市政公路与桥梁连接处及伸缩缝设计问题探讨

市政公路与桥梁连接处及伸缩缝设计问题探讨

宋昕

西安中交远洲工程勘察设计有限公司陕西西安710065

摘要：随着我国经济快速发展，越来越多的路桥出现以缓解交通压力。而公路与桥梁连接处以及伸缩缝的设计是路桥质量的决定因素。设计不当会出现跳车现象，使得行车体验变差，同时也埋下了安全隐患。因此进行连接处与伸缩缝设计的探讨十分必要。本文针对实际情况中出现的问题对市政公路与桥梁连接处及伸缩缝的设计进行了探讨。

关键词：公路与桥梁连接处；伸缩缝设计；连接处设计；路桥

引言

公路与桥梁的连接处和伸缩缝在设计的时候必须要妥善处理，否则将会引起跳车等质量问题。因此在实际施工中，必须结合实际情况进行科学合理的设计，这样才能整体提高公路桥梁质量。

一、桥梁伸缩缝的构成

桥梁伸缩缝指的是为满足桥面变形的要求，通常在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的铰接位置上设置伸缩缝。要求伸缩缝在平行、垂直于桥梁轴线的两个方向，均能自由伸缩，牢固可靠，车辆行驶过时应平顺、无突跳与噪声；要能防止雨水和垃圾泥土渗入阻塞；安装、检查、养护、消除污物都要简易方便。在设置伸缩缝处，栏杆与桥面铺装都要断开。图一是某伸缩缝剖面和平面图。

图一某伸缩缝剖面和平面图

桥梁伸缩缝是为了让公路与桥梁能够更好衔接的一个重要手段，如果桥梁与公路连接处以及伸缩缝的施工质量不过关，会给公路桥梁上的行车体验带来很大的负面影响，最常见突出的问题就是跳车问题。与此同时，也为交通安全埋下了隐患。因此为了提升整个公路桥梁的施工质量和行车体验，进行公路与桥梁连接处以及伸缩缝设计问题的探讨是十分必要的。

二、市政公路与桥梁连接处目前存在的问题

目前市政公路与桥梁连接处存在的主要问题是跳车问题。当桥梁的伸缩缝处出现损坏时，就会使得该伸缩缝附近的地面下沉，从而使得伸缩缝的两边出现了高度差，形成了“台阶”。正是这些高度差使得车辆经过的时候发生跳动。跳车这一问题的出现说明市政公路与桥梁没有很平滑地进行连接。跳车现象是由很多原因引起的。设计不当、质量不过关、缺乏养护都是可能造成跳车现象的原因。

公路与桥梁处容易出现的问题主要有三种：沉降不均、路基沉陷、施工工艺不规范。

2.1沉降不均

当公路与桥梁处之间的连接处出现破损时，就会导致连接处的地面下沉。这种地面下沉是一种非预期的下沉，为了避免下沉的情况出现，往往会在桥台和路堤处进行加固处理来支撑公路与桥梁的连接处。但即使做了加固处理，也会因为施工质量、设计不合理、地震等自然现象使得公路与桥梁处仍然出现地面下沉的情况。

2.2路基沉陷

路基沉陷同样会导致跳车情况的发生。路基沉陷主要是在公路与桥梁处存在缝隙的时候出现。缝隙的出现会导致渗水问题的发生。填土流失、排水不畅等因素会导致公路与桥梁连接处出现缝隙。出现缝隙后，如果遇到雨雪天气，或者使用一些化雪腐蚀剂的时候，缝隙中渗漏的水会腐蚀建筑材料，同时填土的流失情况也会加剧。填土流失会导致建筑材料的强度下降，从而出现路基沉陷的问题。

2.3施工质量问题

桥梁伸缩缝的设计就是为了满足桥面变形的要求，施工过程中要注意栏杆和桥面铺装要断开，如果施工过程中不严格控制施工质量，就可能会导致缝隙、台阶的产生。例如在施工工作的放样工作中，如果没有严格控制左右伸缩缝处于同一水平线上，可能使得实际标高和坡度与设计不符，从而导致“错台”的发生。

三、公路与桥梁连接处设计及实例

3.1公路与桥梁连接处设计指标

为了使得路桥连接处的设计更加合理和科学，在设计与施工的时候必须符合《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》的规定。该标准针对下沉量做出了严格的规定，建成后公路与桥梁连接处的下沉量不应超过10公分。

同时为了避免出现路基沉陷的情况，要在公路与桥梁的连接处进行加固处理。在设计的时候要对施工路段的地基情况勘察清楚。尽量在牢固、负载能力高的地基路段上进行施工。对填方段的地基作加固处理可以有效防止路基下沉问题的出现。引起行车时跳车感觉的高度差一般来说至少为1.5cm，设计的时候要仔细考虑路面下沉的问题。

