桥头搭板脱空导致的病害问题 桥头搭板脱空是导致搭板断裂、桥头连续跳车,影响行车安全和舒适性的常见病害。桥涵建成通车后,季节性水位变化及多雨季节地表水入渗,直接导致锥坡或涵洞口挡墙后板下土体的强度软化,进而土基逐渐沉降变形,出现局部弱支撑、裂缝、不均匀沉降,致使搭板支承面下形成局部脱空,重车通过时,搭板由均匀支承变为不均匀支承,并在脱空区最大沉降值处的板下位置产生应力集中,逐渐产生的裂隙进一步使后部应力增大,当应力超过允许弯拉应力,搭板就开始断裂。特别是搭板过长时,更易产生断裂。早期不及时发现,就会使板体断裂、沉陷、翻浆,最后导致跳车甚至出现险情。

在行车荷载作用下,搭板沉陷与脱空区吻合,形成新的差异变形区,导致更为严重的跳车。另外,搭板脱空区的扩展,将危及搭板下枕梁的稳定性。这种现象在高等级公路上比较普遍,严重影响行车的速度、舒适性和安全性。例如保津高速跨线桥、112国道、102国道等桥梁桥头跳车现象普遍,及时发现、采取措施是十分必要的。桥头搭板很多病害都是因为台背回填土施工质量太差，在天津津滨高速公路改扩建工程中，为了避免台背回填土施工质量不好控制，采用了液态粉煤灰施工工艺，极大程度的提高了台背回填土的质量，是桥头部位与回填土部位沉降尽量一致，避免了上述病害的出现。

桥头搭板及明涵台背板的设计现状

为了防止桥头工后沉降出现错台现象引起的跳车,设置桥头搭板是一项必要措施。然而,工程建成通车后不久,常会发生断裂。作为过渡,它可使桥头突变性跳车缓解并将产生的差异沉降分散在一定距离上。但实际情况是由于财力不足、前瞻性研究不够等诸多原因,设计单位通常采用桥头搭板和明涵台背板下的习惯做法,即采用8%石灰土将桥台背墙后8m长、2m厚范围内原状土换填,在桥台背墙后没有石砌排水盲沟,刚性搭板直接均匀支承在桥台和灰土上,而实际施工时碾压机械无法靠近涵壁和台背,以致压实度

达不到标准,路面排水通过伸缩缝及搭板中缝渗进后不能排出,形成客观存在的隐患。

板下封堵是对搭板板下脱空和基层中的细小空隙灌浆,以加固现有路面的工程技术,采用压密灌浆方法使向外扩张的浆泡在土体中产生复杂的径向和切向应力体系,从而浆液与土体产生具有胶结力的化学反应,把松散的土粒连接在一起,使土体的整体结构得到加强。

在搭板尚未发生严重裂缝时早期发现,板下封堵是一种比较经济的修复方法,突出优点在于提高路面板下基层的均匀支撑能力,提高强度,一般情况下基层与板体形成致密胶结,相当于增加了板厚,增加搭板间的传荷能力,减少车辆荷载对板体产生的疲劳损伤,延长了具体施工工艺及步骤如下。

1 涵台背及桥头搭板下的封堵工艺流程

准备灌浆设备→注浆钻孔施工→制浆→灌浆→养生→封堵效果检测→封孔清场。

2 脱空检测方法

由于桥头搭板和明涵台背厚度大(一般为0.35~0.60m)且板内配筋较密、板下脱空尺寸大、脱空区大部分与锥坡连通,实践证明,应用贝克曼式弯沉仪和黄河JN2150标准车(单轴载100kN)轮侧弯沉法测定脱空状况不适合。合适的方法是应用探地雷达进行检测。

3 布孔

为了避免造成经济上的浪费和搭板的过度损害,桥头搭板和明涵台背的注浆孔的布置要均匀。二级及以上级别道路,由于道路中线处位置较高,搭板设有假缝,布孔应沿路线中心比较合理。数量根据搭板长度及影响范围确定。实践表明,根据脱空程度,每块搭板上应布2~3孔,以利灌实。

4 钻孔

桥头搭板和明涵台背注浆孔不适合用HZ2160型混凝土取芯机,该型号取芯机对配筋混凝土钻进速度很慢,钻头遇到钢筋磨损大,进尺慢,导致成本增加。可用风镐成孔法,速度快,成本底,成孔质量高,实践证明切实可行。

