裝配板式小型橋涵單板受力預(yù)防措施

　　隨著近幾年車輛荷載的增加，裝配板式小型橋涵由于板間鉸縫連接不好而形成單板受力的現(xiàn)象較為嚴(yán)重，而由于渠化交通的影響，高速公路小型構(gòu)造物出現(xiàn)此現(xiàn)象更為突出，給公路運(yùn)營(yíng)帶來(lái)一定安全隱患，除了維修花費(fèi)大量資金外，也造成了不好的社會(huì)影響。
　　京張高速公路一期工程長(zhǎng)51km，全線共有裝配板式結(jié)構(gòu)194座，其中跨徑4～16m的小型橋涵119座。該項(xiàng)目于1998年10月份開工建設(shè)，2001年7月份建成通車。通車后，京張高速公路交通量逐年持續(xù)增長(zhǎng)，2005年最大日當(dāng)量交通量已達(dá)40222輛，其中大型貨車所占比例達(dá)70％，且超載現(xiàn)象十分普遍，部分車輛車貨總重已超百噸。即便如此，京張高速公路橋梁使用狀況穩(wěn)定，未發(fā)現(xiàn)一座單板受力現(xiàn)象。歸納起來(lái)，主要采取了以下幾項(xiàng)措施：
　　一、加深對(duì)裝配板式小型橋涵受力特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)
　　現(xiàn)行的裝配板式橋梁是以鉸接板理論進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算的。顧名思義，其計(jì)算模型即是把梁板間的橫向連接視為鉸接，并允許梁板圍繞“鉸”發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)位移。同時(shí)，作為橫向傳力結(jié)構(gòu)，“鉸”還需承受強(qiáng)大的豎向剪力作用。這就要求“鉸”必須具備足夠的強(qiáng)度以承受頻繁的剪切和轉(zhuǎn)動(dòng)位移對(duì)其形成的荷載，故而鉸縫混凝土本身質(zhì)量將對(duì)橋涵結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性產(chǎn)生非常重要的影響。
　　二、改善梁板間的橫向連接
　　1.梁板預(yù)制時(shí)嚴(yán)格控制鉸縫內(nèi)部鋼筋的預(yù)埋質(zhì)量，特別注意其位置和外露長(zhǎng)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求。這方面最易出現(xiàn)的問(wèn)題是拆模后鉸縫內(nèi)部鋼筋不易掰出到位，克服問(wèn)題的措施一是梁板預(yù)制模板要按設(shè)計(jì)預(yù)留鉸縫鋼筋孔槽；二是施工單位要加強(qiáng)內(nèi)部質(zhì)量培訓(xùn)和管理，嚴(yán)格工序交接制度；三是現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理必須堅(jiān)持工序驗(yàn)收制度，鉸縫鋼筋不到位絕不允許進(jìn)行吊裝。
　　2.確保梁板頂部的鉸縫鋼筋和連接鋼板的有效連接。
　　（１）設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)要求對(duì)鉸縫頂部橫向連接鋼筋壓彎到位，并進(jìn)行焊接。由于橋面防水砼較為單薄，而且經(jīng)常出現(xiàn)強(qiáng)度不足問(wèn)題，部分設(shè)計(jì)只要求該部分鋼筋進(jìn)行綁扎是不夠的。京張高速采取的措施是將板頂鉸縫鋼筋采用焊接連接方式，從而有效加強(qiáng)了各梁板間的橫向連接。
　　（２）橫向連接鋼板對(duì)克服或延緩單板受力起著至關(guān)重要的作用，而施工時(shí)卻不易引起重視，預(yù)埋位置的精確性也不易控制，為此，要求施工單位和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理必須對(duì)預(yù)埋鋼板的位置進(jìn)行認(rèn)真放樣和固定，不但要保證水平位置準(zhǔn)確，還要保證豎向位置的準(zhǔn)確。焊接時(shí)，嚴(yán)格控制焊縫長(zhǎng)度和焊接質(zhì)量。
　　三、重視鉸縫混凝土的施工質(zhì)量
　　這方面往往被一些施工單位和監(jiān)理人員忽視，從已發(fā)生單板受力橋涵的處治現(xiàn)場(chǎng)可以清楚的看到，很多鉸縫混凝土強(qiáng)度嚴(yán)重不足，甚至已完全松散。解決辦法其實(shí)很簡(jiǎn)單，就是把鉸縫混凝土的澆注作為一個(gè)單獨(dú)的工序進(jìn)行專門監(jiān)督和管理，從開工前的報(bào)驗(yàn)，到澆注過(guò)程的質(zhì)量控制，到完工后的檢查驗(yàn)收，都要嚴(yán)格按監(jiān)理程序執(zhí)行，嚴(yán)防不合格的鉸縫混凝土進(jìn)入下道工序。
　　四、鉸縫采用無(wú)收縮混凝土
　　鉸縫混凝土的配合比設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮混凝土在強(qiáng)度形成過(guò)程中出現(xiàn)的收縮現(xiàn)象，適當(dāng)添加外摻劑將其配制成無(wú)收縮混凝土，從而加強(qiáng)了鉸縫混凝土的密實(shí)性，并使相鄰梁板連接成為一個(gè)整體。
　　五、加強(qiáng)橋面防水混凝土的荷載橫向分布作用
　　早期的橋面防水混凝土的設(shè)計(jì)中，采用直徑8cm甚至6cm的光圓鋼筋網(wǎng)作為防水混凝土的防裂鋼筋網(wǎng)已明顯暴露出其不合理性，該部分混凝土沒(méi)能起到荷載橫向發(fā)布作用。近幾年的設(shè)計(jì)對(duì)此已進(jìn)行了改進(jìn)，將鋼筋網(wǎng)全部改用直徑12cm的螺紋鋼筋，這在一定長(zhǎng)度上延緩了單板受力現(xiàn)象的出現(xiàn)。京張高速公路通車5年未發(fā)現(xiàn)單板受力，這一措施的實(shí)施功不可沒(méi)。
　　通過(guò)幾年的通車運(yùn)營(yíng)檢驗(yàn)，京張高速公路所有橋梁使用狀況良好，未發(fā)現(xiàn)一座單板受力橋梁，證明以上所采取的措施是行之有效的。