薛栩超

（中冶華天工程技術(shù)有限公司，江蘇 南京210019）

1 概述

修路、造橋是社會進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、文化傳播過程中所必然經(jīng)歷的階段，在路橋工程項目中，剛性橋梁和橋臺后柔性地基的差異沉降會直接引起“橋頭跳車”現(xiàn)象，而橋頭搭板因能切實有效地解決這一不利情況、實現(xiàn)路基與橋梁的順暢連接而被工程廣泛采用。

當(dāng)代社會路橋，伴隨著道路運行通車時間的增長，廣泛存在橋頭搭板功能逐步喪失的情況，不少專家學(xué)者為了解決此問題進(jìn)行了研究并取得了相應(yīng)成果，不過相關(guān)成果較為零散，鮮有文獻(xiàn)將近年來橋頭搭板的研究成果進(jìn)行匯編。因此，本文的書寫一方面是為了明確橋頭搭板問題出現(xiàn)的機(jī)理；另一方面匯總近年來專家學(xué)者對橋頭搭板優(yōu)化設(shè)計與創(chuàng)新思路的研究成果。

2 橋頭搭板存在的問題及原因

匯總已建成通車的路橋工程，觀察橋頭搭板的使用情況，發(fā)現(xiàn)橋頭搭板的損壞情況主要有錯臺、脫空、移位、滑落以及斷裂。橋頭搭板的錯臺、脫空、移位和滑落，究其原因，均與施工過程中對道路與橋梁過渡段內(nèi)地基、路基的施工處理方法（如地基土換填、土體排水、路基護(hù)坡等）與施工質(zhì)量（如路基壓實等）相關(guān)。在道路建成通車后，車輛的豎向力會作用到過渡段內(nèi)的路面、路基、地基上，當(dāng)?shù)鼗⒙坊┕ぬ幚砦茨軡M足規(guī)范要求時，由于道路沉降過大，橋頭搭板不但沒能起到道路與橋梁平順過渡的作用，反而會危害車輛的安全行駛，甚至還會在搭板末端造成二次跳車的危險情況。

橋頭搭板的斷裂主要還是與搭板的承載能力與施工的質(zhì)量相關(guān)。車輛經(jīng)過道路與橋梁過渡段時，車輛的自重、沖擊力、制動力等荷載都會傳至搭板，承載力偏低的搭板設(shè)計或是不達(dá)標(biāo)的搭板施工，都會在正常使用過程中出現(xiàn)破碎、斷裂等情況，從而造成不利于車輛正常行駛的情況。

不難發(fā)現(xiàn)，要解決橋搭板的現(xiàn)存問題，可以從施工著手，嚴(yán)格把控施工質(zhì)量；也可以是前期針對橋頭搭板本身進(jìn)行研究，以增強(qiáng)橋頭搭板各方面性能；甚至可以依靠后期竣工通車后出現(xiàn)問題再修復(fù)（注漿、填縫、路基回填、橋頭搭板更換[1]等）的理念來解決問題。

3 橋頭搭板的研究成果匯總

橋頭搭板出現(xiàn)問題再修復(fù)的情況，將會提升道路的維護(hù)成本，同時也會直接影響到市民的出行便利，因此針對橋頭搭板的前期研究顯得尤為重點?？v觀近年來專家學(xué)者對橋頭搭板的研究已有了不少有益成果，不過相關(guān)成果較為零散，現(xiàn)匯總并歸納如下：

沈宇鵬等[2]在三維過渡段動力學(xué)模型中建立了七自由度車輛模型還原汽車真實的受力分布情況，通過運行結(jié)果的對比，對橋頭搭板的厚度、彈性模量、長度等參數(shù)變化做了定量研究，給出合理參數(shù)范圍；劉潤星等[3]從力學(xué)角度分析了采用簡支梁模型以及部分脫空的彈性地基梁模型所做的橋頭搭板配筋設(shè)計結(jié)果，認(rèn)為橋頭搭板配筋按照板下脫空50%進(jìn)行配筋設(shè)計最為合理；王濤等[4]基于ANSYS 有限元軟件分別建立淺埋式與深埋式橋頭搭板模型，對比了地基沉降、搭板應(yīng)力以及搭板撓度結(jié)果的變化情況，得出深埋式橋頭搭板受力優(yōu)于淺埋式橋頭搭板的結(jié)論，此類相關(guān)研究均能為橋頭搭板的優(yōu)化設(shè)計提供指導(dǎo)。

