橋頭搭板技術在橋頭跳車處治中的應用研究

（綿陽職業技術學院， 四川 綿陽 621000）

1 前言

公路工程橋頭跳車是指路面在臺背回填處出現不同程度的沉降斷裂(沉降值一般為 10～30cm，有的甚至超過60cm)，使車輛通過時產生跳躍和沖擊，從而對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、強度、脹縮性等存在差異，且橋頭連接處受力時易形成集中應力[2]。在各種荷載作用下，橋梁與道路同時發生沉降，但兩者的沉降量有很大差異，形成錯臺，導致行車時發生橋頭跳車。因此，橋頭跳車問題已成為高等級公路的工程質量和造價的重要影響因素。

為了處治橋頭跳車問題，近些年工程人員主要采用加固橋臺后填土來控制沉降，包括堆載預壓法、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象。此外，橋頭搭板技術也是目前處治橋頭跳車的一項有效措施，其目的是將路橋過渡段兩側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，進而達到防治橋頭跳車的作用。

2 橋頭搭板處治技術存在的問題

2.1 搭板脫空

搭板設置完成后，搭板與臺背填土緊密接觸，在搭板遠臺端承受汽車荷載的作用時，地基土會對搭板底部施加反力。但隨著使用時間延長，對于填方高度較低、填筑良好的地基，后期沉降很小，但對于填方高度大、填土質量不高以及壓實度未達到要求的地基，沉降往往較大，并隨之出現搭板底面脫空現象，導致搭板所受拉力較大幅度的上升，引起搭板折角、斷裂。

2.2 搭板錯臺與滑落

在搭板與路基接頭處，兩側存在著不同的剛度差異，同時搭板整體受力條件也有區別，因此在使用過程中易出現錯臺和過大的沉降，從而造成跳車位置轉移至搭板遠端，出現再次跳車現象[3]。設置在橋臺一側的搭板由于遠端出現沉降，在車輛荷載作用下引起搭板的轉動和縱向滑動，造成搭板出現滑落。實際工程中為避免出現搭板滑落，通常采用設置錨栓對搭板進行固定，但用于軟土地區中，由于軟土的沉降量較之砂性土更大，仍然存在滑移，使搭板內部產生較大的拉應力，造成搭板錨栓脫落并進一步滑移。

3 橋頭搭板設計

3.1 搭板類型

(1)單段式搭板。單段式搭板是指臺背設置一段搭板，搭板靠近橋臺的一端設置背墻頂面，另一端設置分兩類。一類是設置枕梁，枕梁設置于搭板遠離橋臺位置的下方，形成懸臂狀態，這樣不僅可以減少搭板厚度，同時可以使路堤與搭板之間得到較好的過渡。第二類是無枕梁，為使搭板頂面處于水平狀態，設置時通常將搭板頂面遠離橋臺一側增厚，并在其下方鋪設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計長度在8～10m，并在板段間的接頭下面設置拉桿和枕梁，充分減小板厚以及保證沉降的平順。我國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。可抬升式搭板具有較為簡單的構造形式，在搭板枕梁下設置一個預留工作井，井內用砂填充，井底設30cm厚的混凝土基礎。需要抬升搭板時，將井內的砂取出，安放臺座式千斤將枕梁和搭板抬起，最后從預留孔或將水泥漿壓入板下。

3.2 搭板的埋置方式

（1）平置式。搭板頂面坡度與路橋過渡段采用縱坡平行，搭板靠近橋臺一段放置在臺帽背墻的牛腿上或橋臺前墻頂面，靠近路堤一側設置在在枕梁上，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。為避免搭板錯臺與滑落，造成二次跳車，通常在搭板尾端加設一段長度為般3～6 m的變厚式埋板，保證與橋臺連接部位的剛柔性層次在水平和垂直方向均能漸次變化，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 橋頭搭板的計算

（1）搭板長度與厚度

為了避免產生過大的沉降，臺后填土高度根據實際經驗控制在3m以內為宜。同時，搭板長度不能取得過短，否則將在枕梁處產生過大的凹陷，達不到理想效果。經研究分析[4]，搭板長度和厚度根據填土高度按下表1取值較為合適。

表1 搭板長度

（2）搭板受力與配筋

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

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

4 橋頭搭板施工

4.1 搭板施工形式

搭板與橋臺的連接是能否解決橋頭跳車現象的關鍵點，從各類型工程特點來看，通常采用以下三種連接形式使二者能夠更好的結合在一起：

（1）錨栓。為了防止搭板縱向滑移，造成橋頭凹坑，可在搭板與臺背之間布設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。搭板近臺端的下面，常鋪設油氈墊層，厚度約為 1～2cm。若采用板式橡膠支座時，其規格可選用150 mm×150 mm×(21～38)mm，支座間距取80 cm左右。

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

4.2 施工注意要點

（1）橋頭搭板施工工藝流程為：測量定位→綁扎搭板鋼筋→安裝側模→澆筑混凝土→拆模養護；

（2）搭板鋼筋與其下一的墊層間宜設置墊塊并應交錯布置。在上、下兩層鋼筋之間應設置支撐保證其位置準確；

（3）澆筑搭板混凝土時應按照搭板的坡度由低處向高處進行，振搗時應避免碰撞鋼筋、模板；

（4）橋頭搭板下臺后填土的填料宜以透水性材料為主，并應分層填筑、壓實；

（5）嚴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伸縮間隙不小于5mm；

（6）橋頭搭板不得出現露筋和空洞現象；

（7）待混凝土初凝后立即覆蓋土工布，進行灑水養生，養生期不小于7天；

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

[1]屈戰輝.路橋過渡段柔性搭板的設計方法.中國公路學報,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: 長安大學,2002.

[3]俞永華.路橋過渡段差異沉降處治技術研究.西安: 長安大學,2005.

[4]陳鵬,鄭傳超.路橋過渡段搭板受力分析.西安公路交通大學學報,1998.