桥头搭板结构设计方法

 摘要：结合以往施工经验，从桥头台后沉降分析入手，分别对搭板的尺寸、配筋、构造及枕梁等关键设计内容进行分析，并提出了相应的设计要求和方法，通过对搭板结构的合理化设计，可从根本上消除桥头跳车现象，保证道路桥梁通行安全。

关键词：道路桥梁；桥头搭板；结构设计

在车辆以较高的速度通过桥头时，时常会出现车辆起伏，即桥头跳车。产生这一现象的原因为台后路堤沉降相对较大，致使路面标高于此处发生突变，导致车辆被迫减速，对公路及桥梁使用功能造成影响。而解决桥头跳车问题的关键在于设置桥头搭板，搭板结构设计决定了其作用的发挥，应予以重视。

1台后沉降

避免桥头跳车的第一步是要有效减小桥头与台背的沉降差。通常而言，相比桥台，台后沉降量较大，在衔接位置上会出现一定高差。地基与填土沉降构成了台后沉降。通过调查得知，相比于普通地基，软基桥头沉降差较大。在对台后路堤实施设计的过程中，一般选择工后沉降差允许值指标，其不大于10cm视为合格[1]。经调查，我国现行规范中没有对桥头路堤工后沉降允许值提出明确的规定。在软基上采取一定加固措施与搭板之后，可明显缩小桥头的实际沉降差，实现了对行车条件的优化改善。然而，国外的某些设计规范表明：“在软基上设立的桥台，由于地基存在很大残余下沉，同时此类残余下沉会在很长的时间内始终持续，所以很难取得等同于设立搭板的实际效果；此外，如果桥台高度在6m以内，且台背回填材料选用未筛砾石，即便进行碾压也难以使其细化，则可放弃设置搭板。”基于此，搭板设置与否还需进一步的讨论研究。在我国，通过对具体情况的分析得出，利用工后沉降差允许值这一指标对衔接位置进行控制是完全可行的。从工程建设与经济性的角度出发，将工后沉降差的允许值严格控制在10cm以内较为理想，如果其值较小，则会增大软基处理费用。另外，对搭板长度而言，在10m以内取值较为合理，但不能小于3.0m。

2搭板尺寸设计

2.1长度。搭板长度取决于以下要素：（1）沉降发生后纵坡实际变化值需限制在允许的范围之内；（2）搭板的长度不能小于台后破坏棱体实际长度；（3）搭板的长度不能小于用于填土的预留口宽度；（4）应保证有足够的受力有效长度。2.2宽度。参考国外的施工经验，他们习惯于将搭板的宽度确定为可使缘石边缘和两侧保持平齐，同时由柔性材料进行隔离。国内的做法搭板宽度要窄很多，其边缘在缘石的边缘内部不超过0.5m。根据搭板的受力特点，尽量增宽搭板对受力有利[2]。因此，搭板要与桥面等宽。2.3厚度。搭板的厚度是决定其刚度与强度的关键指标，而厚度又与长度、宽度、斜度、荷载、支承与脱空长度等密切相关。根据调查与计算结果，在设计过程中可根据表1选定搭板厚度。

3搭板配筋设计

搭板的配筋在一定程度上决定了搭板受力，二者有着十分紧密的联系。对搭板受力而言，其分为正、负弯矩两种，而且受制于脱空长度。因搭板边、角的实际受力很大，所以在设计中要加强配筋。为使配筋更具科学性与针对性，应实行分区段配筋。对较宽的搭板，需在其钝角位置设置加强筋。无论搭板的尺寸，都要在分析了构造及受力之后，根据相关理论进行合理配筋[3]。相比典型图配筋法，分区段配筋更为合理、准确。

