道路橋梁過渡段設(shè)計探析

1、<p>　　道路橋梁過渡段設(shè)計探析</p><p>　　摘要：本文作者分析了路橋過渡段產(chǎn)生不均勻沉降的原因，提出了橋頭路基設(shè)計的方法，供大家參考。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：道路橋梁；過渡段；設(shè)計；探析 </p><p>　　中圖分類號：TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號： </p><p>　　路橋過渡段設(shè)計是路橋工程控制的重

2、點之一，產(chǎn)生的不均勻沉降直接影響到了行車的速度，在新形勢下提速是大勢所趨。 </p><p>　　1 路橋過渡段產(chǎn)生不均勻沉降的原因 </p><p>　　1.1橋臺臺背路堤壓實度不滿足要求從公路工程建設(shè)可知，幾乎所有橋梁、通道和明涵等都要求臺背填土處治。然而，臺后填土壓實度由施工用料、施工順序、施工機械、施工經(jīng)驗、施工作業(yè)面等工程管理因素的影響，施工過程涉及各個方面。從公路調(diào)查結(jié)果可知，

3、臺背填土普遍存在壓實不足的問題，這是造成路橋過渡段不均勻沉降的基本原因之一。此外，在公路營運過程中，路基在車輛荷載以及自然因素作用下，會形成土基塑性變形的積累，導(dǎo)致路橋間的差異沉降，從而影響高等級公路路面的平順程度。 </p><p>　　1.2橋頭引道軟土地基處治不佳 </p><p>　　從公路調(diào)查結(jié)果表明，軟基路段由于地基沉降引起的橋頭跳車現(xiàn)象仍然存在。分析其原因，主要是施工圖設(shè)計時

4、，地質(zhì)鉆探布孔過少，鉆探深度不夠，未能及時發(fā)現(xiàn)軟基存在，或者未能準(zhǔn)確探明軟基范圍和深度，軟土的物理力學(xué)性質(zhì)等等，導(dǎo)致橋頭路堤軟土地基處治遺漏，或采取的處治方法不恰當(dāng)。此外，采用的軟基處治理論計算方法和選用的計算參數(shù)與軟基實際情況存在一定差距，導(dǎo)致軟基處治設(shè)計未能達(dá)到預(yù)期效果，不能滿足交通部《公路軟土地基路堤設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》的技術(shù)要求。在橋頭引道，由于存在軟土地基，橋臺臺背路堤施工時填土壓實不足，雨水侵蝕造成路堤填土流失和強度降低，這

5、是造成路橋過渡段路堤沉降的主要原因。然而，橋臺基礎(chǔ)設(shè)計是按規(guī)范容許沉降值實施控制設(shè)計，一般情況下實際發(fā)生的沉降值較設(shè)計時小。因此，路橋過渡段的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要在于如何做好軟基路堤沉降防治等路橋順接構(gòu)造物的設(shè)計。 </p><p>　　1.3橋頭引道過渡段結(jié)構(gòu)設(shè)計欠周到 </p><p>　　橋頭引道路基工程中，常用的過渡段工程處治措施有粗粒料填筑法、鋼筋混凝土過渡板(即搭板)和加筋土法等。這些

6、處理措施的主要目的是通過提高路基的整體強度，從而降低路橋間的剛度變化以及沉降差異，以減少路橋間的不平順，從而防治或避免橋頭跳車現(xiàn)象。從公路工程建設(shè)可知，橋頭引道過渡段多采用搭板結(jié)構(gòu)。然而，設(shè)置搭板以后的橋頭跳車現(xiàn)象仍然嚴(yán)重，橋頭搭板斷板現(xiàn)象較為普遍。分析其設(shè)計原因，有下述情況： </p><p>　　1.3.1 根據(jù)橋梁的長度，橋頭設(shè)置搭板長度劃分為：①大中橋，搭板長度為8m；②小橋、填土高度小于0.5m的通道以

7、及涵洞，搭板長度為5m。然而，橋頭引道路堤處于高填方路段，軟基路段橋涵結(jié)構(gòu)與橋頭路堤相對沉降量大，由于搭板長度不夠而起不到順接作用，行駛車輛通過時必然出現(xiàn)橋頭跳車現(xiàn)象。 </p><p>　　1.3.2 搭板設(shè)計根據(jù)支承在彈性地基上的板計算，未考慮臺背路堤沉降，雨水沖刷帶走臺背填土等原因造成搭板與臺背路堤脫空的不利受力狀態(tài)。結(jié)果形成搭板設(shè)計強度不足，產(chǎn)生斷板，引起橋頭線形突變，誘發(fā)車輛跳車現(xiàn)象。 </p&g

8、t;<p>　　1.3.3 橋頭搭板處理目前尚沒有定型的設(shè)計計算方法，公路橋涵設(shè)計規(guī)范也沒有明確規(guī)定。 </p><p>　　1.3.4 工程實踐中，橋頭搭板一般不作專項設(shè)計。但是，從工程實踐可知，合理地處治軟土地基，實施臺后填土壓實是消除路堤填筑土體沉降的條件，而可靠的搭板設(shè)計是解決橋頭跳車的重要保證。 </p><p>　　1.4 橋頭引道路堤邊坡防護(hù)措施欠妥 </

9、p><p>　　從公路橋頭引道路堤設(shè)計和施工可知，臺背路堤填土通常采用砂類、滲水性土作為填料，不考慮防水和排水設(shè)施；通常，對橋臺處于長期浸水路段，采用漿砌片石護(hù)坡。而其它橋臺路段，只在錐坡范圍設(shè)置漿砌片石護(hù)坡，臺背設(shè)置方格網(wǎng)草護(hù)坡或草皮護(hù)坡。然而，從公路續(xù)建、水毀和收尾工程勘查過程中發(fā)現(xiàn)，許多橋頭路堤沉降比較嚴(yán)重的地方，往往伴隨錐坡和護(hù)坡水毀。分析其原因，主要是因為廣東省處于沿海地區(qū)，臺風(fēng)和暴雨頻繁，雨水對道路的沖刷

