道路橋梁過渡段設(shè)計(jì)探析

1、<p>　　道路橋梁過渡段設(shè)計(jì)探析</p><p>　　摘要：本文作者分析了路橋過渡段產(chǎn)生不均勻沉降的原因，提出了橋頭路基設(shè)計(jì)的方法，供大家參考。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：道路橋梁；過渡段；設(shè)計(jì)；探析 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)： </p><p>　　路橋過渡段設(shè)計(jì)是路橋工程控制的重

2、點(diǎn)之一，產(chǎn)生的不均勻沉降直接影響到了行車的速度，在新形勢(shì)下提速是大勢(shì)所趨。 </p><p>　　1 路橋過渡段產(chǎn)生不均勻沉降的原因 </p><p>　　1.1橋臺(tái)臺(tái)背路堤壓實(shí)度不滿足要求從公路工程建設(shè)可知，幾乎所有橋梁、通道和明涵等都要求臺(tái)背填土處治。然而，臺(tái)后填土壓實(shí)度由施工用料、施工順序、施工機(jī)械、施工經(jīng)驗(yàn)、施工作業(yè)面等工程管理因素的影響，施工過程涉及各個(gè)方面。從公路調(diào)查結(jié)果可知，

3、臺(tái)背填土普遍存在壓實(shí)不足的問題，這是造成路橋過渡段不均勻沉降的基本原因之一。此外，在公路營運(yùn)過程中，路基在車輛荷載以及自然因素作用下，會(huì)形成土基塑性變形的積累，導(dǎo)致路橋間的差異沉降，從而影響高等級(jí)公路路面的平順程度。 </p><p>　　1.2橋頭引道軟土地基處治不佳 </p><p>　　從公路調(diào)查結(jié)果表明，軟基路段由于地基沉降引起的橋頭跳車現(xiàn)象仍然存在。分析其原因，主要是施工圖設(shè)計(jì)時(shí)

4、，地質(zhì)鉆探布孔過少，鉆探深度不夠，未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)軟基存在，或者未能準(zhǔn)確探明軟基范圍和深度，軟土的物理力學(xué)性質(zhì)等等，導(dǎo)致橋頭路堤軟土地基處治遺漏，或采取的處治方法不恰當(dāng)。此外，采用的軟基處治理論計(jì)算方法和選用的計(jì)算參數(shù)與軟基實(shí)際情況存在一定差距，導(dǎo)致軟基處治設(shè)計(jì)未能達(dá)到預(yù)期效果，不能滿足交通部《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》的技術(shù)要求。在橋頭引道，由于存在軟土地基，橋臺(tái)臺(tái)背路堤施工時(shí)填土壓實(shí)不足，雨水侵蝕造成路堤填土流失和強(qiáng)度降低，這

5、是造成路橋過渡段路堤沉降的主要原因。然而，橋臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是按規(guī)范容許沉降值實(shí)施控制設(shè)計(jì)，一般情況下實(shí)際發(fā)生的沉降值較設(shè)計(jì)時(shí)小。因此，路橋過渡段的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要在于如何做好軟基路堤沉降防治等路橋順接構(gòu)造物的設(shè)計(jì)。 </p><p>　　1.3橋頭引道過渡段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)欠周到 </p><p>　　橋頭引道路基工程中，常用的過渡段工程處治措施有粗粒料填筑法、鋼筋混凝土過渡板(即搭板)和加筋土法等。這些

6、處理措施的主要目的是通過提高路基的整體強(qiáng)度，從而降低路橋間的剛度變化以及沉降差異，以減少路橋間的不平順，從而防治或避免橋頭跳車現(xiàn)象。從公路工程建設(shè)可知，橋頭引道過渡段多采用搭板結(jié)構(gòu)。然而，設(shè)置搭板以后的橋頭跳車現(xiàn)象仍然嚴(yán)重，橋頭搭板斷板現(xiàn)象較為普遍。分析其設(shè)計(jì)原因，有下述情況： </p><p>　　1.3.1 根據(jù)橋梁的長度，橋頭設(shè)置搭板長度劃分為：①大中橋，搭板長度為8m；②小橋、填土高度小于0.5m的通道以

