探究公路与桥梁连接处的设计与施工

摘 要：随着汽车制造技术水平的不断提高,现代公路行车速度与栽重量越采越高.而"桥头跳车"现象严重影响了行车安全性与舒适性,同时对公路与桥梁连接处的耐用性也有着一定的影响.针对这样的情况,运用现代施工技术与严格的施工管理解决"桥头跳车"现象,保障行车安全已经成为现代公路建设中的重要工作之一.本文针对公路与桥梁连接处的施工管理进行了简要论述.

关 键 词：公路与桥梁连接处,施工管理；连接处

随着我国经济技术的不断发展,我国经济对高等级公路的需求也越来越大,同时对于路面行驶舒适性的要求也越来越高.路面行驶舒适性包括行车的舒适及安全性,其主要取决于公路路面平整度这一技术要求.桥头“跳车”现象是我国公路使用比较普遍出现的问题,这一问题出现的原因主要是由于公路与桥梁连接处施工技术及质量导致.因此,以下就这一问题进行了简要的论述.

一、公路与桥梁连接处易出现的问题

现实生活中,影响行车安全的问题很多,“跳车”问题就是其中一个.因桥梁与路面连接部所产生的接缝问题、沉陷问题,引发的车辆行驶中“跳车”问题成为了普遍的现象,所以本文为更好的对公路与桥梁连接处施工进行管理,重点分析一下桥头“跳车”问题.

其原因主要包括不均匀沉降、刚度突变和车速与车辆本身的抗震性能等.桥梁与路基、路面在组成材料、刚度、强度、胀缩性等方面存在的一定的差异,并且连接处受力易形成集中应力.在车辆荷载、结构自重及自然等因素的作用下,桥梁与公路会同时沉降,但两者沉降量有所不同,因为公路的沉降量大于桥梁的,错台就此形成.就我国整体路况来说,柔性道路与刚性桥梁之间连接处产生不均匀沉降的错台,进而引发桥头“跳车”问题.分析成因可分为以下几种：

第一,桥梁与公路的沉降量不同导致桥头“跳车”现象.在连接处的基础施工中,一般都会作加同处理,沉降量比较小.沉降量主要包括天然地基的沉降量和填土的沉降量两部分.投入使用后,沉降量可视为零.即便路桥填土充分压实,也不能避免因自重和车辆垂直荷载及冲击振动荷载作用等因素引起的填料被逐渐压缩压缩,孔隙减少,密度增大,出现沉降,只能通车一段时间慢慢稳定.

第二,因排水不畅及填土流失造成连接处路基沉陷导致桥头“跳车”.在公路与桥梁连接处存在的缝隙,雨水会沿缝隙向下渗透、侵蚀和软化填料,特别对填方体压实不够的地方,强度降低,易导致填方土变形.另外,在车辆荷载冲击的双重作用下,桥头路基必然沉陷.

第三,施工的工序不符合要求.没有严格按照“三分法”施工,没有严抓填料质量等都会引起桥头“跳车”.若填筑速度快,沉降也快,对挡土墙等构造物挤压的力度相对也较大.土体滑移,压实机械作业效果不佳,甚至桥基不稳,都有可能是因为台前护坡或者挡墙砌筑不及时所造成的；如果台背填土时施工面窄及工期短,而与桥梁连接处的填土面不规则,一旦缺乏适当的压实机器,用人工代替,密实度恐难以达要求；即使有压实机器,受地形、便道、作业面及机械等因素的限制,密实度也很难达到要求,尤其是台墙后侧及翼墙内侧填土的密实度更有难度.

2公路与桥梁连接处的施工管理.

分析了公路与桥梁连接处影响质量的各个因素后,就要针对这些原因进行合理的施工管理.根据上述的分析,在公路与桥梁连接处的施工管理着重对桥涵构造物、地基、填料质量等进行严格的管理.

（1）合理设置桥涵构造物.

设置挢涵构造物因充分考虑台背填方路基的地质情况、填方高度、路堤长度、填料来源及路堤沉降等问题,选择恰当的桥涵位置、跨径及桥台后部防护工程,尽量避免大河面小跨径桥涵.

