关于道路桥梁桥头搭板的结构设计方法论文_钱利民

关于道路桥梁桥头搭板的结构设计方法论文_钱利民

摘要:随着人们生活水平的不断提高,我国的道路建设迎来的新的高潮,参照国内外工程实例以及相关施工经验,认为设置搭板能够使桥头跳车现象得以有效减少,并对道路桥梁的桥头搭板设计进行了分析与探讨。

关键词:道路桥梁;桥头搭板;结构设计方法

一、桥头搭板结构设计的基本原则

1、土基

在桥头过渡部分,应保证土基稳定、密实且均匀;应及时将地下水或地面水拦截、排出,以免对土基稳定性和强度产生不利影响。正常情况下的填土应保证为干燥或中湿;过于湿润的土同样也会对土基强度或稳定性产生负面影响;另外,压实度建议为95%。

2、地基承载力的深度要求

桥头部分路基的填土高度相对要高一些,填充作业速度要快,在此模式下,地基水的排出过程就不太顺利,甚至地基承载能力也可能不符合规范要求,为工程主体的投人使用留下后患。基于此,应采取换填土或粉喷桩等特殊的地基处理措施。

3、垫层

垫层用材宜就地取之,应注意地基自身可能出现的缺陷对其他部分的影响,例如若地基软弱性可能会使基层或者垫层出现污染,进而隔断地下水等等。垫层最小厚度为15cm为宜,宽度应与路基同宽,或以基层为参照,超出其两侧25cm。

4、搭板

在路面与桥梁连接处,应从实际的建造经验出发,参照相关公路等级,最终决定是否设置搭板。通常来说,设置于搭板下部的加强层厚度应>2m,加强层长度应比搭板长度超出lm左右,加强层选材应同于底基层。笔者建议土基与基层间的压实度以95%为宜。若决定不设置搭板,则可铺筑临时性的混凝土预制块或沥青路面。

二、设计搭板

1、搭板埋置深度和搭板型式对搭板进行分类管理,它有如下三种主要的类型:台阶型、变厚度和等厚。按照搭板埋置的深浅不一,可以将其划分为低、中、高置三种。一般来讲,高置式的搭板在顶面上是与桥台齐平的;低置式,其搭板远台端的顶面位于路面基层的下方,对于路面铺设来说非常的有利;如果为中置式,则远台端搭板的顶面介于基层和面层之间。

2、搭板的长度在确定搭板具体的长度的时候,下面四个条件必须要予以考虑:①出现了沉降现象之后,搭板纵坡产生的变化值应该在最大容许值的范围之内;②搭板本身的长度需要在跨越台后,对棱体长度产生破坏;③填土前预留下的缺口之伤口长度,应该在搭板长度的跨越范围之内;④必须要能够保证搭板的有效受力长度。除此之外,结合对搭板进行的动力响应分析,我们知晓越长的板长就越有利于搭板受力。正常地说,搭板长度要设定在5米之上,对于中小桥,一般是6到8米,对于大桥来说,一般是8到12米。

3、搭板的宽度具体施工的过程中,对于一般的搭板来讲,其边缘应该离石边缘有大约半米的距离,尽可能的窄化处理,在上面对搭板动力进行响应分析的基础上,我们知道伴随着不断增加的板宽,需要慢慢增大位移,但在两个方向上,板底最大弯处的拉应力则呈现减小的趋势。此外,如果搭板本身比较窄,行驶的时候,车轮就可能走在纵向边缘的位置,损害搭板受力情况,所以,在宽度上,搭板应该与桥面保持一致。

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4、搭板的厚度具体的分析搭板动力产生的响应,可以清晰的滞销,伴随着不断增大的板厚,位移会出现稍微的缩减,但是位于板底的拉应力,则出现了稍稍的增大现象。基于板顶出现的位移情况,可以反向推算板厚,板底配筋能够帮助将板底弯拉应力有效的解决掉。

5、桥台与搭板之间的连接桥台是搭板近台端放置的位置,借助于锚筋将桥台和搭板之间很好的连接起来,填入沥青玛蹄脂到桥台和搭板之间的结合处,避免渗入水分。路基是搭板远台端放置的位置,路基出现或者发生沉降现象之后,在纵向层面上,搭板可能会出现滑移,所以需要设置锚栓在搭板和台顶之间,加强处理位于远台端的地基,尽可能的将局部沉降现象减小,为了提升维修的效果,需要设置灌浆孔以及检查孔在近台端。

