试论路桥连接处的设计与施工要点
2015-10-21郑富举
郑富举
摘要:路桥连接处的施工设计是预防“跳车”现象的关键。“桥头跳车”现象会影响行车的舒适度。本文就该现象做简要探讨,并提出施工建议。
关键词:路桥连接处;施工设计;跳车
随着现代科技的不断发展,汽车产业也在不断壮大,汽车载重量和运行速度的不断提升,大大增加了公路的承受力,容易造成路面损坏、路基下沉等问题[1-2],这就要求公路的基础设施建设的更加完善,尤其是路桥连接处的施工设计。很多重大交通事故发生的主要诱因就是“桥头跳车”。为了改善这一现象,很多施工单位和设计单位分析以往的施工设计经验,提出了具体可行的方案,以提高行车的安全性和舒适度。
1.路桥连接处施工设计的重要性
路桥连接处的施工设计会直接影响路上行车的舒适度和安全性,是决定工程质量的重要组成部分,是影响桥头跳车现象的关键。桥头连接处如果设计不当,极容易发生重大交通事故。通过对道路与桥梁连接处的优化设计和桥台台背回填方式的设计,能有效减少桥头跳车的现象。桥梁连接处的施工设计是防止桥头跳车现象的关键,同时也影响着我国道路桥梁的施工质量,关乎人民的生命财产安全,对人们安全行车具有重要意义。
2.道路与桥梁连接设计存在的问题
2.1连接处裂缝和钢筋腐蚀的问题
桥梁连接处出现比较频繁的主要是裂缝问题。桥梁连接处的裂缝问题会直接影响道路的使用寿命,限制桥梁的使用年限,还会影响我国桥梁和道路的施工质量。桥梁连接处的裂缝对其危害是非常大的,一旦桥梁出现裂缝现象就会造成大量的水侵入,而腐蚀桥梁主体的钢绞线和钢筋,这样不仅会减少桥梁的使用年限,严重的还会造成道路桥梁倒塌,直接威胁到广大群众的行车安全,造成人身财产威胁;道路施工过程中出现的主要问题是钢筋腐蚀问题。由于钢筋是道路桥梁建设的主要组成部分,所以钢筋的质量会直接影响道路桥梁建设的质量,道路桥梁的使用年限与钢筋的使用年限密不可分。导致钢筋被腐蚀的现象有很多,包括环境、原材料质量、外来人员的破坏等等,这些都会对社会、人民带来极大损失。
2.2路基沉降的问题
道路的基础便是路基,路基是承载道路路面负荷的关键,在道路与桥梁的连接处,路基能起到连接作用。但是,在现在的道路建设中,由于很多细节处理不到位,路基完全发挥不了它的作用,如路基排水系统不完善、填料压实不到位等,这些施工建设过程中的问题都会造成路基下沉,而诱发桥头跳车现象。路基施工设计达不到要求,路面平整度不够,也会在一定程度上影响行车的舒适度和安全性。
2.3软土地基处理不当
桥头跳车的关键因素便是软土地基处理不当。造成软土地基处理不当的原因有很多,主要是设计时钻探深度不够、布孔密集度不够,没有勘察清楚软土地基的物理力学性质和分布范围或是没有及时勘测到软土地基,而造成软土地基处理不当甚至有遗漏现象,这样会降低施工设计的合理性和科学性。除勘察设计不到位,软土地基处理的方式也是其重要影响因素。关于软土地基处理的方式有:排水固结法、超载预压法、换图法等,具体要根据实际情况选择不同的处理方法,不能盲目的选择。施工过程中如果选择方法不合理,就会造成路桥连接处移位和不均匀下沉等现象,从而影响路桥过渡段路面的平整度。
3.解决路桥连接处施工问题的有效措施
3.1严格选材,防止裂缝和腐蚀现象
搭板结构和钢模板能提高路基的强度,有效防止裂缝的发生。为了确保搭板的施工质量,在施工过程中必须严格规划桥头搭板的长度。通常,大中型桥梁搭板的长度是8m左右,小型桥梁搭板的长度是5m左右。在选材上,一定要选择使用寿命长的材料,尤其是桥梁连接处的建设,如钢筋和钢绞线作为桥梁施工的主要构成部分,其原材料的质量不可忽视,选择质量好的原材料能有效减缓和防止钢筋的腐蚀现象。
