路桥设计的构思及对新技术的研究

张嵩

摘 要：随着我国经济的快速发展，交通事业取得了很大进步，而路桥工程作为交通事业中最为重要的组成部分之一，对人们的出行以及各地区之间的往来具有非常重要的作用。同时路桥工程也是交通基础设施中起到关键性作用的部分，其质量的好坏直接关系到整个交通网的建设。路桥设计工作是路桥工程中的前期工作，其设计优劣直接关系到路桥的性能和寿命。桥梁工程相比道路工程发生危险事故的概率更高，所以对设计的要求也更为严格。最近几年桥梁出现坍塌的事故非常多，给人们的生命财产安全造成了巨大威胁，作为路桥设计人员必须对设计工作提高重视。不同的路桥工程对于设计具有不同的要求，设计人员需要根据路桥工程的实际要求和条件，构思出符合工程要求的设计。科技的不断进步促使路桥设计也不断创新，这不仅能够提高路桥建设水平，还能够对设计技术进行分析改善，进一步促进当前交通事业的发展。

关键词：路桥设计；构思；新技术；探讨研究

1 路桥设计领域的常见问题与技术创新

路桥工程中包含道路工程和桥梁工程，二者之间是相互依存的关系。在路桥设计中让设计人员最困扰的问题就是道路和桥梁的设计是否能够合理地衔接，这也是决定路桥设计是否科学的一个标准。其中桥头跳车问题也是当前路桥工程中比较复杂的工程部分，而出现这个问题的原因通常来说就是道路和桥梁之间没有合理衔接，具体的表现为错台现象和坡面角度突变现象。

1.1 桥头引道软土地基设计未做合理地处理

有些路桥工程所处地段属于软土地基，而因为地基沉降问题导致桥头跳车现象经常发生，严重影响了工程质量。下面我们就具体分析一下产生桥头跳车问题的原因。在工程设计阶段，由于工程勘察人员钻探的孔太少，钻探的深度不够，没有及时发现软土地基，或者对于钻探数据的分析不够深入，没有对周围软土地基范围有明确的划分，进而在发现软土地基时没有及时有效地采取措施进行处理或者采取的处理方式不够科学。相关人员所选择的软土地基计算方法和实际软基情况不相符，使得计算结果和实际情况存在差距。在桥头引道工程中就是因为软基的存在，同时填土压实度不符合要求，雨水的冲刷造成路堤强度降低，导致桥体发生沉降现象。但是当前在工程规范中容许对桥台基础设计沉降值进行控制设计。交通部出台的路基施工规范中明确规定了道路和桥梁连接处的最大沉降值10cm，同时要求连续观察二到三个月，保证观测的沉降值每个月不能超过6mm，才能够进行接下来的路桥工程。

1.2 搭板的不合理设计

针对于路桥过渡阶段的不均匀沉降问题有很多的解决方式，当前最为常用的就是桥头设置搭板方法。但是通过大量的工程实践发现，这种解决方式由于施工单位重视程度不够，使得在施工工程中不能够有效地控制不均匀沉降问题。此外，搭板设计不合理也是造成桥头路堤过高的一个重要原因。相关工程规范要求搭板长度能够跨越桥台台背没有压实的土体，并根据搭板的受力情况，通过简支梁来计算出搭板的合理长度。

通过对上述两点问题进行分析，作为工程施工单位应该加强路桥一体化设计，同时应该保证该设计不受造价因素影响而对大河流进行小跨径桥梁。针对路桥工程中的不同地基情况，制定出合适的施工方法和处理措施。针对沥青或者水泥混凝土路面，应该在桥台连接处增加变厚式水泥混凝土埋板。为了能够提高路桥连接处整体的抗力程度，需要在变厚式水泥混凝土埋板下面使用强度以及回弹值比较高的路面施工材料，这种施工方式还能够控制不均匀沉降以及使出现错台的幅度变小，同时还能够保证连接处的刚柔层次呈现递进式增长。根据桥梁长度的情况在桥头设置过渡性路面，在路基沉降完成之后再铺设原来设计的路面。过去的设计原则是道路工程和桥梁工程分别设计，在减少桥梁沉降问题上也只是分析不同沉降现象之间差别的原因，并没有做出其他考虑，这就使得桥梁过渡段出现质量问题，影响路桥工程建设的整体性能。

