谈桥头搭板型式及设计参数

詹 超

(同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司，上海 200092)

0 引言

近年来，随着我国道路事业特别是高等级道路的蓬勃发展，道路运行过程中所出现的各种病害也越来越多，桥头跳车就是一个比较普遍的现象。桥头跳车产生的主要原因在于桥梁结构、路基及路桥过渡段的刚度不匹配而出现差异沉降。因而其处治方法主要在于减少不均匀沉降，而搭板作为设置在桥台与路基之间的连接结构，其设置位置、长度、厚度等参数是否合理，对减少不均匀沉降、降低桥头跳车的不利影响具有重要的意义。

1 搭板埋置深度

搭板按其埋置深度，可分为路面式引道搭板、半埋式引道搭板、深埋式引道搭板三类。路面式引道搭板埋设于路面表层，主要用于混凝土路面;半埋式引道搭板在搭板上方铺设一定厚度的沥青面层，该型式搭板埋置深度较路面式的埋置深度更深，主要用于沥青混凝土路面;深埋式引道搭板埋置于路基下，该类搭板耐久性好，不易损坏。

半埋式引道搭板、深埋式引道搭板适用于沥青混凝土路面。深埋式引道搭板因其埋置较深，其耐久性较好，但路基填料压实度难以得到保证，且该型式搭板对施工操作要求较高，一旦损坏后，修理较困难，因而国内较少采用该形式搭板。综合上述各类搭板特点，沥青混凝土路面中应采用半埋式引道搭板。

半埋式引道搭板上铺沥青面层厚度可同道路面层(如10 cm)，搭板的坡度应与道路纵坡坡度保持一致。

2 搭板长度的确定

合理的搭板长度主要受以下两个条件控制:

1)搭板纵坡变化值不超过最大容许值;

2)搭板长度应大于台后破坏棱体的长度。

搭板的长度越长，将降低搭板纵坡变化值。同时搭板对地基沉降的适应性分析研究表明:地基沉降过大，将逐步反应至搭板结构，引起搭板纵坡变化率的增大，严重时甚至可能出现折角，因而台后填土应满足路基压实度要求，另一方面设置6 m～10 m的搭板，可适用于处理地基沉降在3 cm～5 cm以内的桥头路段。

桥台后土体产生沉降时，台背土体将形成滑裂面，根据土压力理论，台后破坏棱体长度即为滑裂面长度，其主要影响因素为路基填土高度、路堤破坏棱体的破裂面与竖直线的夹角;台后土体填筑高度越差，填土力学性质越差，台后破坏棱体长度越长。因而在沪嘉高速公路的建设中，根据路基的高度不同采取不同的搭板长度:台后填土高度H＜4 m时，选用L=6 m长的搭板，台后填土高度H＞4 m时，选用L=8 m长的搭板。

目前国内桥头搭板的设计中，搭板长度的选取趋于统一，主要根据桥梁跨度的差异来选取不同长度的搭板，以同济大学建筑设计研究院为例，大桥通常选用8 m～10 m长的搭板，中桥一般选用6 m～8 m长的搭板，小桥及涵洞由于跨径较小，一般可采用3 m。

综上所述，桥头搭板长度的选择可采用:大桥8 m～10 m，中桥6 m～8 m，小桥及涵洞3 m～4 m。

3 搭板宽度的确定

相对于搭板长度，影响搭板宽度的因素相对较少。根据受力机理的不同，板体可分为单向板和双向板，设计时应使搭板的长短边之比大于2，此时搭板为单向板受力，受力变形主要发生在短边方向暨行车方向，否则搭板易产生翘曲，不利于行车安全。

由于高等级道路行车宽度一般较宽，上述条件一般能够满足，由于搭板为路、桥结构间提供了刚度过渡段，故搭板宽度不应小于行车道宽度;从受力角度分析，当车轮直接压在搭板纵向边缘时，于搭板受力不利，应尽量避免，可将搭板适当做宽，建议桥头搭板宽度取为行车道宽度与路缘石宽度之和，最小不应小于桥梁行车道宽度。

4 搭板厚度的确定

相对于搭板的宽度，搭板的厚度因直接影响其结构刚度，因而对其抵抗弯拉和变形能力的影响较大。当搭板厚度相对较薄时，随着板厚的增加，刚度增加较大，因而搭板产生的沉降值也就相应较小，数值分析结果表明，当搭板厚从20 cm增到30 cm时，搭板板底最大弯拉应力减小约30%，竖向位移减小约20%～35%，搭板厚度增加的效果明显;但当搭板厚度超过一定数值时，其位移沉降的变化值会相应的减少直至近似相等，通过整理搭板厚度与沉降数值之间的关系曲线，当搭板厚度从30 cm增加到40 cm时，搭板沉降数值降低幅度很小。另一方面，若板厚过大，配筋过多，造成搭板刚度过大，不但起不到应有的作用，反而浪费材料。

数值分析计算结果表明，搭板长度在6.0 m～8.0 m时，搭板的经济厚度为35 cm，此时的沉降数据趋向稳定值，产生的沉降变化较小，乘客的舒适度感觉良好。同时，搭板厚度的选择应与搭板长度相协调，随着搭板长度增加，搭板厚度也应相应加大。综合目前国内搭板的实际使用情况，小桥搭板厚度可定为20 cm～30 cm，大、中桥搭板厚度为30 cm～40 cm，推荐采用35 cm。

5 枕梁

枕梁可以调整搭板内力，由于枕梁增加了搭板的横向抗弯刚度，当路基填料性质较差或压实度达不到要求时，枕梁的设置可显著减少搭板的横向变形;但枕梁的设置使搭板多了一个支点，容易在枕梁处产生应力集中，从而引起枕梁至路基段的“二次跳车”现象，不利于行车安全。随着近年来施工机械、施工工艺得到显著发展，路基填料压实度一般能够得到满足，枕梁的横向抗弯的作用不明显，在设计中，已很少设置枕梁。

6 结语

搭板的合理设置，对减缓桥头跳车具有非常积极的作用，建议搭板的设置可参考以下参数:

埋深:沥青混凝土路面中应采用半埋式引道搭板。长度:桥头搭板长度的选择可采用:大桥8 m～10 m，中桥6 m～8 m，小桥及明涵4 m。宽度:桥头搭板宽度不应小于桥梁行车道宽度，建议取为行车道宽度加路缘石宽度之和。厚度:搭板厚度一般为30 cm～40 cm，推荐采用35 cm。枕梁:鉴于目前设计对路基强度要求较高，建议不设置枕梁。

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