半整体无缝式中小简支梁桥

林 小 雄

(广西建设职业技术学院，广西 南宁 530003)

半整体无缝式中小简支梁桥

林 小 雄

(广西建设职业技术学院，广西 南宁 530003)

通过对桥梁定期检查，总结桥梁伸缩缝装置常见病害，并进行原因分析，提出了中小简支梁桥桥台部位取消伸缩缝、改善行车舒服性，分析了取消伸缩缝后桥梁变形实现的原理，并提出了关键施工工艺要点，工程实例证明半整体无缝式中小简支梁桥结构安全可靠，对工程实践有一定的借鉴价值。

中小简支梁桥，半整体无缝化桥梁，伸缩杆，传力杆

0 引言

简支梁桥受力明确，属于静定结构，受地基变形及温度影响小，使用广泛，简支梁桥的通常做法是在两岸桥台部位设置伸缩缝，其余桥面连续，相比连续梁桥纵向伸缩缝多，行车舒适性差，且伸缩缝容易堵塞，伸缩装置变形，堵塞变形后致使伸缩装置失去伸缩变形功能，对桥台影响较大，尤其是轻型桥台，长期无法释放变形后主梁端头容易破损，台身产生裂缝，同时橡胶带老化破损，桥面积水通过伸缩缝渗透至墩台及主梁，从而加速桥梁主体结构裂缝及钢筋锈蚀的发展，降低桥梁的耐久性能[1-4]。因此，无缝式设计理念逐步受到国内外学者的关注和研究，美国20世纪40年代对无缝 式桥梁做大了大量试验研究，到目前为止美国40个州共建了13 000余座无缝式桥梁，20世纪90年代加拿大制定了无缝式桥梁设计手册，英国1996年颁布了无缝式桥梁设计指南，澳大利亚，瑞典，英国及日本等国也均在研究桥梁的无缝化设计[5]；我国20世纪90年代末对无缝式桥梁进行了探索性研究，其中湖南大学自20世纪90年代进行了西部中小桥无缝化设计研究，提出了半整体式无缝式桥梁设计新理念，并在广西等省修建了若干座半整体式无缝式桥梁[7]；长安大学对国外常规的整体式无缝式桥梁进行了力学分析，2004年福州大学进行了大量研究后在福建省永春县修建了一座4×30 m T梁整体式无缝式桥梁[5]。无缝式中小简支梁桥设计理念逐步成熟，文章通过对广西2009年7座中小桥梁半整体式无缝式桥梁设计及施工要点[6]，营运后的观测，以及2014年广西第二批10座半整体式无缝化桥梁的设计及施工经验，重点总结半整体无缝式桥梁施工新工艺、新方法经验，供工程技术人员参考借鉴之用。

1 工艺原理

中小桥梁因为伸缩缝装置多而密，使得桥梁行车舒服性差，通常会引起桥头跳车，伸缩缝装置部位混凝土开裂，橡胶带容易老化破损，致使桥面渗水，导致梁体耐久性差，要解决以上难题，半整体无缝化桥梁的施工是关键，其关键部位构造见图1。

工艺原理如下：

1)桥梁伸缩变形由设置明装的伸缩装置改为通过在搭板与路面相接部位设置安装的伸缩变形杆，承担桥梁因温度等水平作用引起梁体纵向伸缩变形，常见伸缩杆构造见图2。

2)原伸缩缝装置部位设置传力杆，现浇延长梁体，取消伸缩缝，形成半整体式桥梁，提高行车舒适度。

3)桥台部位设置四氟乙烯滑板式支座，通过墩台刚度分配原则，减少桥台水平推力的分配，改善桥台受力。

4)合理选择台内填料，采用刚性较大的填料，甚至采用贫混凝土，避免台后填土下层，引起搭板弯曲变形，导致桥面产生裂缝。

5)加强桥面铺装设计及施工，提高桥面铺装的耐久性及渗透性。

2 施工关键技术

1)伸缩杆施工。

搭板尾端与路面接触部位1 m范围内垫一层加筋土工格栅，搭板厚度1/2h处设置伸缩杆，以适应纵向变形，伸缩杆体常采用32 mm圆钢，套筒采用金属套筒，金属套筒直径较杆体大20 mm,套筒底部塞软质原木20 mm，其余空间填充塑料泡沫碎板。伸缩杆施工质量直接关系到半整体式无缝化桥梁效果，伸缩杆体不能有锈迹，不能有混凝土杂质，套筒不能用混凝土等硬质材料填塞。

