半整體無縫式中小簡支梁橋

林 小 雄

(廣西建設職業技術學院，廣西 南寧 530003)

半整體無縫式中小簡支梁橋

林 小 雄

(廣西建設職業技術學院，廣西 南寧 530003)

通過對橋梁定期檢查，總結橋梁伸縮縫裝置常見病害，并進行原因分析，提出了中小簡支梁橋橋臺部位取消伸縮縫、改善行車舒服性，分析了取消伸縮縫后橋梁變形實現的原理，并提出了關鍵施工工藝要點，工程實例證明半整體無縫式中小簡支梁橋結構安全可靠，對工程實踐有一定的借鑒價值。

中小簡支梁橋，半整體無縫化橋梁，伸縮桿，傳力桿

0 引言

簡支梁橋受力明確，屬于靜定結構，受地基變形及溫度影響小，使用廣泛，簡支梁橋的通常做法是在兩岸橋臺部位設置伸縮縫，其余橋面連續，相比連續梁橋縱向伸縮縫多，行車舒適性差，且伸縮縫容易堵塞，伸縮裝置變形，堵塞變形后致使伸縮裝置失去伸縮變形功能，對橋臺影響較大，尤其是輕型橋臺，長期無法釋放變形后主梁端頭容易破損，臺身產生裂縫，同時橡膠帶老化破損，橋面積水通過伸縮縫滲透至墩臺及主梁，從而加速橋梁主體結構裂縫及鋼筋銹蝕的發展，降低橋梁的耐久性能[1-4]。因此，無縫式設計理念逐步受到國內外學者的關注和研究，美國20世紀40年代對無縫 式橋梁做大了大量試驗研究，到目前為止美國40個州共建了13 000余座無縫式橋梁，20世紀90年代加拿大制定了無縫式橋梁設計手冊，英國1996年頒布了無縫式橋梁設計指南，澳大利亞，瑞典，英國及日本等國也均在研究橋梁的無縫化設計[5]；我國20世紀90年代末對無縫式橋梁進行了探索性研究，其中湖南大學自20世紀90年代進行了西部中小橋無縫化設計研究，提出了半整體式無縫式橋梁設計新理念，并在廣西等省修建了若干座半整體式無縫式橋梁[7]；長安大學對國外常規的整體式無縫式橋梁進行了力學分析，2004年福州大學進行了大量研究后在福建省永春縣修建了一座4×30 m T梁整體式無縫式橋梁[5]。無縫式中小簡支梁橋設計理念逐步成熟，文章通過對廣西2009年7座中小橋梁半整體式無縫式橋梁設計及施工要點[6]，營運后的觀測，以及2014年廣西第二批10座半整體式無縫化橋梁的設計及施工經驗，重點總結半整體無縫式橋梁施工新工藝、新方法經驗，供工程技術人員參考借鑒之用。

1 工藝原理

中小橋梁因為伸縮縫裝置多而密，使得橋梁行車舒服性差，通常會引起橋頭跳車，伸縮縫裝置部位混凝土開裂，橡膠帶容易老化破損，致使橋面滲水，導致梁體耐久性差，要解決以上難題，半整體無縫化橋梁的施工是關鍵，其關鍵部位構造見圖1。

工藝原理如下：

1)橋梁伸縮變形由設置明裝的伸縮裝置改為通過在搭板與路面相接部位設置安裝的伸縮變形桿，承擔橋梁因溫度等水平作用引起梁體縱向伸縮變形，常見伸縮桿構造見圖2。

2)原伸縮縫裝置部位設置傳力桿，現澆延長梁體，取消伸縮縫，形成半整體式橋梁，提高行車舒適度。

3)橋臺部位設置四氟乙烯滑板式支座，通過墩臺剛度分配原則，減少橋臺水平推力的分配，改善橋臺受力。

4)合理選擇臺內填料，采用剛性較大的填料，甚至采用貧混凝土，避免臺后填土下層，引起搭板彎曲變形，導致橋面產生裂縫。

5)加強橋面鋪裝設計及施工，提高橋面鋪裝的耐久性及滲透性。

2 施工關鍵技術

1)伸縮桿施工。

搭板尾端與路面接觸部位1 m范圍內墊一層加筋土工格柵，搭板厚度1/2h處設置伸縮桿，以適應縱向變形，伸縮桿體常采用32 mm圓鋼，套筒采用金屬套筒，金屬套筒直徑較桿體大20 mm,套筒底部塞軟質原木20 mm，其余空間填充塑料泡沫碎板。伸縮桿施工質量直接關系到半整體式無縫化橋梁效果，伸縮桿體不能有銹跡，不能有混凝土雜質，套筒不能用混凝土等硬質材料填塞。