2 对工后沉降问题的创新解决方案

路桥一体化设计是对桥梁和过渡段沉降的综合考虑，在桥梁边跨桩基工程中为了避免沉降问题的出现，经常使用的方式是调节桩数和桩长，使桩基沉降从桥梁的主跨向边跨逐渐增加，使得边跨桥墩的沉降度和桥坡填土的沉降度达到一致的状态。这种处理方式能够在不对桥坡进行特殊处理的情况下就能够实现协同沉降的目的。为了协同沉降就需要桥梁设计人员能够对桥坡出现沉降问题的情况进行分析，把软土地基处理方法和桥梁基础设计相结合，解决了桥梁沉降问题，加强了路桥连接的稳固性，提高了路桥工程的整体质量。

作为传统的桥头跳车治理措施，桥坡段的沉降控制与处理，已经在设计和施工过程中积累了相当丰富的工程经验。在实际工程中不仅对桥坡软土地基采取了各种处理措施，也取得了大量的实测资料，因此，桥坡段的沉降处理方案有大量的经验可以借鉴参考。在传统的路桥设计中，桥梁桩基采用的常规桩基础的设计方法。设计指导思想从强度出发，承载力作为设计的控制指标，而沉降作为验算校核指标。此外，在承载力的设计中仅仅考虑桩的承载作用，并给予安全系数为2的安全度，未考虑承台的持荷作用。因此，没在传统的强度控制设计思想下，桥梁桩基础往往具有大于2的强度安全储备，并且沉降很小。由此可见，解决该问题重在如何有效的控制桥梁基础沉降，使之满足设计要求。

总而言之，防止沉降的关键可以分为如下几点：第一，选择适宜的桥坡软基处理方法，并对处理后软基的沉降量，沉降速率进行分析；第二，采用按沉降控制的设计思想，设计桥梁桩基础，对桥梁桩基的总沉降量及沉降速率进行计算分析；第三，在目前摸索阶段，为确保工程安全，对基于沉降预测进行设计的边跨桩墩施工时预埋注浆管。

3 按沉降控制桥梁桩基设计方法研究

3.1 墩台桩基设计计算的一般流程

（1）应用单桩测试到的侧摩阻力与沉降结果，对墩台桩基沉降进行定量分析；（2）采用程序计算分析墩台群桩沉降，与基于单桩测试结果的分析进行比较；（3）考虑采用一定的后备措施。

3.2 沉降控制复合桩基计算模式

沉降控制负荷桩基是承台下的地基土与承台共同承担上部荷载，按沉降控制要求确定用桩数量的低承台摩擦桩基。承台下地基土与桩分担荷载的基本假定是当作用在承台底面底荷载长期效应组合值大于个单桩极限承载力标准值之和时，桩分担相当于单桩极限承载力标准值之和的荷载，承台下地基土分担余下的荷载。反之，桩承担全部的荷载。桩基的计算模式：用桩的应力公式计算桩端和桩侧荷载在桩端平面以下长生的附加应力，用应力公式计算承台分担荷载产生的应力。

4 结束语

综上所述，文章主要针对当前路桥设计中出现的问题以及技术创新方面进行了细致地分析，这些设计思路从桥梁工程角度出发，提出了解决桥头跳车的问题。文章中阐述的这些方法相比以前使用的方法来说，在技术上是可行的，同时在经济上具有较大的优势，属于一种比较先进的设计方法。在实际工程建设中能够得到广泛使用，促进我国路桥工程质量的提高，延长路桥工程的使用年限。

参考文献

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