日本桥梁用桥面板的设计

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摘要：日本桥面板的形式及特征

关键词：桥面板的选定、钢结构桥面板、PC桥面板

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

近些年随着我国经济建设的蓬勃发展，随之而来交通建设方面也得到一定重视，桥梁就是其中不可缺少的一部分，基于多年来从事日本桥梁设计方面的工作，所以下面我想简要的介绍一下日本桥梁用桥面板的一些性能和优点。

日本一般的钢桥采用的桥面板是建造房屋用的混凝土桥面板，但是近年来从施工的合理化等方面考虑Precast桥面板和钢混凝土合成桥面板等各种样式的桥面板被开发出来。关于近年来钢架桥采用的桥面板构造和特征征,下文将会进行相关介绍。。

关于桥面板的选定，除了确认是否符合条文的性能以外，还要基于以下事项的研究下才能决定。

•桥面板形状制作的简易度

•施工高度，运输，架设（交差条件）等的施工可行性

•建设及维护管理的经济性

•防腐蚀的维护管理计划

•施工噪音震动等对周边环境的影响

还有，在论证经济性时，能够适用合成梁的情形下也要讨论主梁的问题。在合成梁的设计阶段，要根据现有的实验和研究，作建筑用混凝土桥面板标准。关于合成桥面板的设计，还要讨论I形断面的主梁的规定事项。

一、钢筋混凝土合成桥面板，防止错位构造等种类泛多，其各个性能的检查方法就不再具体介绍。如果想了解的话可以在日本《钢构造物设计指南PART B合成构造物》等相关资料上查找。并且，关于版构造全体、底钢板及防错位构造、版之间的结合部的耐久性，要在确认各个机构过去实验体的实证试验内容、把握耐久性重点的基础上，确认实际使用的桥面板构造的耐久是否存在问题。还有，合成桥面板的底钢板的构造材料防腐蚀的维持管理，内部混凝土和钢材的点检从外观上很难确认，所以还有必要进行点检管理计划的设计。

二、钢桥面板比混凝土桥面板轻，因而在工厂制作中，有品质管理稳定，现场施工期短等特点，经常被追求净重量轻、工期短的城市桥梁工程所采用。但是，钢制桥面板和肋板有横向加劲肋和纵向加劲肋，是熔接点多的集成构造体，所以制造费用较高，用较薄的钢板直接支持通过的车辆力，容易受到耐用性的影响，与混凝土相比较易弯曲，所以考虑铺装问题也是很有必要讨论的一个课题。所谓的合理化钢桥面板，就是为了解决这些问题，钢制桥面板的加厚化，纵向加劲肋的大型化，消除横向加劲肋，较少熔接工时，耐用性解决对策，抵御弯曲问题等。

