路桥过渡段路基路面结构设计分析研究

吴钟腾,万 华

(珠海市交通勘察设计院有限公司,广东 珠海 519001)

1 设计的现存问题及缺陷

1.1 总体结构存在缺陷

路桥过渡段路基路面设计前，设计人员会深入施工现场，对现场进行全面考察和评价。在此阶段，设计人员会对影响路基路面的客观因素进行分析，综合设计规范，最终确定路基路面的总体设计结构。普遍来讲，会以体积及直径较大的粗型物料为路基路面主体，并将填充材料加入其中。可是，当前依然存在设计结构存在缺陷的问题，结构设计不合理、不够科学，是导致桥头跳车情况的主要原因，问题主要表现在：定型搭板的长度、强度等规格和实际所需规格之间存在较大的偏差，达不到相关标准要求。究其原因，是因为设计人员忽略了搭板设计的重要性，没有重视这项工作，同时有的设计人员能力有限，无法切实做好搭板设计工作。

1.2 软土地基的处理方式欠妥

在国内桥梁工程项目建设中，软土地基是十分常见的一种地基类型，变化性强、稳定性差、透水性低是该类地基的主要特点。基于此，设计时要进行充分地分析评价，选择最为适宜的软土地基处理方式，一旦有错，会直接影响后期桥梁工程的稳定性，还会导致过往车辆出现桥头跳车情况，严重者会出现路基坍塌事故，造成无法估量、不可挽回的损失。可是，国内部分企业的设计人员在进行软土地基处理时，即便使用了不当的处理方式，也没有认识到，还依旧在沿用。

另一方面，在路桥过渡段施工时，由于钻孔的数量不够，钻孔的位置不准确，钻井深度不符合施工标准，技术人员的考察工作受到影响，无法准确判断出软土地基的深度、范围及性能，使路桥设计的准确性受影响。

1.3 边坡防护工作存在问题

通过查阅文献和参考实际数据，我国沿海及南部地区的路桥工程比其他地区的路桥工程损害要大很多，因此要格外注意路桥工程边坡防护工作。如果没有采取有效的边坡防护措施，就会造成路桥放水与排水达不到预期的设计，在雨季积水太深，受到持续冲刷时桥台背上的填土被雨水冲掉，导致工程材料的浪费，还会引发安全隐患，严重的甚至会导致路基路面坍塌。为避免在填筑施工过程中路基路面出现滑坡现象，需要根据当地的实际情况，采取合适的边坡防护措施。但是，目前边坡防护工作还存在着诸多突出问题，存在着不合理性，在到了雨季时，很难阻挡雨水对于路基路面的冲刷。这种情况在东南及南部地区尤为严重，北方的道路桥梁工程则比较少见。

2 路桥过渡段路基路面结构设计方法探究

2.1 有搭板的路基结构设计

(1)搭板形式及埋置深度的设计

目前为止，公路桥梁过渡段路基路面的搭板结构形式主要有3种，分别为：等厚型、变厚度型和台阶型。搭板埋置按照不同的埋置深度，还分为高置型、中置型、低置型。在决定搭板埋置深度时，要根据路面的具体结构来确定，水泥混凝土路面可使用高置式钢筋混凝土搭板，以直接承受外部负荷的作用；引桥为沥青混凝土路面虽然也可使用高置式搭板，可是路面与搭板连接位置会存在错台或不同程度的凹陷，行车的舒适性大大降低，因而当路面是沥青混凝土路面时，埋设方式选用低置式或中置式比较合适。

图1 桥头搭板示意图

(2)搭板的长度设计

搭板长度设计时要考虑4个条件：①经沉降后路桥搭板的纵坡变化值不能高于最大容许值。②搭板的长度要长于台后损坏棱体的长度。③搭板的长度要跨越填土之前预留缺口的上口长度。④保证有效的搭板受力长度。在上述4个条件中，设计者要高度重视第①和第③个条件，并严格执行落实。另外，由于随着板长的增加，搭板的受力性会随之增强，因此设计的搭板长度最短不应低于5m，大型路桥可以将长度设定在8～12m，中小型路桥可设置在6～8m。

(3)搭板的厚度设计

分析路桥桥梁搭板的向应力可知，搭板的厚度呈反比关系与位移，但两方向板底最大弯拉应力有增强。对此，在设计搭板厚度时，可以通过位移来计算。目前小型路桥桥梁搭板普遍设计的厚度为20～35 cm，大型路桥搭板厚度普遍设计为30～40 cm。设计时要格外注意，要使搭板的长度与厚度保持协调。

(4)搭板宽度设计

当搭板宽度增加时，位移也会随之增加，两者呈正比关系，但板低的最大弯拉应力会降低。基于此，设计人员应将缘石与搭板之间的间距控制在0.5 m左右。笔者总结多年工作经验，建议在搭板宽度设计时，应将桥面宽度作为主要参考数据，使桥面宽度与搭板宽度保持相等。

(5)搭板与桥台的连接设计

设计搭板与桥台的连接是路桥路面结构设计的重点。设计时要将搭板的近台端放到桥台上面，通过锚筋连接搭板与桥台。为避免水分进入，要用沥青玛蹄脂肪填充搭板与桥台的接缝，还要在搭板与台顶之间设置锚栓，使远端地基强度得到加强，防止出现过大沉降。为了方便后期维护，可以将灌浆孔及检查孔合理设置到搭板近台端。实现科学、合理的搭板与桥台连接设计。

图2 桥头与搭板的连接

2.2 无搭板的路基结构设计

公路桥梁过渡段结构设计中，无搭板的路基结构设计也是一种常见的设计形式。进行无搭板结构设计时，一般使用后台填筑的公路桥梁连接方式，并选用密实度高的填料。在部分设计中没有使用粗砂，就需要使用无机材料进行混合搅拌，如：石灰、水泥、细砂等，按照相关标准进行配比，以确保路基结构的稳定性。除此之外，要合理选用施工时的碾压方式，为避免出现路基沉降问题，碾压时的夯实度需符合路桥施工标准。鉴于我国的软土地基分布广泛，在软土地基范围内施工时，需选用最佳的软土地基处理方案，做到“因地制宜，合理处理及利用”，充分了解施工中的参数。如软土地基的承载力不足，需要将搅拌桩插入至软土地基中，以满足工程需求。

3 结束语

综上所述，改革开放以来，我国的公路建设事业取得的成就是被充分肯定的，但我们也要认清现实，承认设计与施工中存在的不足。国家与地区经济的发展离不开公路工程，路桥的建设质量是公路工程中的重要问题，科学、合理的进行路桥过渡段路基路面结构设计，对社会的发展有着极为积极的意义。通过分析实践可知，影响路桥过渡段路基路面质量的因素众多，面对有可能存在的问题，设计人员应结合当地实际，充分发挥自己的才智，确保路桥设计的合理性、科学性、实用性，以提升使用舒适度、工程整体质量为目的，保障施工工作的顺利进行，促进地区经济的快速发展。