5 浆液配合比

浆液配置的关键是如何确定浆液的配合比。配合比要求能保证浆液在注浆时有较好的流动度、较快的固结速度以及浆液在凝固后具有较高的弯拉强度和较小的体积收缩。可通过室内试验确定浆液的最佳配合比。由于桥头搭板和明涵台背板下脱空尺寸大,浆液凝固后的体积收缩较大由硬化过程中的物理化学反应以及混凝土的温度变化引起,,将影响封堵效果。另外,路面板在灌浆加固时不能完全卸载,在加固施工过程中仍然承受一定的荷载(板自重、施工荷载、活载等),导致后填充结石体的应力和应变滞后,也会产生微小间隙。应用带有膨胀性的氟石粉和膨胀剂UEA作为添加剂,有助于减少收缩。微膨胀混凝土是在混凝土和砂浆中掺入起膨胀作用的外加剂,依靠外加剂本身的化学反应或水泥其他成分的反应,在水化期产生一定的膨胀,补偿混凝土的收缩。膨胀剂主要是为减少干燥收缩而配置的,目的是为了提高抗裂强度和抗裂缝承载能力。

针对桥头跳车的各种成因，搭板也相应的做了许多改良设计。

改善搭板与桥梁之间的伸缩缝布置 取消普通桥台的部分背墙，只在搭板和梁体间设置一道伸缩缝，这样一来接缝由原来桥台处的两条(如图2所示)，即梁体与背墙之间的、搭板与背墙之间的接缝减少为一条梁体与搭板之间的接缝。

改进后的搭板有以下优点:(1)接缝减少后，更有利于行车的舒适。(2)原设计中的两条接缝,在各种因素下常会产生裂缝,雨水渗入裂缝后会造成搭板下水土的流失,导致该处路基发生沉降,使搭板下产生空洞。而改进后的设计,即使该缝出现问题,由该缝所渗入的雨水也不会流到台背后去,比较有效的解决了原设计的问题。(3)改进设计后，桥台顶部的施工更为方便。

改进搭板的布设位置

搭板采用下置式，即布设在路面底基层下面，按单段式设计。在搭板下现浇一段厚为16cm或20cm水泥稳定碎石或卵石砾石垫层，垫层横向宽出搭板各50cm，搭板远端长出50cm，以1:3(纵横比)坡度与路面底基层衔接。在牛腿或台背上垫一层1厚油毛毡，然后将近台端搭板搁在上面

(1)在搭板上有70cm-80cm厚的路面结构层承受车辆荷载，搭板所受活载应力较小;在搭板下面设有垫层，使填土路堤承受活载更小，近台端搭板下方不会出现脱空区。 (2)搭板区段内的路面可与引道路面同时施工，操作方便。

(3)可解决桥台与路堤衔接处的跳车和搭板远端跳车的问题;同时可消除桥台与路堤衔接处沥青混凝土路面的隆起，使车辆能高速平稳的行驶。

(4)克服了搭板远端路面断层的薄弱环节，不设枕梁也可获得良好预防沉降效果。

随着公路建设的逐步深入，公路建设也进入了建设的高潮。评价一条公路的使用质量和服务质量，有快速性、安全性、舒适性等指标，而是否舒适，桥头是否有跳车现象是一个很重要的评价标准。在南方软土地基地区，桥头跳车现象是一个比较常见的现象。如何解决好桥头跳车问题，是很多公路设计与建设者所关注的一个课题，其中在桥台后设置有效的搭板，是一项重要的措施。

从基本成因上分析

台后路堤的土体在荷载作用下除了弹性变形外，还伴有残留变形(又称永久性变形或俆变变形)，即使压实度达到95%以上，台后填料也会在自重和车轮荷载的作用下，产生压缩沉降。设计中只能采取有效的技术措施加以改善。

结构物刚度的差异由于桥梁结构物的整体刚度大，与之相衔接的路堤属柔性结构物，二者刚度不同，道路运营后沉降也不同，因此形成了桥梁与路堤之间的高差。

结构物刚度达不到要求

在台背路堤施工中，由于施工时间短，工期紧张。有的为了赶进度，施工时没有按照分层填筑、分层碾压、分层检测的"三分法"原则进行施工。台背后的填料由于压实机械作业面小，靠近台墙这部分形状不规则，大型压实机械难以作业，有的施工单位对边角未采用小型打夯机夯压，这样密实度达不到要求。竣工后通车，桥台与路堤衔接处的路堤不时下沉，使台与路形成高差。

桥头软基处理不好:桥涵结构一般

位于沟壑地段，桥台与路堤由于软卧层中的含水量一般较大，如果处治不当，两者沉降时间不同，时间长了，就会出现过大的高差，导致跳车现象的发生。

桥头搭板布设不当

我国桥头搭板近台端多数布设在沥青混凝土表面层的下面或平路面基层顶面，车辆荷载很快传压在路床上，加上雨水从衔接处的伸缩缝下渗，造成填料水土流失而使路堤过大沉降，使搭板脱空，搭板变为弯拉结构，脱空部分容易开裂。