以下是近年来钢桥采用的桥面板概要（这里所说的桥面板支架采用的是长I形断面主梁或者箱形断面主梁）：

1、PC桥面板：

（1）现场制作桥面板：

概要：现场进行框架设置，骨架配置及混凝土设计； 导入预应力钢筋混凝土； 移动脚手架和固定脚手架协同施工作业。

特征：

•为了现场能够成型，能应对道路线状型的变化；

•被适用于连接合成梁；

•现场的施工期间较长；

•为了脚手架的设置和撤去，要伴随交叉道路等的规制；

•能承受温度干燥收缩向应力导入等先行施工桥面板和梁拘束的影响。

注意点：针对温度干燥收缩应力等影响，设计施工计划及混凝土的配合养生等的讨论是必要的。

（2）预制桥面板：

概要：在工厂制作；施加预应力方式；分割的桥面板用一般RC循环接头连接；与梁的集合需要配合桥面板不发生错位，要用无收缩的砂浆填充的构造。

特征：

•因为是工厂制作，品质有保证；

•对于曲线桥幅度变化的桥梁，很难应对；

•现场施工期短；

•可以考虑现场作业的省力化；

•在周边地域有工厂，可以采用架设较容易的连续的高架桥；

•要考虑到现场噪音，频繁往来的混凝土作业车等对周边环境的影响后再施工。

注意点：

•桥面板块的相互作用和钢梁结合部的施工管理很重要；

•桥面板输送上的限制，需要根据架设机械去考虑重量和大小；

•运输架设时要注意接头等的型号；

•循环接头的曲线半径小的钢筋的施工和使用需要留心。

2、钢结构桥面板：

（1）钢混合成桥面板：

概要：防止底钢板和钢筋混凝土错位的一体化的桥面板。

（2）I型钢格子桥面板：

概要：把底钢板作成框架的桥面板；在设计上是RC桥面板。

（1）、（2）的特征和注意点相同：

特征：

因为底钢板是框架的，所以脚手架等的施工是不需要的；钢板的面板很轻，所以架设用的起重机较小，架设速度快，有交叉路口的地方，可以利 用短期的交通管制进行施工；现场的施工期短；钢筋架设等在现场的作业可以追求省力化；防止错位的效果；适合长支间的桥面板；从外观上不可以进行点检管理；底钢板需要进行防腐蚀。

注意点：

基于底钢板的里面补强材料等的腐蚀、耐久性的低下等考虑，一定要注意床版内不要进水；底钢板的防腐蚀讨论的必要性；因为有各种各样的合成床版，所以对每个的性能品质都要进行严格的确认开断面箱梁和板梁作为送出在架设时的补助材料，利用钢板组时也必须要考虑它们的影响。

3、钢桥面板合理化：

（1）概要：与普通钢板在以下几点上是不同的：桥面板的增厚化；纵断面的大型化；横线的废除（全横化）。

（2）与以前的钢桥面板比较有以下的特征：

从材料数量，涂料面积，焊接延长的减少上减少制作的工数；因为钢桥面板的全体钢性提升，对耐久性有利；钢的焊接部位的耐久性，需要对钢上的沥青的铺设损伤对策的讨论。

（3）注意事项参照以下：

•耐久性的讨论

•品质管理方法

•点检管理方法

•铺设材料

采用钢桥面板，需要讨论它们的合理性。但是，它们构造上的骨架和面板包围的区域特有的龟裂损伤发生时、在及时的进行点检修理等的方法上仍然给今后的维护管理上还留有许多的课题。因此，在选择钢桥面板的时候，要采用能够进行点检的骨架构造，需要耐久性的地方减轻冲击力的考虑。还有，采用U骨架的构造时，在维护管理上对有问题的部位能够进行点检的方法、耐久性的提高、制作的时候焊接部位的质量管理、补修方法等都需要进行讨论。

三、precast reinforced concrete的pc桥面板的设计还要注意以下的事项：

1、precast reinforced concrete的pc桥面板的基本构造

2、precast reinforced concrete的pc桥面板的设计

precast reinforced concrete的pc桥面板支架间，作为一般的两车线宽幅的I型断面两主桁桥的桥面板，从设计上的平衡考虑是6m。还有,最小桥面板厚度按照道路桥示方书表示的PC桥面板的规定就可以。但是，桥面板支间在5米以下桥面板厚度不满250mm的场合，要针对RC循环接头配置上的问题，还有抗断裂能力低下的问题，以及变形相关的问题进行讨论，不能根据道路桥示方书讨论，需要另行讨论。

结束语：

目前，我国已进入交通基础建设的高速发展时期，在桥梁设计中，桥面板是很重要的一部分，日本的桥梁建设设计方面有着丰富的经验，具有完备的技术力量，这些都是值得我们学习的。

参考文献--

1. 日本桥梁建筑协会，合成桥面板设计•施工手册

2. 水口和之，中须诚，古川正巳，永田考，井口进：适用大型u型骨架的钢桥面板的局部应力及骨架支架细部形状的影响，构造工学论文集，土木学会

3. 加形护，中丸贡，石田捻，小玉孝善，西川隆晴，栗原和彦：基于SFRC铺设的钢桥面板的使用损伤对策，桥梁和基础，美原大桥的高粘性的纤维强化水泥复合材料做成的钢桥面板的使用损伤对策实例。

4.道路桥示方书，钢桥篇（日本道路协会），日本（平成14年3月）