4搭板构造设计

4.1埋深。搭板埋深可分成以下三种形式：高置、中置与低置。其中，高置是指使搭板和其桥台的顶面保持齐平；低置是指将搭板远台端的顶面置于路面以下，以便铺设施工；中置是指将搭板远台端的顶面置于基层和面层的中间。这三种搭板埋深需要根据实际的路面结构妥善选定，如刚性路面建议选择高置搭板，柔性路面建议选择低置搭板或者是中置搭板。另外，因中置搭板的施工较为简单，所以在实际情况中普遍采用。4.2坡度。因桥头引道大多设置纵坡与横坡，所以搭板坡度必须与其相匹配。另外，在桥头路堤发生沉降之后，会使纵坡出现一定变化，遵循刚度过渡及排水的原则，搭板必须设置纵坡与横坡。设计上搭板的纵坡与横坡需要和路面保持一致，部分情况下搭板的坡度应略大些，但不能超过5%。4.3连接。在桥台上放置搭板近台端，采取小跨径简支板等方法。远台端的实际下沉量通常较大，容易使桥台上板端发生转动。在土基上放置搭板远台端，当路基发生沉降之后，搭板会向纵向不断滑移，应设置锚栓进行固定。对高置搭板而言，温升时路面会对桥台施加一定推力。过去因为搭板构造不科学，时常会出现一些病害，如路面隆起、牛腿损坏和近台端裂缝等。为防止病害，应采取以下措施进行搭板连接的细部处理：（1）按75~80cm的间距设置Φ22钢筋锚栓；（2）在台帽或者是牛腿的边缘位置设置倒角，以便进行转动；（3）在近台端的上部边缘设置倒角，避免搭板发生转动后造成路面隆起；（4）对地基施以加强处理，或在远台端位置设置枕梁，因此减小或避免局部沉降；（5）在近台端位置设置灌浆孔及检查孔；（6）对设置在桥台上的搭板支座，其垫层若使用油毛毡，则厚度应控制在1~2cm范围内；若使用板式橡胶，则尺寸应控制在150mm×150mm×（21~38）mm范围内。相邻两个搭板支座间的距离为75~80cm[4]；（7）对于斜搭板布置，通常使用齐平式与阶梯式设置搭板远台端。其中，利用阶梯式能降低工程成本，但是在与路面进行衔接时会造成不便。经综合对比，建议选用齐平式。

5搭板枕梁设计

由于现阶段对于枕梁的实际设置效果与分析还未形成统一的认识，所以很多道路桥梁工程都根据自身经验对枕梁进行布置。枕梁主要作用在于将搭板传递荷载均匀分布至面积更大的地基，同时增大搭板横向抗弯刚度。如果枕梁的位置发生变化将使搭板内力改变。在搭板的末尾端设置枕梁，可避免对搭板受力造成影响，这已得到试验及实测的证实。若采用整体现浇式搭板，则可不设置枕梁，但是在搭板作用范围之内，需对地基进行强化，避免出现下沉，引发跳车。若考虑将枕梁设置于搭板的跨间，则可布置在非脱空区域和脱空区域的分割线周边。在设计过程中，应尽可能使用无需枕梁的现浇式搭板，若必须使用装配式搭板，则要在适当的位置设立枕梁，以达到提高搭板整体性的效果。

6结语

（1）设置桥头搭板是解决桥头跳车的重要举措，而搭板结构设计却又决定了搭板使用效果。（2）搭板结构设计参数主要包括台后沉降、尺寸设计、配筋设计、构造设计与枕梁设置等内容，在实际设计过程中，应做好每一个环节的每一项细节，以规范、标准为核心，确保搭板设计合理性。

作者:张宏武 单位:石家庄市公路桥梁建设集团

参考文献：

[1]沈细展，荣银奎.关于道路桥梁桥头搭板的结构设计方法[J].价值工程，2012，31（15）：107.

[2]刘润星，崔俊平.高等级公路桥头搭板配筋设计研究[J].武汉理工大学学报（交通科学与工程版），2012，36（5）：1021-1024.

[3]谭井刚.对道路桥梁的桥头搭板的结构设计方法的分析[J].门窗，2013（4）：203.

[4]阎妍.论桥头搭板长度、厚度、配筋设计[J].北方交通，2016（12）：51-53，58.