桥头搭板的设计与施工

桥头搭板的设计与施工

摘要：本文针对桥头搭板设计进行了分析，详细介绍了设计步骤，并指出在施工中应当注意的一些问题。目的是使方法得当，施工合理。

关键词：桥头搭板设计；施工合理

1.引言

桥梁在设计和施工中，因桥台的基础埋置较深，所以可以作为刚性结构物，使用中可认为不下沉，但桥梁两端大多为填土，沉降较桥台大得多，为了减少沉降差和刚柔的过渡，并防止跳车，应在桥台背设置搭板，达到行车舒适的目的。

2.桥头搭板的形式

通常桥头搭板采用下列两种形式：一种是一端置于台后牛腿上，另一端置于

枕梁上（如图1）；另一种是置于板体上（如图2）。下面分别对这两种搭板的设计和施工进行分析。

3.搭板的设计

3.1搭板的长度

搭板的设计比较复杂，而且计算方法不统一，国内很多高等级公路是根据交通部规划设计院对搭板的推荐值，即采用：大桥8～10m、中桥6～8m、小桥等3m，这种只依据大、中、小桥来计算搭板的长度是不够全面的。日本道路工团认为搭板长度应为5～8m，美国和前苏联台后搭板长度都超过了10m，板厚一般不超过30cm[1]。对于图1所示搭板可认为是弹性简支过渡板，运用主动土压力理论，根据台背土体沉降计算搭板长度，并按照不同的公路等级进行调整，在计算枕梁压力可按照路基与土基容许承载力验算枕梁压力。由于桥台背土体的填筑高度和填土的力学性质直接影响着是否会产生跳车现象[2]，所以假设土体产生沉降，则桥台背土体形成滑裂面，按主动土压力理论，其计算公式为：

式中：桥台背破坏棱体长度；：桥台背土体填筑高度；：路堤填土内摩擦角；

：桥台背与填土间的外摩擦角；：桥台背与竖直面的夹角。

搭板长度应大于桥台背土体破坏棱体长度，取桥台搭板长度。其中为公路等级增大系数，可根据公路等级高低选取，高速公路可取1.4，一级公路可取1.3，二级公路可取1.2，三级公路可取1.1，四级公路可取1.0。

3.2搭板的宽度

在确定桥头搭板的宽度时，考虑到车辆压于搭板纵向边缘时，搭板受力不利，故一般搭板宽度为行车道宽度与硬路肩宽度之和，但最小不应小于行车道宽度。

3.3搭板的厚度

根据有关文献，搭板厚可取，再从强度和变形两个方面来验算厚度是否满足要求。

3.4搭板的配筋

其计算步骤为：（1）根据3.1、3.2、3.3已确定出搭板的长度、宽度、厚度；（2）确定搭板混凝土强度及钢筋的等级；

（3）计算搭板内力；（4）内力组合；（5）配筋设计。

一般情况下搭板可采用C25混凝土，纵向配筋：板底Φ25钢筋，板顶Φ14钢筋；横向配筋：Φ14钢筋，两方向间距可取为20cm。同时板底和板顶之间均匀配置Φ14撑筋。

3.5搭板枕梁的设计

枕梁长度应等于搭板宽度，宽度应根据地基的承载力确定，厚度可取与宽度相等。在设计枕梁时应考虑基础底面岩土的承载力，可按下式计算[3]：式中：：基底平均应力；：竖向力；：基础底面面积

枕梁是将搭板传递下来的荷载分配给枕梁下的整个地基，使搭板在枕梁处的竖位移减小，并可调整纵向内力、增加搭板的横向抗弯刚度，减小搭板的横向弯曲变形。因此枕梁应设置在端部或正弯矩区内。当地基加强或压实较好时，枕梁的横向抗弯作用不显著，因此可不设枕梁。

4.施工

对于图2所示的搭板可采用下列的施工顺序：台后回填土→垫层→安装

模板→清理栓钉旁杂物→搭板钢筋→浇筑混凝土→修整表面→养护。在回填土过程中应首选碎石、砂土等透水性土，不宜选用粉土，不得选用含有泥草、腐烂植物多的土，且在填土前要作好地基处理工作。在施工垫层时，要注意应分层填筑和夯实，防止凸凹不平的垫层。搭板施工时应就地浇筑，并应尽量采用机械摊铺法，加快进度、提高质量。

5.结论

本文是对实际工程的总结，希望有一定的参考价值。高等级的公路要求车速快，为了满足安全、舒适的要求，避免桥头出现跳车现象，设置桥头搭板是一个有利措施，但国内外的搭板的设计方法不一致，本文的设计方法是初步的，有待于进一步验证和完善。特别要注意的是当填土材料和施工压实度确定后，总沉降量只与填土高度有关，所以无论大小桥，搭板的设计是相同的。本文在计算桥头搭板时，虽然会增加一些费用，但其效果是良好的（如解决桥头跳车方面），在解决跳车方面搭板的作用是有限的，因为搭板的长度有限，因此可采用冲击压路机对压实后的路基再进行一次冲压效果会更好，或应尽可能采用重型压路机碾压。在桥台设计时切勿忘记桥头搭板的支撑而增加的桥台荷载。对搭板枕梁应采取“挖路槽”法施工，在达到压实标准的路基上挖出枕梁尺寸，浇筑混凝土，达到设计强度后再浇筑搭板。

注：文章内的图表及公式请以PDF格式查看