斜交板橋

宋立群

(黑龍江省哈同高等級(jí)公路管理處)

橋梁軸線與支承線垂線之間的夾角，習(xí)慣上稱為斜交角ρ。斜交橋雖然有改善線形的優(yōu)點(diǎn)，但是其受力比正交橋要復(fù)雜。

斜交板橋的受力與正交板橋相比，斜板在荷載作用下，在鈍角處會(huì)產(chǎn)生較大的負(fù)彎矩，而且在該部分產(chǎn)生扭矩。在斜交板橋的使用過程中，板橋有向銳角方向轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢。

板的鋼筋布置與斜交角的大小有關(guān)，一般斜交角ρ≤15°時(shí)，幾乎與正交板橋受力一樣，可以不考慮斜交的影響。

1 整體式斜交板橋

由于橋上所承受的荷載類型、大小、位置等的不斷變化，在板的不同位置，其內(nèi)力方向亦不同。在斜交板橋上選擇與內(nèi)力方向夾角盡量小的方向來配置鋼筋。為了簡化施工，可以按下面的方式配置鋼筋。

當(dāng)板的斜跨長與板橋垂直寬度b的比值大于或等于1.3時(shí)，主筋平行于橋梁軸線方向即平行于自由邊配置，如圖1(a)所示。

當(dāng)板的斜跨長與板橋垂直寬度b的比值小于1.3時(shí)，中部主筋與支承邊相垂直配置，靠近自由邊的局部范圍沿斜跨徑方向布置，直到與中間部分的主鋼筋銜接為止，如圖1(b)所示。

圖1 鋼筋配筋圖

分布鋼筋垂直于主筋的方向配置，靠近支承邊的區(qū)域內(nèi)平行于支承邊配置，直到與中間部分的分布鋼筋相銜接為止，如圖1所示;或?qū)⒎植间摻钕蛑ё较虺噬刃畏植?，過渡到平行于支承軸線。

由于斜交板橋受力狀態(tài)復(fù)雜，內(nèi)力變化急劇，除了上面通過計(jì)算所配置的鋼筋外，在內(nèi)力變化劇烈和扭矩作用突出的地方，應(yīng)再適當(dāng)增加一些鋼筋。

斜交板橋在鈍角處有垂直于鈍角平分線的負(fù)彎矩，由于負(fù)彎矩的作用，在鈍角部分板的頂面，與鈍角平分線成直角的方向，會(huì)產(chǎn)生很大的拉力，所以在該部分必須配置鋼筋予以加強(qiáng)。在鈍角頂層設(shè)置與鈍角平分線垂直的加強(qiáng)鋼筋，見圖2(a)。加強(qiáng)鋼筋的直徑不宜小于12 mm，間距100～150 mm，布置在鈍角兩側(cè)1.0～1.5 m長的扇形面積內(nèi)。

鈍角底層面有平行于鈍角平分線方向的正彎矩，所以在鈍角底面平行于鈍角平分線方向要設(shè)置附加鋼筋，見圖2(b)。鋼筋的要求同上。

當(dāng)斜交角大于15°時(shí)，斜交板的扭矩變化復(fù)雜，沿板的自由邊和支承邊上有正負(fù)扭矩交替產(chǎn)生。故應(yīng)在自由邊上下范圍內(nèi)，設(shè)置平行于自由邊的鋼筋網(wǎng)。

2 裝配式斜板橋(預(yù)埋地腳螺栓、預(yù)留錨栓孔)

裝配式斜交簡支板橋在受力特征上與整體式簡支板橋基本相同。不過，由于每塊板的跨寬比很大，所以斜板內(nèi)的受力比整體式板好。

圖2 鈍角處附加鋼筋

我國編制的裝配式鋼筋混凝土斜交板橋上部構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)圖中，斜跨徑為3 m、4 m、5 m、6 m 四種，斜交角分 25°、30°、35°、40°、45°、50°、55°、60°八種，預(yù)制板在垂直于行車方向的板寬為99 cm，板厚20～48 cm，因跨徑與斜交角不同而變化。這些板的鋼筋布置方案大體分如下兩種:

(1)當(dāng)斜交角θ=25°～35°時(shí)，主鋼筋順橋向布置，分布鋼筋平行于支承邊布置，如圖3(a)所示。

(2)當(dāng)斜交角ρ=40°～60°時(shí)，主鋼筋順橋向布置，分布鋼筋垂直于主鋼筋布置，在兩端支點(diǎn)附近各增加也平行于支承線的箍筋，如圖3(b)所示。

其加強(qiáng)鋼筋同整體式斜交板橋布置相同。

在斜交板的使用過程中，板橋有向銳角方向轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢，斜交板在使用過程中，在平面內(nèi)有向銳角方向蠕動(dòng)的趨勢。為了使鉸接斜板支撐處不翹曲及防止發(fā)生位移，在板端部中心處預(yù)留錨栓孔，待安裝完畢后用栓釘固定。所以，設(shè)置的支座要有充分的錨固作用，否則應(yīng)該加強(qiáng)銳角處橋臺(tái)頂部的耳墻，以免被擠裂，故需要在臺(tái)帽上設(shè)置錨固斜板的錨固鋼筋或在銳角處耳墻中增加抗擠壓鋼筋。