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道路与桥梁连接处的设计与施工方案

2016-04-25彭建国

中国科技博览 2016年20期
关键词:施工方案道路桥梁

彭建国

[摘 要]道路与桥梁连接处的设计与施工是现代路桥工程建设施工中的重要内容,由于道路和桥梁连接处具有着一定的特殊性,也容易成为整个路桥结构中的薄弱点,而基于路桥工程在我国道路交通系统中的重要意义,加强对道路与桥梁连接处设计与施工的研究,有利于保障道路桥梁工程的安全性与可靠性,进而促进我国路桥工程建设技术与道路交通事业的发展,本文我们就将针对路桥工程中道路与桥梁连接处的设计与施工方案进行分析与探讨。

[关键词]道路;桥梁;连接处;设计;施工方案

中图分类号:TU805 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)20-0136-02

道路桥梁工程作为我国交通系统的重要组成部分,承载着我国道路交通安全与社会经济发展的重要责任,路桥工程的设计与建设质量很大程度上关系着其投入使用后的安全性,并影响着其经济与社会价值的发挥,一旦出现交通安全事故,轻则危害群众的人身财产安全,重则造成严重的社会影响,必须要给与足够的重视。而要保证路桥工程建设质量,加强道路与桥梁连接处的设计与施工具有着很大的必要性。

一、道路与桥梁连接处设计的主要特征

道路与桥梁的连接处是路桥工程体系中的一个关键的部分,由于其位置的特殊性,因此其设计也具有着一系列的特征,主要包括多样性、固定性和受自然条件影响三个方面。首先是多样性方面,主要是指在进行设计时要充分考虑工程的实际用途、建设要求及地理环境条件,设计出与实际条件相适应的方案,而为了充分满足不同工程情况下的需求,连接处的施工方式、成品种类以及细节处理也都会局域一定的差异,这也就决定了其设计的多样性。其次是固定性方面,主要是由于道路桥梁工程大都是长期使用且外部地理环境及区域整体气候环境等不易发生变化,这也就决定其设计并建造完成的路桥系统有着很强的固定性,因此,连接处设计也具有着固定性特征。最后是受自然条件影响方面,主要是由于路桥工程属于露天工程,其建设施工与后期使用都在露天环境中,很容易受到不良天气及其他自然条件的影响。

二、道路与桥梁连接处设计与施工中的常见问题

1.设计方面存在的主要问题

首先,在桥头引道设计方面存在着不足。当前许多大型路桥工程在道路与桥梁连接处常常发生“桥头跳车”的问题,而“桥头跳车”问题不仅容易造成路桥工程路面结构的损坏,增加路桥工程维修养护成本,也容易为交通运行埋下安全隐患,对群众的人身财产安全造成威胁。针对“桥头跳车”问题的出现原因进行分析,可以发现在设计环节中桥头引道设计的不合理是造成这一问题的主要原因。由于在实际的设计环节中,设计人员对桥头引道设计的重要性认识上存在的不足,以及部分设计人员在设计能力与理念上的欠缺,使得许多道路桥梁工程在道路桥梁连接处的桥头引道设计上较为随意,即使在连接处进行了搭板的设置,也常常会因为在计算方面缺乏精确度,且忽视了台背路基的沉降因素,而导致“桥头跳车”问题依旧时常发生,甚至出现搭板断裂而增加交通运行的危险性。

其次,软土地基处理方面的设计存在不足。软土地基是道路桥梁工程建设中常会遇到的一种地基类型,软土地基本身不适宜工程的建设,很容易产生沉降问题,影响工程的质量与安全性,尤其在道路与桥梁连接处位置,如不能够对软土地基进行合适的处理,将很大程度上影响连接处施工的质量,导致路桥工程在投入使用后的安全性下降。在实际的道路桥梁连接处的施工设计中,部分设计人员不能够对软土地基的处理给与足够的重视,设计时对各项影响因素的考量不足,设计思维过于理想化,忽视了软土地基长期发展所带来的影响,这也导致了在软土地基处理方面的设计缺乏合理性,处理方式选用存在着不当的情况,使得地基沉降及位移等问题时有发生,严重影响着道路桥梁连接处的平整度与安全性。

