桥头搭板设计

桥头搭板设计

摘要在桥台设置桥头搭板是防治桥头跳车的重要措施之一。我对桥头搭板进行了研究，研究和分析的主要内容有：台后引道路堤沉降、桥头措板尺寸、桥头搭板内力、桥头搭板配筋、桥头搭板配筋、桥头搭板构造及枕粱设置在试验、研究和分析的基础上提出一些可供参照应用的设计方法和数据。

关键词：桥头跳车桥头搭板设计研究

高速公路迅速发展，车辆行驶快速、安全

和舒适的要求愈来愈高。当高速行驶的车辆

通过桥头时，往往会在桥路衔接部发生跳车现

象。这主要是由于台后路堤发生较大沉降，引

起路面标高在该处突变，迫使车辆减速行驶，

影响公路使用功能和运输效益的发挥。交通部

对此十分重视，由河北省交通厅立题研究。课

题组在广泛搜集国内外资料基础上，在京石高

速公路3座桥上进行了现场测试；在室内进行

了多种工况的桥头搭板模型试验；编制了3种

桥头搭板计算模型的设计软件。课题组提出的

研究报告于1994年12月27日通过鉴定。

1 台后路堤沉降

缓解桥头跳车首先应减小桥头的沉降差

一般情况下，桥台沉降量远小于台后，路堤衔

接处出现高差。台后路堤沉降量由填土沉降和

地基沉降两部分组成。调查分析表明，软土地

基上桥头沉降差大于一般地基处的沉降差。目

前，在进行台后路堤设计时，通常采用“容许工

后沉降量”这个指标，我国大多控制在l(L~n以

内通过调查，国内外很多规范中未明确规

定桥头路堤的容许工后沉降值。在软土地基处

套路t996年第t期

使用桥头搭板和采取软基加固措施后，可以减

小桥头沉降差，改善行车条件，已经取得明显

效果。但是，《日本高速公路设计规范》第3．8．1

节中指出：设置在软弱地基上的桥台，因地基

的残余下沉很大，且这种下沉会长期持续下

去，因而不能获得设置桥头搭板应有效果，故

可不设置桥头搭板；另一种情况是，在桥台高

度不足6m时，台背填料为未筛砾石及硬岩

等，通过碾压也不能使之细化时，可不设置桥

头搭板。因此，设置搭板还属有争议的课题。

结合我国具体情况研究表明，用“容许工后

沉降差作为主要指标，控制桥路衔接部位的

工程质量是切实可行的。

图1示出了桥头搭板两端的沉降差异的计

算模型。

图

面

路面

梁

＼桥

，( ●，●● )

．

L 、．

／b ／

、

，

s 一 =Ai·x (1)

式 i：

Ai=i。i (2)

S，一搭板尾端的沉降值；

，～桥台预期沉降值；

一沉降后纵坡变化值。

以容许工后沉降值【s J取代实际沉降值s ：

以容许纵坡变化值『△日代替实际纵坡变化值△i，刚：

[s 】=S +[△日·x (3)

据研究，当边跨为配筋混凝土简支粱时

s = t

则式(3)可改写为：

J= ． IL+O．004x (4)

式中：

．一地基土类型系数低、中和高压缩

性饱和土，分别取为0．4 O．7和

0．85：

，

一轿梁基础类型系数。桩基础时 =

1／500；扩大基础时％=1／300。

f_一桥梁边跨跨径

x一桥头搭板长度

=0．004

根据式(4)可制成图表，供设计时查用用

搭板尾端的容许工后沉降量【s 和搭板长度X

作为变量，由设计人员自行选用。对已建成的

3座桥调查结果，证明式(4)较符合实际

从经济观点和工程实际出发，】控制在

10cm范围内较合理，容许值过小则软土地基加

固的费用巨大。同时，对于搭板长度x值，控制

在10m 以内比较合理，但也不宜小于3．0m=

2 桥头搭板尺寸

2．1 搭板长度( )

措板长度的选定，主要取决于：①沉降后

纵坡变化值应控制在容许值范围内；②搭板长

度应跨越台后破坏棱体的长度；③搭板长度应

跨越填土前预留缺口的上口宽度；④搭板受力

有效长度L，必须保证

(1)按容许纵坡变化值[ai 】控制的搭板长

度如表l。

表1

[aS] (an) 4 6 8 10

(肿] 4／3 4；2 3l 6 2 8—3 812 t0：3I 10,'2

L J io']-l／20o 3 7 4O 4O J 6 0 i3，8．0 6 7 J10．D (m)l【△ ,]=1130O 40 6 O 6．0【9 0 8 0 】2 0 t0．0lt5．0在：

陋——柝台与路埋容许沉障差

陋s一——措板两端窖许沉降差。

。J——措板容许纵坡变化值。

f1)根据搭板长度跨越破坏棱体的要求，搭

板长度如表2

表2

路堤高H f m】 3 4 5 6 1 8 10

G (m) 0 3 0 4

C (m) n 75 l 0

^} 2 0 4 0 3

L 砂性土路堤】掘】64 1 90 2】5 240 3．0 3 27 178

0 l牯性土踣堤 i_gS 2 316 3 80 444 5 607 735

注：

C．——措板支承于牛腿上的长度；

C ——搭板在破坏棱体后的支承长度

h．——措板丰端的路面结构厚度，

h ——搭板厚度。

(3)根据搭板长度跨越台后填土前缺口宽

度的要求则搭板长度L 列于表3。

袅3

路堤高H(nOl 2 1 l l， s l1I]

L m=1 o l3 35 4 35l 5．35【6．35I 7 35I 8f70l 9 70 ．70 ( m=0 75llo3 3．78l 4．53 I 5．28{603}713l 7 88 l 9．38注：

h =0 4m ．hj=0．3m 按常数计算

H≤时t =0 3ra, =0 75m

≥7m时，G =0 4m． =】0m