10、和侵蝕比其它地區(qū)嚴(yán)重，方格網(wǎng)草防護(hù)等路堤邊坡防護(hù)措施未能起到保護(hù)路基免受雨水侵害的作用。因此，橋頭引道路堤邊坡防護(hù)措施以及臺背防水和排水設(shè)施的不適當(dāng)，促使臺背填土流失，路基強度降低。在行駛車輛長期反復(fù)作用下，橋頭引道過渡段填土塑性變形，誘發(fā)橋頭路堤不均勻沉降，出現(xiàn)橋頭跳車現(xiàn)象。 </p><p><b>　　2 橋頭路基設(shè)計 </b></p><p>　　橋頭過渡段路

11、基必須密實、穩(wěn)定而均質(zhì)。影響路基強度和穩(wěn)定的地面水和地下水，必須從采取攔截或排出路基以外的措施。一般要求填土處于干燥或中濕狀態(tài)，過濕狀態(tài)或強度與穩(wěn)定性不符合要求的潮濕狀態(tài)的填土，必須經(jīng)過處理。 </p><p>　　在臺背回填區(qū)范圍內(nèi)宜選用摩擦角大、強度高、壓實快、透水性好的填料，如巖渣、礫石、砂礫等。同時選用內(nèi)摩擦角較大的填料也有利于從臺背縫隙中滲入的雨水沿盲溝或泄水管順利排到路基外，從而減緩雨水的危害，而且也

12、有利于改善壓實性能，使路基容易達(dá)到設(shè)計要求的密實度。近年來，有采用泡沫苯乙烯等工程塑料作為橋頭填料，可大大減輕路堤體的重量，能成功的遏止橋涵連接路堤的過度沉陷，其缺點是在汽油或柴油作用下有溶解傾向，并且價格昂貴。 </p><p>　　臺背回填位于臺背這個特殊位置，壓路機難以碾壓到位，且機械振動力太大時，對臺墻會造成影響。高速公路橋臺、涵身背后和涵洞頂部的填土壓實度標(biāo)準(zhǔn)，從填方基底或涵洞頂部至路基頂面均為95％，

13、填料分層松鋪厚度宜小于20cm，當(dāng)采用小型夯具時，松鋪厚度不宜大于15cm。 </p><p>　　3 路橋過渡段沉降病害處治措施結(jié)構(gòu)設(shè)計 </p><p>　　將臺背回填區(qū)作為一個整體系統(tǒng)來設(shè)計。從結(jié)構(gòu)方面考慮，在路基底部加設(shè)擴大基礎(chǔ)，以擴散路基填料對地基的荷載作用，并根據(jù)前文提出的基礎(chǔ)設(shè)計原則選擇合適的基礎(chǔ)材料和厚度。臺背路基沉降分析表明，壓實度的提高能有效地提高素土的壓縮模量，但由于

14、其基數(shù)太小，所以縱然達(dá)到95％的壓實度，素土的最終沉降量也較灰土大許多，因此需對臺背填方作加固處理，本文的臺背回填區(qū)材料采用強度較高的無機結(jié)合類穩(wěn)定材料進(jìn)行臺背回填，且使用無砂大孔隙混凝土作為靠近臺背特殊壓實區(qū)回填材料，以此消除臺背路基本身的工后沉降。 </p><p>　　在路橋過渡段如果路面排水處理不當(dāng)，會使路面水沿連接處下滲，降低了結(jié)構(gòu)層的水穩(wěn)定性。因此，應(yīng)根據(jù)臺背填料類型、降雨資料及滲水量等選擇適宜的排水

15、方式，以疏干臺后填料的水分。由于本課題采用半剛性材料作為臺背路基填料，用大孔隙混凝土作為臺背排水區(qū)和特殊回填區(qū)的填料，因此在臺背處沿橫向設(shè)置排水系統(tǒng)，以排除沿臺背下滲的水。 </p><p>　　在基礎(chǔ)表面處填筑橫坡為3～4%的夯實粘土土拱，在土拱表面上挖一條雙向坡的地溝（地溝尺寸一般寬×深為40～60cm×30～50cm）。然后在臺背后全寬范圍內(nèi)鋪滿一層隔水材料（可用油氈或下墊尼龍薄膜上蓋油

16、氈）。還在地溝內(nèi)四周鋪設(shè)有小孔的硬塑料管（塑料管直徑一般不小于10cm。其上小孔直徑為5mm，布成梅花形，間距控制在10cm以內(nèi)）。塑料泄水管的出口應(yīng)伸出路基外或橋頭錐坡外。然后在硬塑料管四周填筑透水性、粒徑較大的砂石材料。再分層填筑路基回填材料，直到路基頂面。 </p><p><b>　　4 結(jié)束語 </b></p><p>　　只要做到路橋過渡段地基處置合理、結(jié)

17、構(gòu)設(shè)計充分、同時加強過渡段施工各個環(huán)節(jié)的控制、保證每道工序的施工質(zhì)量就能防止或減少路橋過渡段的不均勻沉降，從而減輕甚至避免道路橋頭跳車現(xiàn)象，對提高道路行駛的安全性與舒適性有著重要的現(xiàn)實意義。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] 李峰；論公路路橋過渡段的設(shè)計改進(jìn)與施工技術(shù)的提高[J]；黑龍江交通科技；2009，（09）. &l