橋頭搭板結構設計方法

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摘要：結合以往施工經驗，從橋頭臺后沉降分析入手，分別對搭板的尺寸、配筋、構造及枕梁等關鍵設計內容進行分析，并提出了相應的設計要求和方法，通過對搭板結構的合理化設計，可從根本上消除橋頭跳車現象，保證道路橋梁通行安全。

關鍵詞：道路橋梁；橋頭搭板；結構設計

在車輛以較高的速度通過橋頭時，時常會出現車輛起伏，即橋頭跳車。產生這一現象的原因為臺后路堤沉降相對較大，致使路面標高于此處發生突變，導致車輛被迫減速，對公路及橋梁使用功能造成影響。而解決橋頭跳車問題的關鍵在于設置橋頭搭板，搭板結構設計決定了其作用的發揮，應予以重視。

1臺后沉降

避免橋頭跳車的第一步是要有效減小橋頭與臺背的沉降差。通常而言，相比橋臺，臺后沉降量較大，在銜接位置上會出現一定高差。地基與填土沉降構成了臺后沉降。通過調查得知，相比于普通地基，軟基橋頭沉降差較大。在對臺后路堤實施設計的過程中，一般選擇工后沉降差允許值指標，其不大于10cm視為合格[1]。經調查，我國現行規范中沒有對橋頭路堤工后沉降允許值提出明確的規定。在軟基上采取一定加固措施與搭板之后，可明顯縮小橋頭的實際沉降差，實現了對行車條件的優化改善。然而，國外的某些設計規范表明：“在軟基上設立的橋臺，由于地基存在很大殘余下沉，同時此類殘余下沉會在很長的時間內始終持續，所以很難取得等同于設立搭板的實際效果；此外，如果橋臺高度在6m以內，且臺背回填材料選用未篩礫石，即便進行碾壓也難以使其細化，則可放棄設置搭板。”基于此，搭板設置與否還需進一步的討論研究。在我國，通過對具體情況的分析得出，利用工后沉降差允許值這一指標對銜接位置進行控制是完全可行的。從工程建設與經濟性的角度出發，將工后沉降差的允許值嚴格控制在10cm以內較為理想，如果其值較小，則會增大軟基處理費用。另外，對搭板長度而言，在10m以內取值較為合理，但不能小于3.0m。

2搭板尺寸設計

2.1長度。搭板長度取決于以下要素：（1）沉降發生后縱坡實際變化值需限制在允許的范圍之內；（2）搭板的長度不能小于臺后破壞棱體實際長度；（3）搭板的長度不能小于用于填土的預留口寬度；（4）應保證有足夠的受力有效長度。2.2寬度。參考國外的施工經驗，他們習慣于將搭板的寬度確定為可使緣石邊緣和兩側保持平齊，同時由柔性材料進行隔離。國內的做法搭板寬度要窄很多，其邊緣在緣石的邊緣內部不超過0.5m。根據搭板的受力特點，盡量增寬搭板對受力有利[2]。因此，搭板要與橋面等寬。2.3厚度。搭板的厚度是決定其剛度與強度的關鍵指標，而厚度又與長度、寬度、斜度、荷載、支承與脫空長度等密切相關。根據調查與計算結果，在設計過程中可根據表1選定搭板厚度。

3搭板配筋設計

搭板的配筋在一定程度上決定了搭板受力，二者有著十分緊密的聯系。對搭板受力而言，其分為正、負彎矩兩種，而且受制于脫空長度。因搭板邊、角的實際受力很大，所以在設計中要加強配筋。為使配筋更具科學性與針對性，應實行分區段配筋。對較寬的搭板，需在其鈍角位置設置加強筋。無論搭板的尺寸，都要在分析了構造及受力之后，根據相關理論進行合理配筋[3]。相比典型圖配筋法，分區段配筋更為合理、準確。