伸缩缝处理不好

背墙与沥青路面间接缝，往往由于该处沥青路面难以碾压密实而沉陷和出现拥包，这种破坏的结果是路面开裂，地表水沿接缝下渗直接冲刷台背填土，导致台背填土变形或流失，最终使该处路基发生沉降，搭板下出现空洞，使搭板在超载的情况下容易断裂。同时，由于填缝材料的老化而损坏，经雪、雨水入侵后，也会对路堤沉降产生影响。台前和台背的防护工程有的处理不当，使路堤填土产生侧移而导致沉降。

设计深度达不到要求

有的勘察设计部门，因测设周期过短，任务重，设计人员生搬硬套传统的设计方法，基底未作彻底处理，设计深度达不到要求，出现设计方案与实际不符，而施工单位又按图施工，使得台后填土出现沉降。

随着我国公路建设的逐步深入，高速公路也进入了建设高潮。高速公路能否发挥其重要作用，其快速性、安全性、舒适性非常重要。但是桥头路基填土往往很高，虽然采取一些加固措施，后台路堤沉降仍远远超过桥台本身沉降，车辆在通过桥头时，往往出现跳车现象，这样不仅严重影响行车安全，给行车者带来不适，而且对桥台和路面也产生不良影响。为了防止桥头跳车，在桥台背后设置搭板是一项重要措施。 以往设计的搭板板面倾斜，虽然满足路面结构层的刚度渐变要求，但给施工带来诸多不便。而且在摊铺及碾压路面基层、底基层和土基时出现尖灭状夹层，难于保证质量。改进后的设计将搭板作成变厚度截面，板面与路基纵坡平行，其前端铺装与桥面一致，后端与路面结构相衔接，既方便了路面施工，又使后台路面沉降后的标高逐渐过渡到引道路基沉降后标高。

以下简述这两种设计的特点。

1搭板的尺寸和设置

搭板分两种类型，在填土高不足6m时，设5m长搭板，板厚26cm;填土高大于6m时，设8m长搭板，板厚32cm。搭板采用等厚度截面，横向宽度与桥面净宽相等。搭板板面向台后以10%纵坡倾斜，板顶铺装逐渐加厚。为了防止路基沉降后搭板会产生纵向滑移，搭板与桥台之间设置锚栓，并预埋在背墙的牛腿上。

2搭板的配筋

搭板用25号钢筋混凝土，5m搭板和8m搭板配筋相同。纵向:板底为Φ25钢筋，板顶为Φ14钢筋;横向为Φ14钢筋，两方向间距均为20cm。在板底与板顶之间均匀分布有Φ14撑筋。当板斜度大于20°时，为防止支点局部承压过大而发生破坏，在钝角部位设辅助钢筋。

搭板采用变厚度截面，前段厚度同以往设计，板顶铺装与桥面相同;后段减薄，板顶铺装与路面结构相类似。搭板的纵向坡度与路基纵坡平行，方便了路面的摊铺和碾压，并使搭板更加适应台后路基的沉降。

搭板内力分析

参考高等级公路《设计要领》，以搭板顺桥向(桥轴向)长度70%作简支梁计算。恒载取搭板上路面面层重和搭板自重;活载取汽车-超20级，挂车-120。为提高搭板的抗弯和抗剪强度，搭板改用30号钢筋混凝土。计算结果表明，以往的搭板配筋基本满足应力要求，8m搭板纵向钢筋稍嫌不足。

为了提高搭板的纵向抗弯强度，将8m搭板纵向钢筋改为:板底用Φ28钢筋，板顶用Φ14钢筋，间距均为15cm。5m搭板纵向钢筋不变。同时为了施工方便，将两种搭板的横向钢筋统一为Φ14钢筋，间距均为20cm。

其它撑筋和辅助钢筋不变。

实际上搭板的长度毕竟有限，桥台和路基的不均匀沉降通过搭板消减一部分，但在搭板尾端和路基之间仍有沉陷差存在，为此在商开高速公路建设中准备采取以下措施: ①用冲击压路机对压实后的路基再进行一次冲压;

②在路基填土高超过6m路段采用土工格栅加筋处理。

我们将对这两项措施的效果进行测定和研究，为今后的高速公路设计提供借鉴。

定额中桥涵章小型构件预制中有搭板混凝土和钢筋，搭板一般为二级钢筋铺装为一级要套的话要定额抽换，首先要看搭板是预制的还是现浇的，若是预制的就套定额中的小型构件的，若是现浇的就套补充定额了。