桥台搭板施工组织设计

桥台搭板施工组织设计

1.桥台搭板施工组织设计 篇一

从目前已建成的高速公路运营状况看, 桥台地段的工后差异沉降较大, 常造成桥台跳车现象。桥台跳车会对桥梁结构的工作状况产生不利影响, 据统计中国大约有25%的桥梁受到桥台跳车的影响, 全国每年为此话费的修理费用高达10亿元以上;另一方面桥台跳车将增加行车的风险, 造成交通事故, 影响行车的舒适性;同事由于车辆在桥台加速或减速, 必将增加车辆的能耗和废气排放, 尤其是城市桥梁更应给以重视。桥台跳车产生的直接原因是刚性桥台结构物与柔性 (相对桥台来说) 路堤在行车荷载的反复作用下, 由于人工填土变形或天然土基的自身固结沉降等产生较大的差异沉降而引起的。从理论上讲, 桥台属于刚性、无变形、无沉降, 两者之间必然有沉降差, 该差值随着时间的增长而增大。

目前解决桥台搭板跳车的方法很多, 如:换土法、提前预压, 台后换料法、采用加筋柔性桥台等, 而改进搭板是普遍的做法。

2 高速公路桥台搭板设计的分析

目前高速公路桥台搭板的一般设计如图1所示。对于这种设计, 大量调查资料显示其长期效果并不理想, 并且对于差异沉降的桥台不适用, 存在不少问题, 其主要表现如下:2.1在桥台与搭板的连接处存在一条接缝, 如图1中的A所示, 在接缝中一般填充沥青麻絮作为隔水, 但在实际使用中这条接缝容易由于沥青材料的老化、接缝涨缩而使得接缝架空。极易造成上部的沥青混凝土铺装层由于沉降而破坏。这种破坏的直接结果是路面开裂, 地表水沿接缝下渗直接冲刷台背填土, 导致台背填土变形或者流失, 最终使得该路基发生沉降, 搭板出现空洞, 这样破坏了受力结构, 在超荷载下很可能使搭板断裂。2.2由图1可知, 搭板的A、B两端以及支点C构成一个杠杆, 由于杠杆效应, B端的沉降会在A端产生竖向位移, 这种位移使接缝两边形成高度差, 造成路面破坏和引起跳车, 这与设计桥台搭板的初衷矛盾。2.3由图1可知, A是搭板与桥台的接缝, A与桥梁的伸缩缝两缝之间距离很小, 汽车快速经过此处时, 会出现连续的2次跳车, 这使得行车很不舒适, 也不利于驾驶员的操作。2.4在伸缩缝和A两条缝之间有一层桥面铺装层, 该铺装层沿路线纵向尺寸很小, 铺装层与桥台的粘结整体性较差, 汽车在桥台处频繁的加速、减速、制动等冲击作用下, 如图2所示, 加上两边接缝引起的跳动形成的冲击荷载很容易使这一小段混凝土破坏, 它的破坏自然又会引起相邻两缝的破坏, 造成两缝处2次跳车。实践证明此类设计是不太合理的。

3 对搭板设计的一点改进

针对常规设计的不足, 本文对桥台设计作了如下改进, 如图3所示。3.1变2缝为1缝, 把图1中的桥台变更成图3所示的桥台, 去掉中间的那一部分混凝土, 同事搭板前伸, 让搭板和桥梁的板梁作为伸缩缝的两边。搭板和桥台之间设置竖向锚栓, 间距75cm, φ25圆钢和4层油毛毡支垫。3.2由于搭板前伸以后, 搭板的支点C也随之前移, 并且支点的面积增大, 这样使得A端的杠杆效应有所减弱。为了更好的减少B端的位移, 在B端做凸起加固处理, 如图3。3.3为防止搭板的沉降, 将原设计的砂砾垫层改为150mm的C10混凝土垫层, 并延伸至路堤底部, 从而加固路堤底基层的强度。3.4桥台处预埋插筋, 防止搭板横向位移的发生。

4 改进后的设计与原设计的比较

改进后的设计较原设计有如下优点:

4.1原设计的桥台顶部存在两条接缝, 如图4-1中的主梁和桥台的伸缩缝1及搭板与桥台的接缝2。而改进后的设计如图4-2, 将两条缝改为一条缝, 更有利于行车的舒适。4.2原设计桥台顶面两条缝间有铺装层, 改进后的搭板设计克服了这一缺点, 使路面连续行车更方便、更舒适。4.3原设计中, 路基与台背接头处的接缝在各种因素下会产生裂缝, 雨水渗入裂缝后, 易造成搭板下路基土的流失, 使搭板下产生空洞 (图5-1) 导致该路基发生沉降, 在超载下很可能使搭板断裂 (图5-2) , 路面也遭受破坏, 且加剧了搭板下路基土的流失。改进后的设计 (图5-3) 只有一条缝, 即使该缝出现问题, 由该缝渗入的水会由板梁下排出, 也不会流到台背去, 有效地解决了原设计的问题。4.4设计改进后, 桥台顶部的施工更为方便。4.5大量调查资料表明, 原设计在B处易发生局部下沉, 造成这一部位的桥台跳车。而改进后的设计能利用搭板凸起部位其强度远大于路基压实度, 有效的加固台背;延伸至路堤底部的混凝土垫层也能减少路堤与搭板衔接处的差异沉降, 消除桥台跳车现象。4.6考虑到桥台耳墙处预留缝隙, 无法有效防止搭板发生横向位移, 改进后在桥台处预埋Φ25圆钢, 并套上1307聚氯乙烯软管 (缓冲、减震作用) , 来锚固搭板与桥台, 如图4-2。

5 工程应用

上海A15高速公路上的两座特大桥和8座匝道桥的桥台搭板全部采用了修改设计, 通车以来, 经过多次现场观测发现, 桥台跳车明显改观, 通过颠簸式平整度仪检测, IRI指数合格率为100%, 桥台搭板的工后沉降远小于规范规定的容许沉降值, 搭板无断裂火明显缺损现象。以上工程应用说明改进的桥台搭板设计是成功的。

参考文献

[1]顾峰, 邵荣光, 裴世保.桥台搭板设计公路, 1996 (1) .

[2]孟杰, 赵明华, 邵旭东.防治桥台跳车的一种新型处理方法, 路桥工程, 2001.

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[4]王敏, 段志刚.桥台跳车的防治实践[J].内蒙古公路与运输.

[5]黄斌, 高速公路桥台搭板的改进设计[J].公路

[6]蒋英军, 舞建民, 陈忠达等.桥台跳车.