6、设计搭板配筋在设计搭板配筋的时候,需要考虑或者依据的一个关键因素为搭板底面上的最大弯拉应力。按照具体的构造提出或者产生的要求、按照实际的搭板受力复杂状况、按照路基本身的沉陷状况、结合重载类型的交通产生的影响,在具体的设计过程中,按照工程的要求,主筋直径被适当加大,主筋间距被适当缩小,使用双层配筋。

7、枕梁枕梁的架设具有诸多积极有益的一面,包括分布荷载到地基上,增加在横向层面上搭板抗弯的刚度。诸多相关的资料告诉我们,对于有效的改善枕梁的承载能力、提升枕梁下部路基本身的承载能力来讲,如果能够设置水泥石屑桩或者碎石桩到位于枕梁下面的路基中的话,效果将非常的明显,对于这个部位发生沉降现象来说,也能够有效的减少。诸多实践性的结果告诉我们,这种方法成本低,效果显著,所以对于设置搭板来讲,可以做成两种主要的类型:设枕梁或者不设枕梁。如果选择设枕梁的类型,又可以再进一步的被划分为设水泥石屑桩或者碎石桩以及不设水泥石屑桩或者碎石桩。对于上面三种不同的类型,可以结合具体的实践,检验各种类型的具体效应。

三、桥头搭板的设计技术的弊端

当前主要使用的桥头搭板法,实际上有效防治的时间不长,且对于桥头以发生严重沉降的状况,无法取得良好的效果,其弊端主要表现在以下几点:

1、通常在实际施工中,常使用沥青和麻絮作为隔水材料填充在桥台与搭板之间的连接缝中,但随着时间的推移,连接缝应沥青等材料发生老化、接缝自身出现涨缩情况进而导致了接缝中空现象。使得沥青混凝土的铺装层应沉降现象遭到破坏。破坏日益加深最终使路面出现开裂,再经过雨水的侵蚀,经由接缝直接到冲刷桥台背的填土,使桥头填土出现大量的流失造成变形,进一步的使路基沉降,搭板下漏空,桥头受力结构进而出现破坏,此时若超载车辆驶过,极有可能使塔板断裂,进而造成桥头跳车甚至交通事故的发生。

2、因塔板与桥台的连接缝与桥梁的伸缩缝相隔距离较近,因此车辆快速行驶时将出现连续跳车现象,不仅使乘车人员的舒适性降低,也影响了驾驶安全。通常两缝之间都设有一层桥面铺装层,铺装层的面积狭窄,使得该处的混凝土的粘结能力不够,而在车辆不断的瞬间加速减速的条件下,及两缝导致的联系跳车,形成了一股不断冲击桥体的力量,进而极易导致内部的小段混凝土出现损坏,进一步引起了两缝的破坏程度。

四、桥头搭板技术的改进探讨

针对上述设计的循环缺陷,作出相关的改进设计措施:适当的将搭板向前延伸,与原设计比较,将搭板的支撑点向后进行了移动,进而有效加强搭板另一端的杠杆效果,搭板延伸端出现竖向位移时将大于原设计,因此,在搭板另一端应进行加固处理,可加设挤密桩等;运用合理的手段将上文的两条缝设计为一条缝,将原两缝之间的混凝土去除,将搭板加长,将加长后的搭板与桥梁的板梁,作为原设计中两缝的两侧。并在桥台与塔板之间布设竖向的锚栓与钢筋以及数层沥青油毡支垫。相关加设的挤密桩和枕梁应结合钢筋的布设情况按照规范制度进行确定其尺寸。

结语

总之,对于桥头跳车问题的解决,搭板本身的长宽高以及埋置的深度都发挥着至关重要的作用,其有助于更好的实现搭板、路面与路基之间的合理有效组合,有助于桥头跳车现象更好的、更高水平的预防,并且最终科学高效的解决这一现象。

参考文献

[1]赵婷婷 孙强,<探讨道路桥梁设计的现状与改善措施》,《城市建筑>,2013

[2]陈雪.桥头跳车病害产生原因及预防措施.山西建筑,2009

论文作者:钱利民

论文发表刊物:《基层建设》2015年17期

论文发表时间:2015/10/13

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