葛 晶
(牡丹江宏信公路工程監(jiān)理有限公司)
矩形板是公路小跨徑鋼筋混凝土橋中最常用的橋型之一,有整體式和裝配式兩種結(jié)構(gòu),只適用于跨徑小于 8m的橋梁。前者是就地澆筑而成,為雙向受力的整體寬板,故整體性能好,橫向剛度較大,但模板和支架消耗量較多,施工工期較長,所以較少采用,廣泛采用裝配式結(jié)構(gòu)。板的橫截面,無論是寬板或是窄板,一般都設(shè)計成等厚的矩形截面。
裝配式矩形板,是用 20#混凝土制做。一般中板寬度為1m,邊板則視橋的寬度而定,板與板之間接縫(企口縫)用混凝土聯(lián)結(jié)。
板的寬度和長度,以預制時的實際尺寸為準,據(jù)此作為計算圬工體積的依據(jù),同時應(yīng)計算出企口(絞縫)的圬工數(shù)量。為了使矩形板橋建成后,橋面能形成整體,應(yīng)將兩塊板的企口接縫處的預留鋼筋連接,并在橋面鋪裝之前,用與板同標號的混凝土填塞好絞縫。
矩形板一般設(shè)置簡易墊層支座,鋪墊油毛氈后,就直接安置在墩、臺帽上,并用錨栓與墩、臺帽錨固。
預制矩形板,一般采用起重機安裝,若采用扒桿安裝,編制施工圖預算時,每座橋應(yīng)列入兩個扒桿費用。
懸臂板橋一般做成雙懸臂式結(jié)構(gòu),中間跨徑為 8~10mm,兩端伸出的懸臂長度約為中間跨徑的 0.3倍,板在跨中的厚度約為跨徑的 1/14~1/18,在支點處的板厚要比跨中的加大 30%~40%。懸臂端可以直接伸到路堤上,不用設(shè)置橋臺。
連續(xù)板橋的特點是板不問斷地跨越幾個橋孔而形成一個超靜定結(jié)構(gòu)體系。連續(xù)板橋較簡支板橋而言,具有伸縮縫少、車輛行駛平穩(wěn)等特點。連續(xù)板橋的跨徑可比簡支板橋的跨徑做得大一些。我國已建成的連續(xù)板橋,跨徑大約在14m左右;在國外當采用預應(yīng)力混凝土時,跨徑可達33.5m。連續(xù)板橋邊跨與中跨之比約為 0.7~0.8,這樣可以使各跨的跨中彎矩接近相等。連續(xù)板橋也可以有整體式和裝配式兩種結(jié)構(gòu)。
空心板是將板的橫截面中間部分挖成空洞,以達到減輕自重,節(jié)約材料的目的。裝配式空心板的標準寬度一般為1m,通常用鋼筋混凝土和預應(yīng)力混凝土做成。
空心板的截面構(gòu)造簡單,施工方便,建筑高度小,容易適應(yīng)橋梁各種線型的要求,與同跨徑的T形梁比。其建筑高度要低 50 cm左右(一般板的高度為跨徑的 1/20,而 T形梁是1/15),故可有效地降低路基的平均高度,因此,空心板橋巳成為廣泛使用的一種橋型。
鋼筋混凝土空心板的跨徑為 10~13m,其板厚為 40~80 cm,一般采用 25#混凝土。預應(yīng)力混凝土空心板的跨徑范圍在 10~20m之間,厚度為 50~100 cm,一般采用 40#混凝土。對構(gòu)件施加預應(yīng)力有先張法和后張法兩種不同的方法,先張法指澆筑混凝土之前張拉預應(yīng)力鋼筋或鋼絞線,故要設(shè)置張拉臺座;后張法則無需設(shè)置張拉臺座,是在梁體內(nèi)預先設(shè)置孔道,待混凝土澆筑后,張拉預應(yīng)力鋼筋或鋼束,需要配置錨具,最后還要對孔道壓入水泥漿和澆筑梁端封錨混凝土。后張法適宜于配置曲線形預應(yīng)力筋的大型預制構(gòu)件??招陌孱A制時,跨徑在 16m以下的,一般采用先張法施工,20m跨的則采用后張法施工。
預應(yīng)力混凝土分為全預應(yīng)力和部分預應(yīng)力兩種,前者在最大使用荷載下混凝土不會出現(xiàn)拉應(yīng)力,后者則允許發(fā)生不超過設(shè)計規(guī)定裂縫寬度或拉應(yīng)力值。公路橋梁建設(shè)中廣泛采用全預應(yīng)力混凝土。
先張法預制空心板時,要修建張拉臺座,在立模和澆筑混凝土之前,張拉預應(yīng)力鋼絞線或預應(yīng)力筋,等混凝土達到了規(guī)定的強度(不得低于設(shè)計強度的 70%)時,逐漸將預應(yīng)力筋放松,并將其張拉的工作長度切割掉。這樣,就因預應(yīng)力的彈性回縮通過與混凝土之間的粘結(jié)作用,從而使混凝土獲得預壓應(yīng)力。在編制施工圖預算中,一般應(yīng)計列張拉臺座的費用,其鋼絞線等預應(yīng)力筋的張拉工作長度,一般可按板的設(shè)計長度另加 1.5m計算確定預應(yīng)力筋的消耗數(shù)量。
槽式臺座形成一個承力框架,便于立模和澆筑混凝土。橫梁一般采用型鋼制作,傳力柱可采用鋼筋混凝土制作或鋼構(gòu)件組拼,底板作為空心板的底模用。這種臺座的工料消耗大,若這種預制塊的數(shù)量不多,是很不經(jīng)濟的。
后張法的預應(yīng)力空心板需要設(shè)置錨具張拉鋼絞線和錨固,20m的預應(yīng)力空心板一般采用 7根鋼絞線群錨、橡膠管制孔,在預制空心板時,按設(shè)計要求布置,形成鋼絞線孔道,待其混凝土達到規(guī)定強度后,再在孔內(nèi)穿人鋼絞線,進行張拉并錨固,最后進行孔道壓漿和澆筑板端封頭混凝土,錨具就被埋置在板內(nèi)。封頭混凝土的標號不宜低于構(gòu)件本身標號的 80%,亦不宜低于 30#。
空心板橋梁的墩、臺帽要設(shè)置支座,一般采用板式橡膠支座,每塊板要設(shè)置四塊。
斜交的板梁橋,當斜交的角度大于 15°時,應(yīng)分別在鈍角部位的上層布置垂直于鈍角平分線的加強鋼筋,而在其下層布置平行于鈍角平分線的加強鋼筋。
裝配式空心板,一般采用扒桿或起重機安裝,20m的預應(yīng)力空心板亦可采用單導梁等施工方法安裝。在橋面鋪裝之前,應(yīng)將板的絞縫內(nèi)預留的鋼筋連接,然后澆筑好絞縫混凝土,以使橋面橫向連成整體承受荷載,保證橋梁的安全使用。