例如,某大桥计划2009年10月开工,2010年6月完工,该桥位于一高速公路合同段K202+395的位置,为主线跨越斜坡而设,桥面宽度25米,分左右两幅,左边长370米,右边长342米,横向坡度2%左右,纵向坡度4%左右。该桥在模板的制作中,使用分片拼装式钢模板。模板的背面用10号角钢,侧面用6mm厚的钢板,外侧装置有振捣器,底模使用10mm厚的钢板,端模采用5mm钢板。将预制底座砼浇注成型,为巩固路基,在浇筑之前,先对地基进行夯实处理,以防路面出现裂缝的现象。
3.2桥段过渡缓和设计,防止路基沉降现象
公路施工技术规范中有明确规定,地基设计方案时要注意路桥段过渡的缓和设计,以降低段间的距离,防止沉降。关于如何能科学、合理的设计路桥过渡段,主要有以下几点:①加固处理路面边坡和桥台基础。在设计路面边坡和桥台基础的过程中,设计人员必须要到实地勘察桥台背面的地质情况和坡度等具体问题,结合这些实际情况后再设计科学的加固处理方案;②选择优质的台背填充材料。针对路基下沉的问题,在选材时,必须选择沉降系数小的回填材料,这样才能提高路基抵抗车辆长期的反复作用力。除此之外,渗水性好、强度级别高的填料也能对付路基下沉的问题,例如砂石、钢绞线等;③设置强度过渡段。因为桥梁和公路的结构不一样,所以在桥梁结构到公路结构过渡段的强度肯定也会不一样,因此,在路桥连接处加固过渡段的强度,能有效缓解路基下沉的问题。
例如,自2011年8月到2013年2月,某跨江引桥出现多个桥墩异常下沉的现象,其中20号桥墩下沉最厉害,为16.98毫米,沉降的速度达到以往的11倍,据专家分析,该桥沉降的原因是施工环节处理不当和大量车载负荷导致。根据监测记录显示,该建设中,基坑水平位移的最大限度为43毫米,而20号桥墩距离基坑只有31米,根本不满足国家规定的标准(国家规定桥梁安全保护距离为50米)。另外,施工现场范围内有三处水井用于施工用水,这样长期不间断的抽水,导致地下水位下降,最后造成桥墩路基下沉[3]。除此之外,位于车辆转盘处的三个桥墩受影响最明显,主要是由于不断流动的车辆以及车辆负载量所致。据了解,该项目停工损失高达1000万元。针对这一现象,城建委于2月27日下达了项目复工令。城管部门设置了临时限高架,以减少该桥的负载量,同时专家建议:工地用水不能完全依靠基坑降水,应当分期获取基坑降水,以减少对引桥的影响。同时还应预防坑底管涌和坑壁流水,严格预防路基因基地水位下移而下沉。目前来看,综合考虑以上建议完成施工修复后,桥梁使用状况良好。
3.3正确选择软土地基的处理方式
在设计勘察阶段,设计人员要通过科学的手段勘察实际施工的状况,准确把握软土地基的物理学性质以及深度、范围,为设计人员提供可靠的设计参考依据。设计人员在实地勘察的基础上,再选择适当的软土地基处理方式,切不可盲足选择。例如,软土地基强度要求较高、分布范围较广时,可以选择振动碎石桩法,以增加软土地基的强度。
结束语:
設计科学、合理的桥梁连接处施工方案,是减少桥头跳车事故的关键。设计人员可以多分析研究国内外的成功经验,再根据现场施工现况,同时采用现代施工技术,将其应用到桥梁连接处的施工设计中,以提高行车的舒适度和安全性,从而促进我国道路桥梁建设的发展。
参考文献:
[1]胡亚军.路桥连接处的通病及防治措施综诉[J].城市建设理论研究(电子版),2013,(23):34-35.
[2]朱永明.解决路桥连接处设计与施工存在的问题[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(35):21-22
[3]兰伯超.路桥连接处综合排水系统研究[J].科技资讯,2011,(26):118-119.