道路与桥梁连接处的设计与施工赵继祖

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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道路与桥梁连接处的设计与施工赵继祖

赵继祖

青海省公路科研勘测设计院青海西宁810000

摘要:我国道路桥梁建设发展速度较快,但是传统道路与桥梁连接处的设计和施工存在一些问题,导致安全事故频发,例如桥头跳车、车辆被甩出路面以及非常严重的桥梁坍塌事故等,造成这些事故的主要原因是施工方案设计不合理、施工技术不恰当以及桥梁结构存在的差异等。要处理这些问题,一方面要采取恰当的施工技术控制好施工质量,减少道路桥梁连接处可能给施工带来的影响,另一方面要在对工程具体情况有所了解的情况下针对性的设计施工方案,实现技术创新和质量保障。

关键词:道路;桥梁;设计

1道路与桥梁连接处设计的必要性

对于公路建设来说,桥梁和道路连接处的设计与施工非常重要,直接决定着是否会出现跳车等问题,也关系到整条公路使用的安全性。随着我国道路桥梁工程的逐渐增加,由于道路桥梁连接设计和施工存在缺陷导致的跳车事故非常频繁。施工单位应该运用科学的设计方案和施工技术,确保道路与桥梁连接处设计的合理性和安全性。

从桥梁和道路自身来看,桥梁的地基一般处于桥梁的特殊位置,地下水位置要高于道路,因此桥梁地基建设一般是使用抗压能力不强、缝隙较大、含水量较大的土壤,这也是导致桥梁地基不牢固的原因之一,大量车辆长时间大负荷的碾压极易造成下沉问题。为了满足工程需求,桥梁台背一般使用透水性较好的材料来填充,但是透水性好也意味着材料的空隙较大,影响道路的压实度,压实度不好,在道路长时间行车的状况下,道路可能出现变形或者沉降等问题。可以说道路是柔性结构,而桥梁则是刚性结构,道路的地基以及表面都是柔性的,经过长期使用出现变形问题的概率极大,有的道路甚至因此出现了永久变形,而桥梁由于是刚性结构,不易出现变形等问题。从设计和施工两个方面来看,对设计方案产生影响导致设计无法满足规范标准的因素有很多,例如经常出现的软地基理论计算使用的参数和实际情况有较大差异等问题,这是由于在施工地点钻探没有到达指定深度造成的,常见的还有桥梁的桥头搭板设计不够合理的问题。在实际施工中,由于施工人员不尽职尽责,没有严格按照规定的施工顺序进行施工,导致桥梁和道路连接处施工条件很差,在这种情况下,道路的压实度很难达到施工标准的要求;如果压实的分层厚度太大,再加上检测不全面导致道路内部有大量中空,无法保证道路工程的质量,一些施工单位为了缩短工期以获取更大的经济效益,不重视台背施工,影响了路基的整体质量。

2道路与桥梁连接处设计与施工的现状

2.1桥头引道设计缺乏科学性

在我国众多大型道路与桥梁的建设施工过程中,桥头引道设计并没有获得应有的重视,设计上缺乏合理性。尽管目前为了提升过渡段路基的整体强度、降低路桥间的刚度变化,很多设计者在道路与桥梁的连接处设置搭板,但是由于没有考虑台背路基沉降问题、对桥头搭板缺乏精确计算,出现搭板断裂现象,致使安全事故隐患重重,“桥头跳车”等危险情况仍有发生。

2.2软土地基处理方式缺少合理性

为了大幅度提高道路桥梁后期运营的安全性,很大程度上采用恰当的软土地基处理方式尤为必要,不但能够在提高道路桥梁连接处的质量,还影响着道路与桥梁连接处的平整性。但是目前现状并不乐观,例如:勘察设计工作不到位,建设过程中存在原样照搬其他同类位置软土地基普遍处理方式的错误手段,使得道路桥梁连接处出现了许多不均匀沉降以及偏离位移等严重问题,极坏地影响了连接处的稳定性和平整度。没有结合施工地段的实际情况和其他影响因素来综合考虑。