7、及涵洞，搭板長度為5m。然而，橋頭引道路堤處于高填方路段，軟基路段橋涵結(jié)構(gòu)與橋頭路堤相對(duì)沉降量大，由于搭板長度不夠而起不到順接作用，行駛車輛通過時(shí)必然出現(xiàn)橋頭跳車現(xiàn)象。 </p><p>　　1.3.2 搭板設(shè)計(jì)根據(jù)支承在彈性地基上的板計(jì)算，未考慮臺(tái)背路堤沉降，雨水沖刷帶走臺(tái)背填土等原因造成搭板與臺(tái)背路堤脫空的不利受力狀態(tài)。結(jié)果形成搭板設(shè)計(jì)強(qiáng)度不足，產(chǎn)生斷板，引起橋頭線形突變，誘發(fā)車輛跳車現(xiàn)象。 </p&g

8、t;<p>　　1.3.3 橋頭搭板處理目前尚沒有定型的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范也沒有明確規(guī)定。 </p><p>　　1.3.4 工程實(shí)踐中，橋頭搭板一般不作專項(xiàng)設(shè)計(jì)。但是，從工程實(shí)踐可知，合理地處治軟土地基，實(shí)施臺(tái)后填土壓實(shí)是消除路堤填筑土體沉降的條件，而可靠的搭板設(shè)計(jì)是解決橋頭跳車的重要保證。 </p><p>　　1.4 橋頭引道路堤邊坡防護(hù)措施欠妥 </

9、p><p>　　從公路橋頭引道路堤設(shè)計(jì)和施工可知，臺(tái)背路堤填土通常采用砂類、滲水性土作為填料，不考慮防水和排水設(shè)施；通常，對(duì)橋臺(tái)處于長期浸水路段，采用漿砌片石護(hù)坡。而其它橋臺(tái)路段，只在錐坡范圍設(shè)置漿砌片石護(hù)坡，臺(tái)背設(shè)置方格網(wǎng)草護(hù)坡或草皮護(hù)坡。然而，從公路續(xù)建、水毀和收尾工程勘查過程中發(fā)現(xiàn)，許多橋頭路堤沉降比較嚴(yán)重的地方，往往伴隨錐坡和護(hù)坡水毀。分析其原因，主要是因?yàn)閺V東省處于沿海地區(qū)，臺(tái)風(fēng)和暴雨頻繁，雨水對(duì)道路的沖刷

10、和侵蝕比其它地區(qū)嚴(yán)重，方格網(wǎng)草防護(hù)等路堤邊坡防護(hù)措施未能起到保護(hù)路基免受雨水侵害的作用。因此，橋頭引道路堤邊坡防護(hù)措施以及臺(tái)背防水和排水設(shè)施的不適當(dāng)，促使臺(tái)背填土流失，路基強(qiáng)度降低。在行駛車輛長期反復(fù)作用下，橋頭引道過渡段填土塑性變形，誘發(fā)橋頭路堤不均勻沉降，出現(xiàn)橋頭跳車現(xiàn)象。 </p><p><b>　　2 橋頭路基設(shè)計(jì) </b></p><p>　　橋頭過渡段路

11、基必須密實(shí)、穩(wěn)定而均質(zhì)。影響路基強(qiáng)度和穩(wěn)定的地面水和地下水，必須從采取攔截或排出路基以外的措施。一般要求填土處于干燥或中濕狀態(tài)，過濕狀態(tài)或強(qiáng)度與穩(wěn)定性不符合要求的潮濕狀態(tài)的填土，必須經(jīng)過處理。 </p><p>　　在臺(tái)背回填區(qū)范圍內(nèi)宜選用摩擦角大、強(qiáng)度高、壓實(shí)快、透水性好的填料，如巖渣、礫石、砂礫等。同時(shí)選用內(nèi)摩擦角較大的填料也有利于從臺(tái)背縫隙中滲入的雨水沿盲溝或泄水管順利排到路基外，從而減緩雨水的危害，而且也

