談橋頭搭板型式及設計參數

詹 超

(同濟大學建筑設計研究院(集團)有限公司，上海 200092)

0 引言

近年來，隨著我國道路事業特別是高等級道路的蓬勃發展，道路運行過程中所出現的各種病害也越來越多，橋頭跳車就是一個比較普遍的現象。橋頭跳車產生的主要原因在于橋梁結構、路基及路橋過渡段的剛度不匹配而出現差異沉降。因而其處治方法主要在于減少不均勻沉降，而搭板作為設置在橋臺與路基之間的連接結構，其設置位置、長度、厚度等參數是否合理，對減少不均勻沉降、降低橋頭跳車的不利影響具有重要的意義。

1 搭板埋置深度

搭板按其埋置深度，可分為路面式引道搭板、半埋式引道搭板、深埋式引道搭板三類。路面式引道搭板埋設于路面表層，主要用于混凝土路面;半埋式引道搭板在搭板上方鋪設一定厚度的瀝青面層，該型式搭板埋置深度較路面式的埋置深度更深，主要用于瀝青混凝土路面;深埋式引道搭板埋置于路基下，該類搭板耐久性好，不易損壞。

半埋式引道搭板、深埋式引道搭板適用于瀝青混凝土路面。深埋式引道搭板因其埋置較深，其耐久性較好，但路基填料壓實度難以得到保證，且該型式搭板對施工操作要求較高，一旦損壞后，修理較困難，因而國內較少采用該形式搭板。綜合上述各類搭板特點，瀝青混凝土路面中應采用半埋式引道搭板。

半埋式引道搭板上鋪瀝青面層厚度可同道路面層(如10 cm)，搭板的坡度應與道路縱坡坡度保持一致。

2 搭板長度的確定

合理的搭板長度主要受以下兩個條件控制:

1)搭板縱坡變化值不超過最大容許值;

2)搭板長度應大于臺后破壞棱體的長度。

搭板的長度越長，將降低搭板縱坡變化值。同時搭板對地基沉降的適應性分析研究表明:地基沉降過大，將逐步反應至搭板結構，引起搭板縱坡變化率的增大，嚴重時甚至可能出現折角，因而臺后填土應滿足路基壓實度要求，另一方面設置6 m～10 m的搭板，可適用于處理地基沉降在3 cm～5 cm以內的橋頭路段。

橋臺后土體產生沉降時，臺背土體將形成滑裂面，根據土壓力理論，臺后破壞棱體長度即為滑裂面長度，其主要影響因素為路基填土高度、路堤破壞棱體的破裂面與豎直線的夾角;臺后土體填筑高度越差，填土力學性質越差，臺后破壞棱體長度越長。因而在滬嘉高速公路的建設中，根據路基的高度不同采取不同的搭板長度:臺后填土高度H＜4 m時，選用L=6 m長的搭板，臺后填土高度H＞4 m時，選用L=8 m長的搭板。

目前國內橋頭搭板的設計中，搭板長度的選取趨于統一，主要根據橋梁跨度的差異來選取不同長度的搭板，以同濟大學建筑設計研究院為例，大橋通常選用8 m～10 m長的搭板，中橋一般選用6 m～8 m長的搭板，小橋及涵洞由于跨徑較小，一般可采用3 m。

綜上所述，橋頭搭板長度的選擇可采用:大橋8 m～10 m，中橋6 m～8 m，小橋及涵洞3 m～4 m。

3 搭板寬度的確定

相對于搭板長度，影響搭板寬度的因素相對較少。根據受力機理的不同，板體可分為單向板和雙向板，設計時應使搭板的長短邊之比大于2，此時搭板為單向板受力，受力變形主要發生在短邊方向暨行車方向，否則搭板易產生翹曲，不利于行車安全。

由于高等級道路行車寬度一般較寬，上述條件一般能夠滿足，由于搭板為路、橋結構間提供了剛度過渡段，故搭板寬度不應小于行車道寬度;從受力角度分析，當車輪直接壓在搭板縱向邊緣時，于搭板受力不利，應盡量避免，可將搭板適當做寬，建議橋頭搭板寬度取為行車道寬度與路緣石寬度之和，最小不應小于橋梁行車道寬度。

4 搭板厚度的確定

相對于搭板的寬度，搭板的厚度因直接影響其結構剛度，因而對其抵抗彎拉和變形能力的影響較大。當搭板厚度相對較薄時，隨著板厚的增加，剛度增加較大，因而搭板產生的沉降值也就相應較小，數值分析結果表明，當搭板厚從20 cm增到30 cm時，搭板板底最大彎拉應力減小約30%，豎向位移減小約20%～35%，搭板厚度增加的效果明顯;但當搭板厚度超過一定數值時，其位移沉降的變化值會相應的減少直至近似相等，通過整理搭板厚度與沉降數值之間的關系曲線，當搭板厚度從30 cm增加到40 cm時，搭板沉降數值降低幅度很小。另一方面，若板厚過大，配筋過多，造成搭板剛度過大，不但起不到應有的作用，反而浪費材料。

數值分析計算結果表明，搭板長度在6.0 m～8.0 m時，搭板的經濟厚度為35 cm，此時的沉降數據趨向穩定值，產生的沉降變化較小，乘客的舒適度感覺良好。同時，搭板厚度的選擇應與搭板長度相協調，隨著搭板長度增加，搭板厚度也應相應加大。綜合目前國內搭板的實際使用情況，小橋搭板厚度可定為20 cm～30 cm，大、中橋搭板厚度為30 cm～40 cm，推薦采用35 cm。

5 枕梁

枕梁可以調整搭板內力，由于枕梁增加了搭板的橫向抗彎剛度，當路基填料性質較差或壓實度達不到要求時，枕梁的設置可顯著減少搭板的橫向變形;但枕梁的設置使搭板多了一個支點，容易在枕梁處產生應力集中，從而引起枕梁至路基段的“二次跳車”現象，不利于行車安全。隨著近年來施工機械、施工工藝得到顯著發展，路基填料壓實度一般能夠得到滿足，枕梁的橫向抗彎的作用不明顯，在設計中，已很少設置枕梁。

6 結語

搭板的合理設置，對減緩橋頭跳車具有非常積極的作用，建議搭板的設置可參考以下參數:

埋深:瀝青混凝土路面中應采用半埋式引道搭板。長度:橋頭搭板長度的選擇可采用:大橋8 m～10 m，中橋6 m～8 m，小橋及明涵4 m。寬度:橋頭搭板寬度不應小于橋梁行車道寬度，建議取為行車道寬度加路緣石寬度之和。厚度:搭板厚度一般為30 cm～40 cm，推薦采用35 cm。枕梁:鑒于目前設計對路基強度要求較高，建議不設置枕梁。

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