趙東賓[5]通過現(xiàn)場試驗對比法研究橋頭搭板不同材質(zhì)的使用效果，認(rèn)為纖維增強(qiáng)混凝土澆筑的橋頭搭板抗裂效果、使用性及耐久性明顯得到提高，增加了我們對運用不同材質(zhì)優(yōu)化橋頭搭板進(jìn)一步的認(rèn)識。

高彥鑫等[6]運用ANSYS 軟件，對比新型鉸接式搭板與普通搭板的應(yīng)力分布及變形情況，發(fā)現(xiàn)在地基彈性模量較小時，新型鉸接式搭板改善了板底同地基變形的協(xié)調(diào)能力；莊一舟等[7]則以整體式橋梁為研究對象，在修正幾何模型的基礎(chǔ)上，重點分析橋頭搭板的開裂情況，探究出橋臺與橋頭搭板之間的新型改進(jìn)型連接構(gòu)造，改進(jìn)了整體式、半整體式橋梁的橋頭搭板開裂問題。調(diào)整搭板接觸方式的思路由于易于操作，更便于實現(xiàn)搭板結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級。

王代等[8]以“橋頭搭板+無砂小樁”這一方案作為研究對象，進(jìn)行了橋頭搭板室外原型靜載試驗，通過試驗所得數(shù)據(jù)的對比分析，認(rèn)為這種方案能切實加強(qiáng)橋頭搭板的受力情況。此類加固設(shè)計的思路在魏建國等[9]的研究成果中也有表現(xiàn)，魏建國基于FLAC 有限差分模型結(jié)果指出“二次搭板+填筑砂礫石”對防止差異沉降效果更佳。對臺背局部進(jìn)行加固的方法為增強(qiáng)道路與橋梁連接、降低搭板破壞提供了有益的借鑒。

裴濤[10]、文澤航[11]、李凱仁[12]等均提出了替代傳統(tǒng)搭板的新方案，通過數(shù)值模擬及參數(shù)分析，裴濤驗證了其所提出的剛性楔形搭板的優(yōu)越性，并提出了剛性楔形搭板材質(zhì)、最大厚度以及上表面坡度的合理取值，文澤航則通過所設(shè)計的新型雙層剛性搭板研究，探究出其具有較好的減振吸能性能，抗破壞效果明顯；而李凱仁提出的裝配式雙層橋頭搭板新思路，不僅實現(xiàn)了搭板高差可調(diào)節(jié)，而且也體現(xiàn)更換方便性，類似替代傳統(tǒng)搭板的方案，極大地促進(jìn)了橋頭搭板的更新與發(fā)展。

而在橋頭搭板脫空的檢測方面，楊峰等[13]、潘欣[14]提出的地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)、趙煜成[15]等研究的超聲波法都具有很好的效果，實現(xiàn)了快速、準(zhǔn)確和不影響交通運行的橋頭搭板脫空檢測。通過結(jié)合其他專業(yè)技術(shù)運用的方法，增強(qiáng)了及時有效發(fā)現(xiàn)橋頭搭板問題的能力，遏制問題的發(fā)展。

4 結(jié)論

以工程中連接橋梁與道路的“橋頭搭板”為核心，本文指出了橋頭搭板損壞的情況及其原因，并在此基礎(chǔ)之上，對專家學(xué)者在橋頭搭板這個課題上的研究成果形成了匯總，供相關(guān)學(xué)者學(xué)習(xí)，并期待在已有研究成果的基礎(chǔ)上，橋頭搭板能實現(xiàn)進(jìn)一步地優(yōu)化與發(fā)展。