裝配板式小型橋涵單板受力預防措施

　　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象較為嚴重，而由于渠化交通的影響，高速公路小型構造物出現此現象更為突出，給公路運營帶來一定安全隱患，除了維修花費大量資金外，也造成了不好的社會影響。
　　京張高速公路一期工程長51km，全線共有裝配板式結構194座，其中跨徑4～16m的小型橋涵119座。該項目于1998年10月份開工建設，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增長，2005年最大日當量交通量已達40222輛，其中大型貨車所占比例達70％，且超載現象十分普遍，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定，未發現一座單板受力現象。歸納起來，主要采取了以下幾項措施：
　　一、加深對裝配板式小型橋涵受力特點的認識
　　現行的裝配板式橋梁是以鉸接板理論進行設計計算的。顧名思義，其計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”發生轉動位移。同時，作為橫向傳力結構，“鉸”還需承受強大的豎向剪力作用。這就要求“鉸”必須具備足夠的強度以承受頻繁的剪切和轉動位移對其形成的荷載，故而鉸縫混凝土本身質量將對橋涵結構的整體性和耐久性產生非常重要的影響。
　　二、改善梁板間的橫向連接
　　1.梁板預制時嚴格控制鉸縫內部鋼筋的預埋質量，特別注意其位置和外露長度必須達到設計要求。這方面最易出現的問題是拆模后鉸縫內部鋼筋不易掰出到位，克服問題的措施一是梁板預制模板要按設計預留鉸縫鋼筋孔槽；二是施工單位要加強內部質量培訓和管理，嚴格工序交接制度；三是現場監理必須堅持工序驗收制度，鉸縫鋼筋不到位絕不允許進行吊裝。
　　2.確保梁板頂部的鉸縫鋼筋和連接鋼板的有效連接。
　　（１）設計單位設計時應要求對鉸縫頂部橫向連接鋼筋壓彎到位，并進行焊接。由于橋面防水砼較為單薄，而且經常出現強度不足問題，部分設計只要求該部分鋼筋進行綁扎是不夠的。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，從而有效加強了各梁板間的橫向連接。
　　（２）橫向連接鋼板對克服或延緩單板受力起著至關重要的作用，而施工時卻不易引起重視，預埋位置的精確性也不易控制，為此，要求施工單位和現場監理必須對預埋鋼板的位置進行認真放樣和固定，不但要保證水平位置準確，還要保證豎向位置的準確。焊接時，嚴格控制焊縫長度和焊接質量。
　　三、重視鉸縫混凝土的施工質量
　　這方面往往被一些施工單位和監理人員忽視，從已發生單板受力橋涵的處治現場可以清楚的看到，很多鉸縫混凝土強度嚴重不足，甚至已完全松散。解決辦法其實很簡單，就是把鉸縫混凝土的澆注作為一個單獨的工序進行專門監督和管理，從開工前的報驗，到澆注過程的質量控制，到完工后的檢查驗收，都要嚴格按監理程序執行，嚴防不合格的鉸縫混凝土進入下道工序。
　　四、鉸縫采用無收縮混凝土
　　鉸縫混凝土的配合比設計應充分考慮混凝土在強度形成過程中出現的收縮現象，適當添加外摻劑將其配制成無收縮混凝土，從而加強了鉸縫混凝土的密實性，并使相鄰梁板連接成為一個整體。
　　五、加強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計中，采用直徑8cm甚至6cm的光圓鋼筋網作為防水混凝土的防裂鋼筋網已明顯暴露出其不合理性，該部分混凝土沒能起到荷載橫向發布作用。近幾年的設計對此已進行了改進，將鋼筋網全部改用直徑12cm的螺紋鋼筋，這在一定長度上延緩了單板受力現象的出現。京張高速公路通車5年未發現單板受力，這一措施的實施功不可沒。
　　通過幾年的通車運營檢驗，京張高速公路所有橋梁使用狀況良好，未發現一座單板受力橋梁，證明以上所采取的措施是行之有效的。