3.2公路与桥梁连接处的修复设计

当公路桥梁的错台高度达到1.5cm的时候，就会明显出现跳车的感觉。一旦路面下沉使得公路与桥梁连接处的错台高度达到1.5cm的时候，就要对连接处进行修复处理。一些有针对性的修复措施可以有效的减少桥头跳车的情况出现。针对造成路基下沉的不同原因，可以选择不同的修复措施进行修复。

例如，对于填土流失出现的地面下沉，可以进行填土回填；对于连接处出现的缝隙，可以采用台背回填压实的方法进行处理；通过填土提高路基刚度也可以有效预防路基沉陷。

3.3公路与桥梁连接处修复设计实例

某桥梁采用的台背填土修复技术是通过打孔注浆的方式实现的。填土的材料是使用水泥和高分子材料混合而成的泥浆。修复的时候，通过间隔打梅花桩孔注入填土浆液的方式来进行加固，打桩开始的位置是在跳车位置的前方约60cm处，间隔1m进行打孔。孔的半径为3.5cm，深度最低为10cm，最高为25cm。打孔间隔和深度要根据发生错台路段的地基、下沉高度等实际情况来确定。

四、伸缩缝性能影响因素

4.1伸缩缝的选型和使用

伸缩缝的选型对于整个施工工程十分重要。不同的公路桥面伸缩缝的伸缩量也不尽相同，伸缩量较大时活动距离甚至可以达到100~300mm，此时要在合适的位置设置梳形板。例如天津的某公路桥，由于地震等自然因素的影响，伸缩活动量达到二百四十毫米。

伸缩缝的种类主要有四种，分别是组合式、纯橡胶式、板式和模数式。组合式是指其组成材料有两种，分别是钢托板和橡胶板，适用于伸缩量不是很大的桥梁。板式的伸缩量只有组合式的一半，不超过60mm，构成材料有橡胶、角钢和钢板。模数式伸缩缝指的是组合的时候可以按照一定模数任意组合，因此应用范围较为广泛。

伸缩缝的选择要根据伸缩量、用途、材料，结合施工路段的实际情况进行选择。图一为某伸缩缝装置示意图。该伸缩缝适用于伸缩量较大的连续式桥面，例如郑州黄河公路大桥50mT型简支梁。该伸缩缝在行车道范围内，中梁有七处由托梁承托，每处托梁有5跟，适用于伸缩量大的连续梁桥式。该公司提供的伸缩缝系列参数如表一所示。

图二伸缩缝装置示意图

4.2伸缩缝设计考虑因素

影响伸缩缝性能因素有很多，很多时候是多种因素综合作用，而不是一种因素起作用。公路与桥梁连接处的位置、伸缩缝的选型、防水性能等都有可能对伸缩缝的性能产生影响。

4.2.1混凝土

混凝土的质量与使用过程中发生的一些变化都会很大程度上影响该伸缩缝的性能。混凝土随着使用时间的增长，会出现徐变和收缩的现象。这种现象是非预期的，无法预知的。具体由环境的温度、湿度等因素决定，同时混凝土自身的种类、强度、使用期也会产生影响。因此，设计伸缩缝的时候要将这种非预期的因素考虑进去，施工完成后也要对混凝土的变化情况进行跟踪监控。

4.2.2温度

可以说温度是伸缩量变化的决定性因素。温度变化对伸缩缝的性能有很大的影响，在季节温度变化较大的北方，设计伸缩缝的时候要格外注意温度变化的问题。当温度发生线性变化的时候对伸缩缝的性能影响是最大的，因为伸缩缝内部的温度分布不是均匀的，当内部各部分的温差较大的时候，桥梁的内部有些部分就会发生变位。对于一些跨径较大的桥梁，温度影响不容忽略。当跨径大于8米的时候，必须考虑膨胀系数。

4.2.3其他因素

伸缩缝的纵向坡度、饶度对伸缩缝的性能也会造成影响。桥梁在使用过程承受的负载、受到车辆的冲击都有可能使得伸缩缝出现不同方向的变位。一些不可避免的自然现象如地震等同样会对伸缩缝产生较大的影响。

五、结语

市政公路与桥梁连接处以及伸缩缝的设计上存在一些不合理的部分，致使其在实际使用的时候出现了跳车等问题，降低了行车体验。本文对这些问题进行了探讨，分析了引发该问题的原因。从这些原因入手，可以有效提高路桥建设的质量。

参考文献：

[1]施展市政公路与桥梁连接处及伸缩缝设计问题探讨[期刊论文]-四川建材2015-05-11.

[2]陈曦.山区公路桥梁伸缩装置行车安全评估技术研究[D].重庆交通大学，2011-12-01.

[3]张帆.市政与公路不同计价模式下道路桥梁工程造价对比分析[D].华南理工大学，2011-11-01.