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道路与桥梁连接处的设计研究

2018-09-26 11:30:34 《驾驶园》 2018年7期

李辉

摘要:本文在分析道路与桥梁连接处基本特点的基础上,以国内某大型桥梁和道路连接处设计为案例,总结了道路与桥梁连接处的设计对策,介绍了道路桥梁连接处的主要设计方法。通过对最终设计效果的分析,证明了所提出设计对策的正确性和实用性。

【关键词】桥梁和道路;连接处;设计

对于道路和桥梁工程设计的关键一环是连接处的设计,连接处设计质量的好坏,对保障工程的施工质量,提高交通体验舒适感觉以及交通安全具有非常重要的作用。在现实设计过程中,许多设计人员往往对连接处的设计工作不够重视,不遵守道路和桥梁工程建设的基本原则和设计规范要求,影响了最终设计方案的科学性,进而最终施工的质量以及交通安全性得不到保障。

1. 道路与桥梁连接处的特点

连接处是道路和桥梁设计过程中的关键点,因此这个环节不论是设计单位还是施工单位都是非常注重的环节。连接点之所以在设计和施工中非常重要的原因在于,其结构特点较为明显。首先连接处其刚度不同,其中填充物与非连接处不一致,强度和热胀性也存在差异。同时,连接处应力存在集中现象,考虑到运营后,由于桥梁结构的自重,车辆载荷的不断增加。同时由于桥梁及道路会出现不同程度的下沉现象,但是道路下沉和桥梁下沉会存在差异,往往道路下沉其幅度更大,从而在道路和桥梁的连接处会出现错台,会使得车辆在运行过程中出现跳车现象,影响车辆的运行安全。

2. 道路与桥梁连接处的设计对策

以惠东县新吉盐公路盐洲跨海大桥及桥头引道工程为例,本项目分为盐洲跨海大桥段桥头引道A线、B线,盐洲跨海大桥段位于连接线范围内,采用城市三级主干路标准设计,双向四车道,桥面宽度为23.5m,设计时速40Km/h。A线为盐洲跨海大桥段与城区道路的连接线,位于盐洲跨海大桥黄埠侧,采用城市三级主干路标准设计,双向四车道,路基宽度为24.5m,设计时速40Km/h。B线位于盐洲跨海大桥盐洲侧,为盐洲岛环岛路网的组成部分,采用一级公路标准设计,双向四车道,路基宽度为24.5m,设计时速80Km/h。采用水泥混凝土路面。

2.1 严格落实设计的规范和标准

国家为提高设计人员对于连接处的设计质量,已经制定了相关规范和标准。设计人员在进行设计工作时,要严格遵循和落实相关标准和规范的要求。《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》明确规定了桥梁与道路连接处的相关要求:对于高速或者一级公路其施工完毕后,道路和桥梁的连接部位最大容许沉降值应该小不大于10厘米,对于一般道路和桥梁连接出,其值应该不大于30厘米。同时还明确规定,施工完成后,必须维持不低于三个月的持续观测,并逐月记录其沉降情况,总体沉降值应该小于6毫米。以上制度要求,对道路和桥梁连接处的设计和施工提供了技术规范。因此设计人员应该在遵循以上规范的基础上,确保沉降值符合要求后方可进行实施。

2.2 合理设计连接处的搭板

由于桥梁和道路连接处搭板的施工工艺非常的简单,而且搭板成本造价比较低,其使用范围和使用空间非常的大,搭板被广泛应用于道路和桥梁的设计和施工阶段。为了充分避免道路和桥梁发生不均匀的沉降,造成连接处的意外情况发生,充分保证连接区域的稳定性和牢固性,提升其安全系数和预防事故发生的能力,从而能够有效避免意外交通事故的发生。

但是在实际道路与桥梁连接处设计过程中,即使有些设计单位对于这个敏感位置进行了搭板的设计,在实际施工过程中也安装了相应的搭板,实际道路运行过程中仍然会出现不同情况的沉降现象。经过专业的调研分析,在对众多搭板进行调研过程中发现,之所以会发生搭板沉降现象,是由于搭板设计的不合理导致的,设计或者施工人员并未对搭板其实际作用和意义深刻的理解。为了解决这一问题,充分挖掘搭板的功能和作用,在对桥梁和道路进行设计工作时,应该采用以下策略:

(1)充分分析考虑搭板的受力情况,搭板的长度计算要根据梁体的情况结合受力状态一并求得。只有这样,才能保证设计的搭板在连接处能够充分发挥其实际作用。另外,搭板的长度应该尽量跨越桥台台背难以压实的土体。

(2)为了使得搭板的作用能够得到充分发挥,进一步提升搭板的稳定性,可以采用搭板加变厚式埋板相结合的方式进行施工,具体施工方法是在搭板的尾部增加一条长约3~5m的埋板,埋板的具体界面图1搭板设计示意图所示。这种布局方式提升了连接处的设计水平和施工质量,对于搭板的实际作用进行了充分的挖掘和利用。

2.3 设计填料类型

在进行设计填料选择时,应该根据连接处的实际情况进行合理的选择。填充材料一般应选择摩擦角大、强度较高并且可压缩性较小、渗透性比较高的材料进行填充,常用的材料主要有:岩渣、砂砾等,由于这些材料的基本特性,保证了连接处的可靠性和牢固性,提高了填料的压实度。选择了材料,但是对于填料的设计和填料的质量也同样需要进行严格的控制,填料的过程中应该严格避免使用垃圾、草皮和树根等杂物,因为这些材料能够影响压实度和施工的质量。在填料时,应该尽量选用轻质材料,由于轻质材料能够满足结构自重和行车荷载的强度要求。

2.4 重视压实度设计和控制

在进行台背回填时,厚度要严格控制在设计值范围内,该项目台背回填每一层的压实厚度是20cm,施工时应严格控制回填材料的厚度,使其满足设计标准要求。杜绝由于标准厚度与实际厚度不一致,对最终质量造成影响。通常情况下,由于小型机械的工作性能良好,方便灵活,因此是道路和桥梁连接处施工所选择的主要方式之一。

3 .道路与桥梁连接处的设计效果

3.1 有效预防了桥头的跳车现象

通过严格落实设计规范标准,合理设置搭板,有效确保并提升了连接处的施工质量,经过连续三个月的实际测量,每个月的平均降沉是4mm,最终符合设计规范的要求。有效的预防了桥头跳车现象。

3.2 保证了车辆的顺利通行,取得了很好的社会效益

该工程通过提高设计水平,为工程施工提供有效指导,顺利完成了该项目施工工作,最终实施效果良好。目前该工程已经顺利通车四年,未出现错台和跳車等现象,交通顺利,保证了车辆的安全行驶,给社会带来了很大的效益。

4.结束语

道路和桥梁连接处的设计作为道路桥梁设计工程中的最关键一环,作为设计人员和施工单位,应该充分认识其重要性。只有结合自己的经验,并且严格遵循设计技术规范及要求,总结经验、不断创新,促进设计水平的提升,才能有效预防桥头的跳车现象,保证行车安全。

【参考文献】

[1]王克刚.公路桥梁施工质量控制与项目管理措施探析[J].赤子:上中旬,2015(3):282.

[2] 张军,马成志.浅析项目管理工作在公路桥梁施工中的作用及意义[J].科技创新与应用,2013(9):156.