再次,边坡防护措施方面设计存在不足,在道路与桥梁连接处结构中边坡防护措施也是十分重要的,合理科学的边坡防护措施的运用是保障道路交通运行安全性的重要条件。但我国目前许多道路桥梁工程在连接处的设计中,大都没有针对边坡防护措施进行深入的研究与分析,导致边坡防护效果不良,容易受到雨水、河水冲刷的影响,进而造成路基发生缓慢的沉降。边坡防护措施设计不足主要体现在两个方面,其一是在图纸的设计中没有将边坡防护措施作为重点的设计内容予以列出,使得按照图纸进行的实际施工中,也不能够做到充分到位的边坡防护,其二是在台背填料的选择方面,没有充分考虑施工的实际条件,对于台背填料的选择与质量控制工作不到位,导致台背填料不能满足工程的质量要求,导致了路面沉降速度的加快,沉降幅度加大,很容易造成桥头基础变形,埋下安全隐患。

2.施工方面存在的主要问题

首先,在道路与桥梁连接处的施工中,经常出现钢筋锈蚀的问题,影响工程质量,钢筋是道路与桥梁中的基础构件,钢筋的使用寿命直接决定了道路、桥梁的使用寿命,而因为多方面因素的影响,使得钢筋锈蚀的问题难以被杜绝。导致钢筋锈蚀的原因有很多:运输方式不合理、储存环境不利、保养措施不到位以及人为恶意破坏等,都会严重影响钢筋的质量,并给工程带来经济损失。

其次,在道路与桥梁连接处施工中,路基不均匀沉降也是一个常见的问题,路基是连接道路与桥梁的重要结构部分,路基不均匀沉降很容易导致桥头跳车等问题的发生,这也是在施工中需要给与高度重视的一个问题。路基不均匀沉降除设计方面的不合理因素外,在施工中也会受到施工技术选用合理性、施工操作规范性、施工材料质量控制有效性等因素的影响,此外施工中的管理不到位也会导致路基沉降问题的发生。

最后,在道路与桥梁连接处施工中,还常常存在着连接处出现裂缝的问题,连接处的裂缝不仅会缩短道路、桥梁的使用年限,影响其使用性能,还会给道路、桥梁的施工质量埋下安全隐患。此外,连接处的裂缝还会造成大量水入侵,使桥梁的主体钢筋框架出现锈蚀,严重时甚至会使道路发生坍塌。

三、加强道路与桥梁连接处设计与施工质量的策略

1.加强对桥头引道的合理设计

前文已经提到了桥头引道设计对于道路桥梁工程的重要性,因此,在道路与桥梁连接处的施工设计环节中,设计人员应提高对桥头引道设计的重视,结合道路桥梁建设的实际条件,合理的对桥头引道进行设计,并要在设计中注意做好各方面参数的计算,确保计算的精确性,从而充分保障桥头引道的设计质量与科学性,确保引道的结构形式与桥梁相适应,并指导桥头引道施工的顺利有效开展。此外,在桥头引道设计的过程中还应将工程所在地区的实际地势地形条件作为重要的考量因素,并运用长远的眼光,充分考虑地基沉降的发展规律,适当对引道结构进行调整,以增加连接处整体的可靠性。

