浅析路桥过渡段路基路面的结构设计

2015-04-08严熠

四川水泥 2015年9期

关键词：搭板路桥路基

严熠

(四川公路桥梁建设集团有限公司勘察设计分公司四川成都 610000)

浅析路桥过渡段路基路面的结构设计

严熠

(四川公路桥梁建设集团有限公司勘察设计分公司四川成都 610000)

在公路施工的这个过程之中，道路与桥梁的连接十分重要。在日常生活中“跳车”现象时有发生，这正是由于道路与桥梁连接的设计与施工的不合理所导致的。

路桥过渡段；路基；路面；结构设计

一、路桥过渡段施工的重要性

1、从道路、桥梁本身来看

在基础上，桥梁的地基往往由于桥梁的特殊位置，地下水位比道路高，因此常常使用的是空隙大、抗压能力弱的含水多的土壤，由此而成的地基相对不牢靠，经车辆长期大负荷的碾压过后，容易出现下沉。应道路工程的要求，台背需要使用透水性极好的的材料进行填充，正因为透水性极好，相应的改材料的空隙也特别大，因此在会影响道路的压实度，道路在长期的大负荷压力下，势必容易变形甚至是沉降。在刚柔性上，道路与桥梁正是一柔一刚的代表，道路的表面以及地基都是柔性的，在长期使用之后道路极易出现变形，有的甚至是永久变形；而桥梁与此相反，桥梁是刚性结构，刚度大，即使经过长时间的高负荷的碾压也不易出现变形。

2、设计与是施工来看

由于主客观多方面原因导致设计未能达到相应的规范要求，常常出现软地基理论计算与选用的计算参数与实际情况不相符，这正是由于在探测软地基范围和深度的时候地质钻探布控不够，或者是钻探没有达到合理深度，除此之外，桥梁的桥头搭板也缺少严格合理的设计。在施工过程中常常由于不科学的施工顺序导致道路与桥梁连接处的施工条件不佳，在这种情况下道路压实难以达到标准，若缺少压实机则无法压实，若压实过程中分层厚度过大，则会出现因检测失误而造成的道路内部空洞，质量不达标。在修建道路是时常因为追赶进度，施工单位忽视了质量问题，台背施工不到标，影响了路基的质量保证。

二、路桥过渡段路基路面存在的几种质量问题

1、路面沉陷、变形等问题

道路与桥梁的线性标准不同，因此在施工过程中道路与桥梁的路基会随之变高，因而常常会导致路面出现沉陷、变形等一系列问题。

(6)高低不一的台阶现象

公路的等级不同其设置的结构物也就不同，若是在建设高度公路的工程中必然就会需要大量的结构物，与此同时也就会出行影响车辆正常行驶的高低不一的台阶。

3、不均匀沉降现象

在公路与桥梁的连接处，不均匀沉降是最为常见的问题，连接处的不均匀沉降往往会使路桥的路基以及路面呈现出台阶状，车辆在行驶的过程中，在重力作用下，长此以往，台阶状不断加深，极其容易出现“跳车”这一危险现象。在一些地质条件较为特殊的地区，如山区、湿地等地建设路桥，要格外注意。如果不重视处理地基问题，则很容易发生地基不均匀沉降现象，严重危害道路桥梁的安全，引起桥面开裂，桥体滑动下沉等灾害。

三、路桥过渡段路基路面的设计技术方案

道路与桥梁连接处由于多种原因常常会出现变形的情况，影响行车安全，因此在设计过程中必须按照相关规定将道路与桥梁的连接处的变形控制在合理范围内，例如将连接处的沉降范围控制在10cm，并且在3月左右连续测量连接处的沉降数据不会超过 6mm，在达到此标准之后再进行施工，如果施工工期过于紧张，施工单位不得不赶进度，无法在施工前保证准确测量已达到设计的合理性的话，此时也应该将连接处的沉降值控制在4cm左右。道路与桥梁的结构形式与刚度都存在极大的差异，道路为柔性，是柔性的填土路基结构和沥青砼路面结构；而桥梁则为刚性，是混凝土结构。在处理道路与桥梁连接处，应该做到缓和过度，在道路与桥梁之间应用强度过渡段，以此降低连接处的沉降幅度。