2)傳力桿施工。

傳力桿設置在原伸縮縫裝置部位，橋臺與搭板接觸部位墊一層橡膠塊，梁端預留縫采用彈性較大的瀝青纖維板(或橡膠體)填塞，允許橋臺搭板活動，避免出現裂紋；在搭板厚度1/2h處設置傳力桿，傳力桿型號及長度應符合設計要求，長度應經過計算，傳力桿施工質量直接關系到取消伸縮縫裝置后接縫部位是否出現裂紋，因此，必須保證傳力桿數量，間距，長度及型號無誤，且傳力桿不得有銹跡。

3)后澆帶施工。

宜在搭板中部預留50 cm左右的后澆段，待搭板和橋面鋪裝分別鋪筑完，且混凝土強度達90%以上，再澆筑后澆段，后澆帶宜選擇在低溫時段，推薦溫度低于當地年平均氣溫，并控制在15 ℃以內合龍搭。

4)搭板施工。

搭板墊層可采用C20素混凝土，厚度不應小于0.5 m，也可以采用5%的水泥穩定碎石，或者采用砂礫。搭板墊層宜采用同一材料，若采用不同填料，應分層填筑，應將級配較好的填料放在上層，差的填料放在底層。需要根據各類壓實機械具的有效壓實深度來確定路基分層攤鋪的厚度。一般情況下，每層松鋪厚度為10 cm～20 cm，壓實度要求達到96%以上。

5)臺內填土施工。

橋臺臺后填土應以透水性砂礫碎石為主，經濟預算不受限，可用無砂大孔或者5%的水泥穩定碎石替代砂礫，臺內填土的施工質量直接關系到無縫化橋梁竣工后行車的舒適與安全，因此應嚴格控制分層厚度與壓實度，抽查頻率建議每層5 m2檢查1點，不足5 m2時至少檢查一個點，每點都應合格。

當臺后填土較高時，應進行土工加筋或打擠密樁等臺后處理措施。采用輕型橋臺的梁式橋，宜在梁體安裝完成以后再開始臺后填土壓實，壓實應兩側平衡地進行；柱式橋臺應先填土后鉆孔。臺后地基如為軟土，需采用地基加固措施進行加固處理。

3 工程實例

根據廣西路網規劃及湖南大學研究成果，2009年新設計廣西寧明至愛店二級公路，本線路大橋1座，中橋3座，小橋7座，其中7座小橋為半整體無縫式試驗橋梁，橋臺部分設計委托湖南大學根據其研究成果完成，主梁部分由設計院完成，2013年完成橋梁施工并通車，目前橋梁技術狀況良好，定期檢查無明顯病害，均為一類橋型，證明半整體無縫式橋梁設計及施工質量均可行，該項目部分半整體無縫式橋梁完運營后的相片如圖3所示。

4 結語

1)中小梁橋設置伸縮縫，伸縮裝置易于損壞滲水，危及橋梁安全。

2)半整體無縫式橋梁取消伸縮縫后可改善行車舒服性。

3)半整體無縫式橋梁關鍵技術是設置合理的伸縮桿、傳力桿及搭板后澆帶。

4)工程實踐證明：中小簡支梁橋對傳力桿、伸縮桿、搭板后澆帶進行施工后可實現中小橋梁取消伸縮縫，改造成半整體無縫式橋梁。

[1] 董桔燦，許 震.某多跨簡支空心板梁橋無縫化改造設計與施工[J].中外公路，2015，35(4)：170-173.

[2] 王春茶.空心板梁橋無縫化改造研究[J].新鄉學院學報，2014，31(6)：47-50.

[3] 陳華輝，周超民，陳志新.橋梁無縫化技術在西部地區的應用研究[J].北方交通，2013，(1)：58-61.

[4] 丘 能，莊一舟，賴煥林.外包式半整體式橋臺橋梁無縫化試設計研究[J].公路，2015，(7)：78-82.

[5] 韋元飛.SHCC材料在無縫連續化中的應用研究[D].福州：福州大學碩士學位論文，2013.

[6] 石 華.全無縫橋梁接線路面應力分析與厚度設計研究[D].長沙：湖南大學碩士學位論文，2013.

[7] 趙秀春.無縫橋梁CRCP接線路面室內試驗研究[D].長沙：湖南大學碩士學位論文，2010.

Semi-seamlessseamlesssmallsimplebeambridge

LinXiaoxiong

(DepartmentofCityConstructionandTrafficEngineering,GuangxiPolytechnicofConstruction,Nanning530003,China)

Through the periodic inspection of the bridge, the paper summarizes the common diseases of the bridge expansion joints and analyzes the causes of the deformation of the bridge after eliminating the expansion joints, and puts forward the principle of eliminating the expansion joints of the bridge platform of the small and medium, and the key points of the key construction technology are put forward. The engineering examples show that the structure of the semi-integral small and medium-sized simply supported beam bridge is safe and reliable, and it has certain reference value for engineering practice.

small and medium-sized simple beam bridge, semi-integral seamless bridge, telescopic rod, dowel bar

1009-6825(2017)30-0170-02

2017-08-16

林小雄(1981- )，男，碩士，工程師

U447

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