基于安全性的路桥过渡段差异沉降控制标准探析

于富生，杨 萧

（中交一航局第一工程有限公司 天津 300456）

1 建立路桥过渡段路面不平整计算模型

在路桥施工过程中，桥头跳车是最为常见的问题，该问题不仅会对桥梁的通行能力造成影响，还都会对行车安全和驾驶舒适度造成影响。针对这一问题，国内外的许多研究人员就此提出了不同的控制标准，但是总的来说在其过渡段的结构参数方面的研究是比较缺乏的。除此之外，车辆结构参数等也会对路过渡段差异沉降造成较大的影响。本文针对不搭设板以及搭设板这两种情况，建立了两种不同的计算模型。没有搭设板的情况之下，模型可以进行适当的简化，图1是不搭设板计算模型，图2是设搭板的路桥过渡段计算模型。

图1 不设搭板的路桥过渡段计算模型

图2 设搭板的路桥过渡段计算模型

凹陷的路桥过渡段差异沉降以及纵坡变化如图2，图2中的θ1主要指的是桥面沉降前后的转交，而桥面与搭板的转角为θ2，θ1与θ2之间的正切值为△i1,△i2为桥面与搭板坡差，△h表示的是桥台末端土体间与搭板工后差异沉降。另外θ1与θ2之间的和为θ，但是由于θ2与θ1的数值很小，所以θ的值也非常小。

如果不对搭板进行考虑，可以将其简化为台阶模型，如图1所示。图1中的U表示的是台阶的高度，θ桥面的转角，也可以看做是桥面沉降坡差。该模型主要分为两种情况，一种是θ小于0，该种情况指的是沉陷之后的引道路面与桥面之间存在的夹角，θ大于0则指的是由于桥面边跨转角比路面转角大，从而出现的垂直错台现象。

2 基于安全性的路桥过渡段差异沉降控制标准

通常情况下，客货车的质量都很大，因此其在运行途中产生的惯性也非常大，尤其是在高速公路的过渡段。这一实际情况让客车的实际操作难度有所增加，尤其处在台阶较高的区域，这个区域会降低刹车效果，小轿车的情况要相对好一些。本文主要以客车为主对其构建方法进行分析。

通过对高速公路的过渡段的动荷载系数以及动荷载等进行分析之后，我们大致得到了以下信息：将高速公路过渡段的过渡最大沉降量定位过渡沉降指标，以H来进行表示，模型图如图3所示：

图3 最大沉降量H

我们将hj设为设搭板情况下交工验收时候的搭板测量范围内的末端标高，以及不设搭板的情况下的验收测量范围内的最低标高，而将hc设置为不设搭板条件下的搭板末端标高以及设置搭板条件下的最低标高。那么通过以上说明，我们可以得到：H=hj-hc。

由此我们可以知道H与动荷载系数之间的关系是非常密切的，并且推断出H的数值越大，动荷载系数也会相应的越大。也就说明了客车在通过路桥过渡段的时候，震动越强烈，那么发生安全事故的概率就会越高。当H在1cm～3cm之间的时候，车辆的行车安全不会受到太大影响，因此也不需要进行养护以及维修。当H在3cm～5cm之间的时候，会对行车安全造成一定的影响当H在5cm～7cm的时候，就会对行车安全造成表严重的影响，如果H超过7cm的时候，会对行车安全造成比较严重的影响。另外当H超过3cm的时候，就需要进行养护了。

3 结语

在高速公路建设施工的过程中，路桥过渡段的差异沉降问题的控制，一直以来都是需要进行重点考虑的问题。但是通过对目前的情况进行分析，我国相关部门对于这一情况的解决控制标准的建立，并不完善，也就是说现阶段还没有完善的基于安全性的路桥过渡段差异沉降控制标准。本文通过对不设搭板以及设置搭板等两种情况进行了分析，并对这两种模型进行了建立，在此基础上分析了车辆动荷载评价指标以及车辆垂直振动力学模型等进行了简单的分析，最终发现在设置搭板的情况下，车辆的动荷载系数会增加的比较明显，随着搭板长度的增加，动荷载系数会逐渐减小。也就是说搭板的设置，在一定程度上会对车辆的振动效果有所改善。