2)传力杆施工。

传力杆设置在原伸缩缝装置部位，桥台与搭板接触部位垫一层橡胶块，梁端预留缝采用弹性较大的沥青纤维板(或橡胶体)填塞，允许桥台搭板活动，避免出现裂纹；在搭板厚度1/2h处设置传力杆，传力杆型号及长度应符合设计要求，长度应经过计算，传力杆施工质量直接关系到取消伸缩缝装置后接缝部位是否出现裂纹，因此，必须保证传力杆数量，间距，长度及型号无误，且传力杆不得有锈迹。

3)后浇带施工。

宜在搭板中部预留50 cm左右的后浇段，待搭板和桥面铺装分别铺筑完，且混凝土强度达90%以上，再浇筑后浇段，后浇带宜选择在低温时段，推荐温度低于当地年平均气温，并控制在15 ℃以内合龙搭。

4)搭板施工。

搭板垫层可采用C20素混凝土，厚度不应小于0.5 m，也可以采用5%的水泥稳定碎石，或者采用砂砾。搭板垫层宜采用同一材料，若采用不同填料，应分层填筑，应将级配较好的填料放在上层，差的填料放在底层。需要根据各类压实机械具的有效压实深度来确定路基分层摊铺的厚度。一般情况下，每层松铺厚度为10 cm～20 cm，压实度要求达到96%以上。

5)台内填土施工。

桥台台后填土应以透水性砂砾碎石为主，经济预算不受限，可用无砂大孔或者5%的水泥稳定碎石替代砂砾，台内填土的施工质量直接关系到无缝化桥梁竣工后行车的舒适与安全，因此应严格控制分层厚度与压实度，抽查频率建议每层5 m2检查1点，不足5 m2时至少检查一个点，每点都应合格。

当台后填土较高时，应进行土工加筋或打挤密桩等台后处理措施。采用轻型桥台的梁式桥，宜在梁体安装完成以后再开始台后填土压实，压实应两侧平衡地进行；柱式桥台应先填土后钻孔。台后地基如为软土，需采用地基加固措施进行加固处理。

3 工程实例

根据广西路网规划及湖南大学研究成果，2009年新设计广西宁明至爱店二级公路，本线路大桥1座，中桥3座，小桥7座，其中7座小桥为半整体无缝式试验桥梁，桥台部分设计委托湖南大学根据其研究成果完成，主梁部分由设计院完成，2013年完成桥梁施工并通车，目前桥梁技术状况良好，定期检查无明显病害，均为一类桥型，证明半整体无缝式桥梁设计及施工质量均可行，该项目部分半整体无缝式桥梁完运营后的相片如图3所示。

4 结语

1)中小梁桥设置伸缩缝，伸缩装置易于损坏渗水，危及桥梁安全。

2)半整体无缝式桥梁取消伸缩缝后可改善行车舒服性。

3)半整体无缝式桥梁关键技术是设置合理的伸缩杆、传力杆及搭板后浇带。

4)工程实践证明：中小简支梁桥对传力杆、伸缩杆、搭板后浇带进行施工后可实现中小桥梁取消伸缩缝，改造成半整体无缝式桥梁。

[1] 董桔灿，许 震.某多跨简支空心板梁桥无缝化改造设计与施工[J].中外公路，2015，35(4)：170-173.

[2] 王春茶.空心板梁桥无缝化改造研究[J].新乡学院学报，2014，31(6)：47-50.

[3] 陈华辉，周超民，陈志新.桥梁无缝化技术在西部地区的应用研究[J].北方交通，2013，(1)：58-61.

[4] 丘 能，庄一舟，赖焕林.外包式半整体式桥台桥梁无缝化试设计研究[J].公路，2015，(7)：78-82.

[5] 韦元飞.SHCC材料在无缝连续化中的应用研究[D].福州：福州大学硕士学位论文，2013.

[6] 石 华.全无缝桥梁接线路面应力分析与厚度设计研究[D].长沙：湖南大学硕士学位论文，2013.

[7] 赵秀春.无缝桥梁CRCP接线路面室内试验研究[D].长沙：湖南大学硕士学位论文，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，硕士，工程师

U447

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