4搭板構造設計

4.1埋深。搭板埋深可分成以下三種形式：高置、中置與低置。其中，高置是指使搭板和其橋臺的頂面保持齊平；低置是指將搭板遠臺端的頂面置于路面以下，以便鋪設施工；中置是指將搭板遠臺端的頂面置于基層和面層的中間。這三種搭板埋深需要根據實際的路面結構妥善選定，如剛性路面建議選擇高置搭板，柔性路面建議選擇低置搭板或者是中置搭板。另外，因中置搭板的施工較為簡單，所以在實際情況中普遍采用。4.2坡度。因橋頭引道大多設置縱坡與橫坡，所以搭板坡度必須與其相匹配。另外，在橋頭路堤發生沉降之后，會使縱坡出現一定變化，遵循剛度過渡及排水的原則，搭板必須設置縱坡與橫坡。設計上搭板的縱坡與橫坡需要和路面保持一致，部分情況下搭板的坡度應略大些，但不能超過5%。4.3連接。在橋臺上放置搭板近臺端，采取小跨徑簡支板等方法。遠臺端的實際下沉量通常較大，容易使橋臺上板端發生轉動。在土基上放置搭板遠臺端，當路基發生沉降之后，搭板會向縱向不斷滑移，應設置錨栓進行固定。對高置搭板而言，溫升時路面會對橋臺施加一定推力。過去因為搭板構造不科學，時常會出現一些病害，如路面隆起、牛腿損壞和近臺端裂縫等。為防止病害，應采取以下措施進行搭板連接的細部處理：（1）按75~80cm的間距設置Φ22鋼筋錨栓；（2）在臺帽或者是牛腿的邊緣位置設置倒角，以便進行轉動；（3）在近臺端的上部邊緣設置倒角，避免搭板發生轉動后造成路面隆起；（4）對地基施以加強處理，或在遠臺端位置設置枕梁，因此減小或避免局部沉降；（5）在近臺端位置設置灌漿孔及檢查孔；（6）對設置在橋臺上的搭板支座，其墊層若使用油毛氈，則厚度應控制在1~2cm范圍內；若使用板式橡膠，則尺寸應控制在150mm×150mm×（21~38）mm范圍內。相鄰兩個搭板支座間的距離為75~80cm[4]；（7）對于斜搭板布置，通常使用齊平式與階梯式設置搭板遠臺端。其中，利用階梯式能降低工程成本，但是在與路面進行銜接時會造成不便。經綜合對比，建議選用齊平式。

5搭板枕梁設計

由于現階段對于枕梁的實際設置效果與分析還未形成統一的認識，所以很多道路橋梁工程都根據自身經驗對枕梁進行布置。枕梁主要作用在于將搭板傳遞荷載均勻分布至面積更大的地基，同時增大搭板橫向抗彎剛度。如果枕梁的位置發生變化將使搭板內力改變。在搭板的末尾端設置枕梁，可避免對搭板受力造成影響，這已得到試驗及實測的證實。若采用整體現澆式搭板，則可不設置枕梁，但是在搭板作用范圍之內，需對地基進行強化，避免出現下沉，引發跳車。若考慮將枕梁設置于搭板的跨間，則可布置在非脫空區域和脫空區域的分割線周邊。在設計過程中，應盡可能使用無需枕梁的現澆式搭板，若必須使用裝配式搭板，則要在適當的位置設立枕梁，以達到提高搭板整體性的效果。

6結語

（1）設置橋頭搭板是解決橋頭跳車的重要舉措，而搭板結構設計卻又決定了搭板使用效果。（2）搭板結構設計參數主要包括臺后沉降、尺寸設計、配筋設計、構造設計與枕梁設置等內容，在實際設計過程中，應做好每一個環節的每一項細節，以規范、標準為核心，確保搭板設計合理性。

作者:張宏武 單位:石家莊市公路橋梁建設集團

參考文獻：

[1]沈細展，榮銀奎.關于道路橋梁橋頭搭板的結構設計方法[J].價值工程，2012，31（15）：107.

[2]劉潤星，崔俊平.高等級公路橋頭搭板配筋設計研究[J].武漢理工大學學報（交通科學與工程版），2012，36（5）：1021-1024.

[3]譚井剛.對道路橋梁的橋頭搭板的結構設計方法的分析[J].門窗，2013（4）：203.

[4]閻妍.論橋頭搭板長度、厚度、配筋設計[J].北方交通，2016（12）：51-53，58.