2.3边坡防护措施缺少有效性

通过科学的调查和分析显示,由于边坡、锥坡的保护防护方法设计不到位,使得我国道路与桥梁连接处的路堤沉降问题日趋严重,伴随着路堤受到雨水、河水严重冲刷,长年累月的冲刷使路堤慢慢沉降,路基强度大大削弱,造成边坡与锥坡水毁严重,最终出现安全隐患。总之,减少“桥头跳车”现象的发生就要运用科学合理的边坡防护措施,进而有效地提高道路与桥梁连接处的平整度。

3道路与桥梁连接处设计及施工

3.1道路与桥梁连接处设计

设计部门必须要高度重视道路与桥梁连接处的设计工作,确保设计方案具有较强的可行性、实用性与经济性。道路与桥梁连接处的设计方案要照顾到施工区域气候、地理环境等因素,尽可能地将道路与桥梁连接处的变形幅度控制在最为合理的范围之内。在某道道路与桥梁连接处施工工序结束后对连接部位开展动态监测工作,若连接处的沉降数值处于合理范围内且不存在恶化趋势,则可以继续施工,若沉降幅度超标,则必须尽快采取补救措施,在解决沉降异常问题后方可继续施工。若道路桥梁的施工工期较短,施工单位无法等待观测结果,则应当尽可能地将沉降数值控制在4cm上下。

大多数桥梁为混凝土结构,而绝大部分道路则为沥青混凝土结构,这两种结构的物理性质有所不同,在设计道路与桥梁连接处的过程中,要协调好道路与桥梁的柔性及刚性,刚性与柔性应当做到缓和有度,最大幅度地就降低道路与桥梁连接处的沉降幅度。道路桥梁上的车流量较大,其经过长时间的使用会不可避免地发生各类问题,其中变形就是最常见、危害较大的一类问题,建议采用质量合格的土工各栅来降低道路桥梁受到的压力。

土工格栅是聚氯乙烯、聚丙烯等高分子聚合物经模压或热塑而成的具有二维或者三维立体网格屏栅,当其被用于土木工程中时被称作土工格栅。土工格栅是一种优质的压力应变材料,其能够较为有效地降低道路路基位移,强化路基的稳定性。土壤与土工格栅之间的摩擦能够分散地面压力,降低道路桥梁路基所受的负荷,从而有效提升路基的使用寿命。图1为土工格栅示意图。

3.2道路桥梁连接处的施工

道路桥梁连接处的施工是将设计方案转化为实际成果的重要过程。为了保障道路桥梁连接处施工的质量,必须要选择最合适的填料,而填料的选择工作应以施工环境为主要依据,综合考量道路桥梁施工区域的建设规模、地质状况及水文环境。用于道路与桥梁连接处施工的填料必须具备渗透性好、强度高以及难以压缩等特征,同时填料的价格应适中,就目前而言,最佳的填料有优质砾石、砂砾等。应当选择强度较高质量又较轻、稳定性良好的填料,泡沫聚苯乙烯是一个不错的选择,这种材料具有质量轻、强度大等优势,能够有效地支撑、分散车行荷载。除此之外,填料必须具备承担工程地基附加应力的功能,如此方能最为有效地防止地基发生不均匀沉降。为了防止桥梁端头路堤发生总沉降现象,需要做好土壤检测工作,将检测所得结果作为填料选用工作的依据。

对于路桥施工工程而言,路基易变形是一个“老大难”的问题,为了解决这一问题,需要采用挤密复合的方法来大幅度降低桥梁与道路之间的刚度差。施工人员可以在地基上打孔,以此来提升路基的密实性,从而强化路堤土壤的黏结性。

4结束语

总之,路桥连接处设计和施工直接决定了路桥行车安全性和舒适性,施工前要根据实际情况进行科学的施工设计,勘查后选定最佳施工方案,做好施工控制和施工管理,减少路桥事故的发生。

参考文献:

[1]左路.道路与桥梁连接处的设计与施工[J].交通建设与管理,2016(10):68.

[2]李磊.试论道路与桥梁连接处的设计及施工[J].江西建材,2016(3):35.

[3]李迺福.浅析道路与桥梁连接处的设计与施工[J].企业科技与发展,2015(14):115.