试论道路与桥梁链接处的设计与施工
2019-12-09薛志敏
薛志敏
(山西四建集团有限公司,山西 太原 030012)
1 做好道桥连接处设计和施工的重要性
对于城市道路来说,道路与桥梁的连接处处理是重中之重,其设计与施工的质量直接关系到跳车与否,进而对整条城市道路的行车安全带来重大的影响。当前,由于道路与桥梁连接处的处理不当而发生跳车事故的现象并不少见,对行车的舒适度也带来较大的影响。道桥连接处设计具有一些独特的特征:一是施工需要在露天进行,而且工程量较大,自然条件对工程有着较大的影响。在设计的时候要充分对材料的耐腐蚀性、抗高温能力以及抗风压能力进行考虑。二是要认真考虑施工工地地理环境对道桥连接处施工所带来的影响。
2 道路与桥梁连接处的设计要点
2.1 道路与桥梁连接处的设计标准
目前,我国道路与桥梁连接处的设计标准不统一是导致各种事故发生的重要原因之一。交通部出台的《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》中规定高速公路、一级公路的路桥连接处最大容许工后沉降≤10cm,一般路段≤30cm。并且要连续观测2 至3 个月,沉降量每月不能超过6mm。所以在设计之前要对桥下地基进行细致的地质勘察,并进行合理时间的观测,有必要时对地基进行布桩以加固处理,防止沉降。
2.2 搭板设置
如果公路桥梁过渡段发生不均匀沉降,就会发生严重的交通事故。为了防止这种情况发生,在设计时要注意搭板设置。搭板设置因其易操作、成本低、使用范围广等优势成为道路设计的主要手段,并起到了很好的作用。但不能认为设置了搭板,就一定不会出现不均匀沉降,从而忽略对搭板的重视。因为只有经过周密、严肃的设计,搭板才能发挥其作用,真正实现其功能。在对搭板设置进行设计时,要结合搭板在工程中的实际受力状态,通过简支梁计算来确定搭板的长度,其长度至少要能跨越桥台台背未能压实的土体。
2.3 合理设置缓和过渡段
《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》JTJ017-96 明确指出:对于地下处治方案,应注意段间的缓和过渡,以减少段间的差异沉降。由于不同的结构型式,从桥台刚度大的混凝土结构逐步过渡到柔性的填土路基结构和沥青砼路面结构,其强度不一致。因此,软土地基处治时,各段不同强度之间需设置强度过渡段。同样,地面上的路堤,亦需要设置强度过渡段。
3 道路与桥梁连接处的施工要点
3.1 挑选合适的填料
填料的选择应结合桥梁桩基的具体设计进行,同时还要考虑到道路与桥梁连接处的自然环境,如地质情况、水文情况等。通常情况下,施工会选择砂砾、砾石等这些强度大、渗透性好且不易压缩的填料,而在同等条件下,应尽量选择质量较轻的填料。其中,泡沫聚苯乙烯EPS 材料就是一个很好的选择,它不仅质量很轻,承载力还强,可以很好地承担道路、桥梁的结构自重,并能满足行车荷载的强度要求。
3.2 地基处理
桥头软弱地基在路堤填上荷载作用下产生的较大工后沉降是导致桥台与路堤沉降差的主要因素。高速公路的软地基处理中常用的有两类:一是排水固结法,二是复合地基法。排水固结法包括袋装砂井、塑料排水板、超载预压,真空堆载预压等,复合地基法包括水泥搅拌桩、粉喷桩、钢渣桩等,两类方法各其适应性和特点,排水固结法工程造价较低,但预压工期较长,工后沉降较大,而搅拌桩复合地基可以大大减小地基总沉降量,并能使之在较短时间内趋于稳定,但其工程造价较高,且施工质量不能完全保证。对于桥头软基处治而言,保证合理的工期,让软土地基在加载(超载) 预压情况下有更长的时间固结沉降至关重要。
3.3 台背回填
首先要采用合适的填料,比如级配碎石、砂粒等容易压实、排水性能好的材料进行回填。其次要控制压实的密度。选择压缩模量大、水稳定好的材料,可以大大减小路基的压缩变形。但在实际工作中,很多地方都难以碾压到位,从而导致这些部位成为碾压的薄弱环节。因此,在进行台背回填时,要根据“刚柔过渡”原理选用半刚性材料(灰土和水泥改良土)。回填的底长要大于2m,厚度要小于20cm,压实度95%以上时控制回填材料中最大颗粒,粒径要小于5cm。
3.4 注意桥梁自身加固
桥梁年久失修进而直接影响到道路与桥梁连接处的路面,这一点在我国也是比较常见的现象;在具体的实践中,应该尽可能多的采用一种名为“体外预应力”的桥梁加固方法,经过长时间的实验和操作,这种方法应该是相对较好的方法;首先,它的工程难度较小,更便于施行;而且在使用中也不影响行车;受力途径明确能够较为明显的提高桥梁的抗裂度和承载力。此外,这种方法的实行往往会采取折线型的体外索,不仅从侧面满足了加固后旧桥得承载力。
4 结语
道路与桥梁连接处的设计与施工对于行车安全至关重要,运用科学合理的设计方案与施工准则是避免危险发生的关键。因此,在实施方案之前首先要根据工程实际,对工程勘察数据进行详细分析,加强结构设计,确定最优的设计方案,减小路基沉降;其次,要在施工过程中进行系统、科学的质量管理,对施工中各个环节的工程质量进行控制;最后,还要对各个阶段的施工方法进行设计,制定一套科学的管理规程。通过加强各个环节的保障措施,减少过渡段的不均匀沉降,减少各种道路事故的发生。