12、有利于改善壓實(shí)性能，使路基容易達(dá)到設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度。近年來，有采用泡沫苯乙烯等工程塑料作為橋頭填料，可大大減輕路堤體的重量，能成功的遏止橋涵連接路堤的過度沉陷，其缺點(diǎn)是在汽油或柴油作用下有溶解傾向，并且價(jià)格昂貴。 </p><p>　　臺(tái)背回填位于臺(tái)背這個(gè)特殊位置，壓路機(jī)難以碾壓到位，且機(jī)械振動(dòng)力太大時(shí)，對(duì)臺(tái)墻會(huì)造成影響。高速公路橋臺(tái)、涵身背后和涵洞頂部的填土壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)，從填方基底或涵洞頂部至路基頂面均為95％，

13、填料分層松鋪厚度宜小于20cm，當(dāng)采用小型夯具時(shí)，松鋪厚度不宜大于15cm。 </p><p>　　3 路橋過渡段沉降病害處治措施結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) </p><p>　　將臺(tái)背回填區(qū)作為一個(gè)整體系統(tǒng)來設(shè)計(jì)。從結(jié)構(gòu)方面考慮，在路基底部加設(shè)擴(kuò)大基礎(chǔ)，以擴(kuò)散路基填料對(duì)地基的荷載作用，并根據(jù)前文提出的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原則選擇合適的基礎(chǔ)材料和厚度。臺(tái)背路基沉降分析表明，壓實(shí)度的提高能有效地提高素土的壓縮模量，但由于

14、其基數(shù)太小，所以縱然達(dá)到95％的壓實(shí)度，素土的最終沉降量也較灰土大許多，因此需對(duì)臺(tái)背填方作加固處理，本文的臺(tái)背回填區(qū)材料采用強(qiáng)度較高的無機(jī)結(jié)合類穩(wěn)定材料進(jìn)行臺(tái)背回填，且使用無砂大孔隙混凝土作為靠近臺(tái)背特殊壓實(shí)區(qū)回填材料，以此消除臺(tái)背路基本身的工后沉降。 </p><p>　　在路橋過渡段如果路面排水處理不當(dāng)，會(huì)使路面水沿連接處下滲，降低了結(jié)構(gòu)層的水穩(wěn)定性。因此，應(yīng)根據(jù)臺(tái)背填料類型、降雨資料及滲水量等選擇適宜的排水

15、方式，以疏干臺(tái)后填料的水分。由于本課題采用半剛性材料作為臺(tái)背路基填料，用大孔隙混凝土作為臺(tái)背排水區(qū)和特殊回填區(qū)的填料，因此在臺(tái)背處沿橫向設(shè)置排水系統(tǒng)，以排除沿臺(tái)背下滲的水。 </p><p>　　在基礎(chǔ)表面處填筑橫坡為3～4%的夯實(shí)粘土土拱，在土拱表面上挖一條雙向坡的地溝（地溝尺寸一般寬×深為40～60cm×30～50cm）。然后在臺(tái)背后全寬范圍內(nèi)鋪滿一層隔水材料（可用油氈或下墊尼龍薄膜上蓋油

16、氈）。還在地溝內(nèi)四周鋪設(shè)有小孔的硬塑料管（塑料管直徑一般不小于10cm。其上小孔直徑為5mm，布成梅花形，間距控制在10cm以內(nèi)）。塑料泄水管的出口應(yīng)伸出路基外或橋頭錐坡外。然后在硬塑料管四周填筑透水性、粒徑較大的砂石材料。再分層填筑路基回填材料，直到路基頂面。 </p><p><b>　　4 結(jié)束語 </b></p><p>　　只要做到路橋過渡段地基處置合理、結(jié)

17、構(gòu)設(shè)計(jì)充分、同時(shí)加強(qiáng)過渡段施工各個(gè)環(huán)節(jié)的控制、保證每道工序的施工質(zhì)量就能防止或減少路橋過渡段的不均勻沉降，從而減輕甚至避免道路橋頭跳車現(xiàn)象，對(duì)提高道路行駛的安全性與舒適性有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] 李峰；論公路路橋過渡段的設(shè)計(jì)改進(jìn)與施工技術(shù)的提高[J]；黑龍江交通科技；2009，（09）. &l