道路和桥梁会因为长时间承受过大的负荷而逐渐变形，运用土工格栅的特性来减少道路和桥梁的压力。土工格栅是可以应力应变的材料，当道路在承受压力的时候，土工格栅将作用道路的土壤，减少变形幅度，降低道路路基的移位，使道路路基的稳定性得以增强，不仅如此，土工格栅与土壤之间的物理摩擦反应，将路面所受的压力进行分散开来，减少了路基局部的受力状况，加上土工格栅独特的弹性，行车所带来的压力也会反作用出去，以此降低了路基变形的可能性。利用土工格栅自身的特性，降低压力对路面以及桥梁的破坏，保证行车的安全。在修筑道路的过程中会通过搭板专项设计防治道路与桥梁连接处的不均匀沉降，为了让搭板能够有效地控制连接处的不均匀沉淀，设计单位必须重视搭板的设计并且设计合理，根据实际状况，用简支梁准确测算出搭板应有的长度，使其能够跨越台背难以压实的土体或者是提前预留的土方缺口。

3.1 不设置搭板的设计方案

当今社会为了有效解决我国路桥工程中的不均匀沉降现象，常常采用设置搭板的工程设计。然而在其他国家为了有效地保障过渡段的施工质量常常不进行搭板设计，而是重点设计后台的填筑工程，通过填充料的凝结、加固以及压缩等效能进一步提高路桥的路基与路面的承载力，并结合科学的技术以及相关的管理保证路桥工程的施工质量，增强压实度。

3.2 设置搭板的设计方案

设置搭板主要是为了车辆行驶过程中由于搭板的作用路面的沉降幅度最大限度的缩小，因而可以有效防止“跳车”等问题的出现。但是设置搭板的具体施工难度较大，因此在操作过程中常常会利用预留反向坡度这一施工方案进行施工，与此同时还必须结合结合枕梁的设计来进一步有效缓和道路与桥梁连接处的坡度，在设置枕梁的过程中必须科学处理周边的地基，避免出现局部沉降等问题。

3.3 针对软地基的设计方案

道路的柔性特制使路基容易出现变形甚至是长期变形，路堤也极易出现压缩变形，此时应该运用挤密复合地基的方法缩小道路与桥梁的刚度差异，降低因压缩产生变形的可能性，主要是在路基上成孔，挤密提高基土的密实度，接着注入材料使其成实桩，实桩有挤密和置换的特质，路堤的土壤更为凝聚。土桩的材料成本并不高，常用材料主要是砂、土、灰土或者二灰土，但是尽管如此，在施工过程中若用到土桩则组要一整套完备的打桩设备，而这套设备的成本却十分昂贵。增强道路刚度的同时也应该适当增加桥头的柔性，利用筋土挡墙适当的降低桥头的刚度，以此减少道路与桥梁连接处的刚度差，这样路面和桥面在承受超负荷压力时，可以使其压缩变形、均匀过度沉降，由此防治跳车现象的产生，但是这种桥头施工难度并不小，而且不适用于多跨的桥墩。

四、路桥过渡段路基路面的施工要点

基础工程是道路桥梁工程项目整个施工过程都必须进行和重视的前提。道路桥梁施工中的基础施工不但工序复杂而且很容易受客观自然条件影响，因此基础施工技术的要点应该注意这些方面：测量放线应该符合设计图纸要求，同时尽可能使用精密测量仪器（例如全站仪）实施放样和找寻桩点以及重要施工节点；合理安排泥浆循环系统的位置，以不影响正常施工操作为准；提前绘制施工场地剖面图并清晰标示钻孔孔点位置，科学分析计算钻进压力和速度以后再进行钻孔操作，注意针对不同土层使用不同钻头；灌注的混凝土应该由专业运输车辆送至施工现场，并且尽量采取搅拌站集中搅拌后再灌注，同时注意混凝土的配置应该符合规定要求。