2.加强对路桥缓和过渡段的科学设计

在道路与桥梁连接处的施工设计中,路桥缓和过渡段是相对较易产生质量问题的部分,如不能在设计中给与足够的重视,将很容易造成安全隐患的产生。因此,在设计环节中,设计人员应重点做好路桥缓和过渡段的设计工作,其需要加强设计的内容主要包括两个方面:首先是针对软土地基的处理设计,应结合细致全面的现场勘察,并充分掌握软基结构的分布特征、物理及化学性质,科学的选择对软土地基的处理方式,采取合理的加固改造措施,改善软土地基的性能与质量。其次是针对边坡防护措施的设计,应结合实际的施工条件与工程使用的要求,合理确定台背填料,确保其性能与质量满足工程安全性、可靠性的要求,同时还要充分考虑沉降所产生的影响,采用多种防护措施灵活运用的方式,保障边坡防护的有效性。只有结合实际,加强路桥缓和过渡段设计的科学性,才能有效的控制沉降等问题的影响,进而充分保障路桥工程整体的安全性。

3.注意对结构变形问题的控制

道路与桥梁连接处的变形问题常常会对路桥工程整体安全性产生较大的影响,因此,在设计环节中做好对变形问题的严格控制是十分必要的,首先要依据国家相关法律法规以及行业标准,明确连接处变形的控制范围,其次要充分考虑路桥结构形式与刚度之间的差异,注意在施工中做好过渡段的设计,并最大限度的控制因沉降所导致的变形。

4.施工中填料质量的控制

对于施工所使用的材料,不仅要在设计环节中结合实际需求合理进行选定,在施工初期阶段的材料准备过程中也要注意对材料质量的把控,尤其是对填料的选择与购置。施工前要进一步结合桥梁桩基设计的具体要求,以及对周边环境、地质、水文等条件的分析,确定对填料的质量与性能要求,一般情况下,当存在两种或以上可选用材料时,会选择相对质量更轻的材料作为填料,如具有着质量轻、承载力强等特点的泡沫聚苯乙烯EPS材料。在材料选购置时,还要通过技术手段对所选择的填料品质进行准确判断,并要对土壤进行相应测定实验,以科学的采取沉降控制措施。

5.把控好台背回填压实施工环节

由于台背处路基和桥台连接处的碾压难度很大,压路机很难按规范将之碾压到位,这个部位也就成了路面碾压施工过程中的薄弱环节,控制不好,路面压实度不到位,就会影响路面的平整性,从而影响到其使用性能。因此,在对台背回填土进行压实时,一定要对每层松铺厚度进行严格控制,确定其厚度不超过20cm,压实度大于95%,填料中最大颗粒的直径在5cm以内。由于大型的压实设备在台背处工作很不方便,所以一般选择较小的压实设备,通过对台背处进行分层的多次压实来达到大型设备的效果。若碰到小型设备亦不能对之很好碾压的部位,就只能进行人工夯实补充,无论如何,都要保证回填材料具备设计要求的密实度,最大限度地避免沉降现象的发生。

6.采取合理措施缩小路桥刚度差异

挤密复合地基是一种能够有效缩小道路与桥梁结构刚度差异的施工处理方式,其在道路与桥梁连接处施工中的应用,能够有效的帮助控制路基的变形问题,保证路桥工程的安全性与可靠性。一般挤密复合地基的处理施工方法如下:首先在道路路基上选取适当位置进行打孔,之后进行挤密处理,来提高道路路基结构的密实度,配合向孔内灌注填充材料,在所打的孔洞内形成密实的桩体,有效增加路堤土壤的粘结力,来提高道路路基部分的刚度。其次,要注意控制好桥头结构部分的柔性,一般会采取筋土挡墙的处理措施来适当增加桥头柔性,但为了确保桥梁结构部分的整体刚度,在筋土挡墙的运用中要注意“度”的把握。通过两种措施的结合运用,使路桥刚度差异保持在合理范围内,降低“桥头跳车”等问题的发生几率。

四、总结

本文首先针对道路与桥梁连接处设计的特殊性进行了简单阐述,之后从设计与施工两个方面对道路与桥梁连接处所存在的主要问题进行了分析,并针对所存在的问题,结合路桥工程建设施工的实际情况,对加强道路与桥梁连接处设计与施工质量的措施与途径提出了一些建议,希望通过本文能够对我国道路与桥梁工程建设技术水平的发展提供一定的帮助。

参考文献

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