跨徑可比簡支板橋的跨徑做得大一些。我國已建成的連續(xù)板橋,跨徑大約在14m左右;在國外當(dāng)采用預(yù)應(yīng)力混凝土?xí)r,跨徑可達(dá)33.5m。連續(xù)板橋邊跨與中跨之比約為 0.7～0.8,這樣可以使各跨的跨中彎矩接近相等。連續(xù)板橋也可以有整體式和裝配式兩種結(jié)構(gòu)。

2 空心板上部構(gòu)造

空心板是將板的橫截面中間部分挖成空洞,以達(dá)到減輕自重,節(jié)約材料的目的。裝配式空心板的標(biāo)準(zhǔn)寬度一般為1m,通常用鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土做成。

空心板的截面構(gòu)造簡單,施工方便,建筑高度小,容易適應(yīng)橋梁各種線型的要求,與同跨徑的T形梁比。其建筑高度要低 50 cm左右(一般板的高度為跨徑的 1/20,而 T形梁是1/15),故可有效地降低路基的平均高度,因此,空心板橋巳成為廣泛使用的一種橋型。

鋼筋混凝土空心板的跨徑為 10～13m,其板厚為 40～80 cm,一般采用 25#混凝土。預(yù)應(yīng)力混凝土空心板的跨徑范圍在 10～20m之間,厚度為 50～100 cm,一般采用 40#混凝土。對(duì)構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力有先張法和后張法兩種不同的方法,先張法指澆筑混凝土之前張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋或鋼絞線,故要設(shè)置張拉臺(tái)座;后張法則無需設(shè)置張拉臺(tái)座,是在梁體內(nèi)預(yù)先設(shè)置孔道,待混凝土澆筑后,張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋或鋼束,需要配置錨具,最后還要對(duì)孔道壓入水泥漿和澆筑梁端封錨混凝土。后張法適宜于配置曲線形預(yù)應(yīng)力筋的大型預(yù)制構(gòu)件。空心板預(yù)制時(shí),跨徑在 16m以下的,一般采用先張法施工,20m跨的則采用后張法施工。

預(yù)應(yīng)力混凝土分為全預(yù)應(yīng)力和部分預(yù)應(yīng)力兩種,前者在最大使用荷載下混凝土不會(huì)出現(xiàn)拉應(yīng)力,后者則允許發(fā)生不超過設(shè)計(jì)規(guī)定裂縫寬度或拉應(yīng)力值。公路橋梁建設(shè)中廣泛采用全預(yù)應(yīng)力混凝土。

先張法預(yù)制空心板時(shí),要修建張拉臺(tái)座,在立模和澆筑混凝土之前,張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線或預(yù)應(yīng)力筋,等混凝土達(dá)到了規(guī)定的強(qiáng)度(不得低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 70%)時(shí),逐漸將預(yù)應(yīng)力筋放松,并將其張拉的工作長度切割掉。這樣,就因預(yù)應(yīng)力的彈性回縮通過與混凝土之間的粘結(jié)作用,從而使混凝土獲得預(yù)壓應(yīng)力。在編制施工圖預(yù)算中,一般應(yīng)計(jì)列張拉臺(tái)座的費(fèi)用,其鋼絞線等預(yù)應(yīng)力筋的張拉工作長度,一般可按板的設(shè)計(jì)長度另加 1.5m計(jì)算確定預(yù)應(yīng)力筋的消耗數(shù)量。

槽式臺(tái)座形成一個(gè)承力框架,便于立模和澆筑混凝土。橫梁一般采用型鋼制作,傳力柱可采用鋼筋混凝土制作或鋼構(gòu)件組拼,底板作為空心板的底模用。這種臺(tái)座的工料消耗大,若這種預(yù)制塊的數(shù)量不多,是很不經(jīng)濟(jì)的。

后張法的預(yù)應(yīng)力空心板需要設(shè)置錨具張拉鋼絞線和錨固,20m的預(yù)應(yīng)力空心板一般采用 7根鋼絞線群錨、橡膠管制孔,在預(yù)制空心板時(shí),按設(shè)計(jì)要求布置,形成鋼絞線孔道,待其混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后,再在孔內(nèi)穿人鋼絞線,進(jìn)行張拉并錨固,最后進(jìn)行孔道壓漿和澆筑板端封頭混凝土,錨具就被埋置在板內(nèi)。封頭混凝土的標(biāo)號(hào)不宜低于構(gòu)件本身標(biāo)號(hào)的 80%,亦不宜低于 30#。

空心板橋梁的墩、臺(tái)帽要設(shè)置支座,一般采用板式橡膠支座,每塊板要設(shè)置四塊。

斜交的板梁橋,當(dāng)斜交的角度大于 15°時(shí),應(yīng)分別在鈍角部位的上層布置垂直于鈍角平分線的加強(qiáng)鋼筋,而在其下層布置平行于鈍角平分線的加強(qiáng)鋼筋。

裝配式空心板,一般采用扒桿或起重機(jī)安裝,20m的預(yù)應(yīng)力空心板亦可采用單導(dǎo)梁等施工方法安裝。在橋面鋪裝之前,應(yīng)將板的絞縫內(nèi)預(yù)留的鋼筋連接,然后澆筑好絞縫混凝土,以使橋面橫向連成整體承受荷載,保證橋梁的安全使用。