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浅谈道路与桥梁连接处的设计与施工

2018-12-13

智能城市 2018年22期
关键词:桥头土工路堤

胡 磊

衡阳市规划设计院,湖南衡阳 421000

道路与桥梁,是交通运输系统建设的重要一环,其设计施工的质量效果直接决定了整个工程作用于系统运行环境时的安全稳定性。然而,在设计与施工过程中,相关人员并未将连接部位的设计与施工质量重视起来,这就使得桥头跳车与沉降变形病害频发。为对连接外的施工质量进行控制,设计人员与施工人员应对道路桥梁工程所处的实际建设情况进行勘查分析,即在明确设计与施工问题的情况下,对连接部位的作用稳定性进行高效控制。

1 研究道路与桥梁连接处设计与施工的现实意义

作为路桥工程建设的重点难点,道路与桥梁连接处的设计与施工直接决定了工程项目施工建设的整体质量。如路桥连接处的设计与施工质量未达到预期标准,在很大程度上会影响车辆行驶的安全稳定性,甚至会引发交通安全事故。为此,相关建设者应对以往道路与连接处设计与施工情况进行分析,即在明确设计与施工问题所在的基础上,进行设计与施工质量的优化控制。如此,道路与桥梁工程的连接部位,就能起到应有的作用价值,进而提高路桥工程使用的耐久性与稳定性。这是推动地区行业进程快速稳定发展的关键,研究人员应将其作为重点科研对象,使其服务于现代化经济建设的全面发展进程[1]。

2 道路与桥梁连接处设计与施工的存在问题

2.1 桥头引道设计不合理

作为连接桥梁两端与道路的重要路段,桥头引道设计需将纵坡坡度控制在5%以内,且引道线型应与桥上的线型相匹配。然而,现阶段多数道路桥梁设计人员未充分重视对桥头引道的设计合理性进行控制,这就导致路桥投入运行阶段易发生桥头跳车等病害现象。此外,设计工作的不合理、不完善还会对施工造成一系列影响,如因桥梁与道路连接部位的搭板设置设计存在缺陷,导致路桥间的刚度与道路过渡段的强度控制效果均与工程建设预期不一致,造成了不均匀的沉降现象,如图1所示。

图1 不均匀沉降病害

此问题情况下,即使在后期的施工过程对桥头引道进行优化,也无法有效提升引道的作用稳定性。这些均是桥头引道设计不合理所致,当各项设计参数值不合理,就会使架设的搭板发生断裂,进而危及整个道路桥梁工程的建设质量。

2.2 软基处理方式选择不当

此问题背景下,路桥工程的运行使用面临着巨大的安全隐患。究其根本,是因为工程勘察人员未对实际施工环境进行详细勘察,使得施工采用的软土地基处理方法并未达到预期效果,这就使软土地基对路桥工程的运行产生诸多影响。在施工方面,相关人员并未按照不同地区的软土地基差异进行针对性施工操作,无差异性的施工方法导致软土地基的处理未发挥出应有的作用。经分析,软基处理方法的运用不当,将导致道路与桥梁连接部位的平整度达不到预期的效果。

2.3 边坡防护措施失效

研究表明,最容易发生沉降病害的部位,就是道路与桥梁连接部位的路堤。这是因为,道路与桥梁连接处缺乏有效的边坡防护。具体来说,路堤易因受雨水冲刷影响而降低结构强度作用效果,路堤受损程度增加就会出现沉降。此外,在防洪防险方面,为降低洪水对路桥工程的危害,需在道路与桥梁连接部位设置高强度的保护性锥坡与边坡。但一些道路桥梁连接部位建设者并未重视边坡防护设计工作,这就导致建成后的路堤强度未能达到预期。再加上,区域经济水平不断提升,交通流量不断增加,车辆荷载越来越大。边坡防护措施失去效用,将大幅降低道路与桥梁工程建设使用的安全可靠性。为此,工程建设者应从设计与施工角度对道路与桥梁连接处进行作用稳定性控制,以保证连接处所涉及的结构的质量效果[2]。

3 道路与桥梁连接处设计与施工问题的解决对策

3.1 路桥连接处设计优化

(1)工程建设者应将道路与桥梁连接处的设计工作充分重视起来,以提高设计方案的有效性与适用性。(2)确定设计方案时,要对所处施工环境的气候、地理环境进行勘察,以将连接处的变形程度控制在规范标准要求的范围内。(3)当完成连接处的施工工序后,应对连接部位进行动态监测并分析。如连接部位的沉降数值处在规范标准范围内,则意味着结构作用效果不存在恶化趋势,可着手进行下一阶段的建设作业。如沉降数值超出标准,则应立即采取相应的补救措施,以降低沉降问题所带来的负面影响程度。值得注意的是,如工期较紧,相关单位无法预留出时间进行监测结果的分析研究,则应采取措施将沉降数值控制在4cm以内。

以湖南地区某道路桥梁工程为例,其结构为沥青混凝土,设计人员为将其与混凝土结构区分开,将调节路桥的刚性与柔性来降低连接部位的沉降程度。对于所处环境的车流量不断增加问题,设计人员采用质量过硬的土工格栅来降低路桥因压力影响而出现的变形。

经实践证实,由于土工格栅是聚丙烯与聚氯乙烯等高分子聚合物,其经过模压或是热塑后,会形成二维或是三维立体的网格屏栅,因此,当土工格栅作用于路桥连接处后,能够有效降低路基位移并提高路基稳定性。设计人员运用土工格栅后,因其与土壤摩擦分散了地面的压力,降低了路桥路基所需承受的车辆荷载,增加了路基结构在实践运行中的耐久性。土工格栅的设置示意图如图2所示。

图2 土工格栅设置示意图

3.2 路桥连接处施工优化

施工,作为落实路桥连接处设计方案的关键过程,要想控制其质量效果,需选用性能质量过关的填料。此过程,相关人员应结合连接部位所处的地质状况、水文条件以及工程建设规模,来提高填料选择的科学合理性。上述湖南省工程结合实际情况采用的填料类型为优质砾石。此外,为控制桥梁端头路堤出现沉降病害,技术人员还对土壤进行了检测,验证了所选用的填料的有效性。

对于地基挤密与台背的回填施工,工程建设者对回填表面的松铺程度进行限制,以将台背回填土厚度控制在合理范围内。对于此过程,施工人员还应做好相应的压实处理工作,即将颗粒直径控制在5cm范围内。由于大型压实设备难以作用于台背回填施工环境,因此,工程建设者应选用小型设备。对于部分无法压实的区域,采用了人工夯实的作业方式,最大限度地保证填料压实密度达到预期,进而预防沉降病害的出现。

为提高边坡防护措施的有效性,可采用挤密复合的方式来控制道路桥梁连接部位的刚度差,即在地基上打孔来提高路基结构的密实程度,进而强化路堤土壤的黏结效果。为达到预期防护效果,还可采用筋土挡墙的土工结构来控制桥头的柔性程度,进而保证路桥连接部位的施工质量与安全性[3]。

4 结语

综上所述,道路与桥梁连接处的桥头引道设计不合理、软基处理方式选择不当以及边坡防护措施失效等问题,均应在明确工程所处地质水文环境基础上,采取对应的措施方法进行优化,以保证设计方案与施工方法的运用起到事半功倍的效果。

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