（2）加固处理台背填筑前的地基.

处理好台背软弱地基,是控制桥头跳车的重要措施.对软基处理目前国内已有不少处理方法,如排水固结法,换土法,振动碎石桩法等,都是行之有效的方法.可以根据实际情况应用,以改善地基性能,提高地基承载力,减少沉降,缩小桥台与路堤的沉降差,避免错台.

（3）严格控制填料质量.

桥台后宜填筑内摩檫角较大的透水性材料,便于控制压实质量,减小路基压缩沉降；同时,选用内摩檫角较大的填料也有利于台背缝隙中渗入的雨水沿盲沟或泄水管顺利排到路基外.

（4）桥头路面及连接处的处理.

考虑桥台与台背路面结构、材料、刚柔、胀缩等方面存在的差异,为了在其纵、横向都能平顺逐渐过渡,可采取设置枕梁、搭板、设置变厚式埋扳的措施.预防和治理桥头跳车是一项长期而艰巨的工作,需要设计、施工、监理和管理等各个单位共同努力才能完成,不是口头上,而是要真正落到实处.

三、公路桥涵连接处施工设计及质量控制

(一)公路桥涵连接处施工设计

目前,我国公路和桥梁都有各自的设计标准,比如高速公路和一级公路与桥梁连接处工后最大的沉降为10cm,而一般路段的最大值是30cm,两者沉降量不同,“跳车”现象频发.设计时,对桥下的地基地质研究分析,将桥台基础置于承载力较高的土层上,并对其进行加固处理,使沉降量变小,而台后填方段地基未进行加固处理,难以处理彻底碰到的软土,一旦土基压缩,就会产生沉降差.根据调查表明,在高速公路上时,错台超过1.5cm,“跳车”现象就会出现.

(二)公路与桥梁连接处施工质量控制

影响公路与桥梁连接处施工质量的因素有：设计、材料、施工、检验等四个方面.我们在这里探讨施工过程中的质量控制.

（1）施工质量控制

施工质量控制是解决桥头“跳车”现象重要的控制措施.首先,选择台背回填的处理方式.桥台后宜可用内摩擦角大、可压缩性小、压实快、透水性好等特点的填料,如岩渣和砾石等,并要求具体问题具体分析,应选用级配适当的填料,比如用非透水性土或透水性差的粘土或粉质亚粘土,可通过大于6％的Ⅲ级以上石灰进行改良.

其次,对台背回填处的压实.台背回填处位于公路与桥梁连接处,是碾压最为薄弱的环节,压实机器碾压不到位,而距离太近对桥台也有影响.故台背回填要求高,每层厚度不得大于20cm,压实度必须在95％以上,填筑物的最大粒径是5cm,而良好的级配和透水性都是必要的,对于压实机器压实不到之处,应及时用人工代替夯实.

最后,可用“填筑路堤预压”的施工方法.为减少桥梁两端路堤的工后沉降,从而使路堤与桥台结构物的相对沉降尽量小—些,沉降差也小一点.让路基排水固结,待路堤沉降基本完成后,再开挖涵洞或桥台位置土方,然后再施工桥涵.

路基施工质量控制看桥台后是否使用摩擦角大、可压缩性小、压实快、透水性好以及级配也适当的填料.然后,采用超声检测机检测回填处的压实情况是否达到95％以上.通过这两方面对质量的控制,基本上可以保证连接处施工的质量.应注意施工的设计是否合理,应该避免设计时应将桥台基础放在承载力较高的土层上,并进行加固处理,沉降量较小,与此同时,台后填方段地基没有加固处理,碰上难以处理彻底的软土,引起土基压缩,沉降差便会产生.

四、总结

通过本文对公路与桥梁连接处易出现的问题及桥头“跳车”现象,进行了深层次的分析,并根据分析进一步探讨公路与桥梁连接处出现问题的解决办法,主要有四个方面：质量、构造物、地基、连接处,其中质量是重中之重.在文章的最后着重分析应该在质量控制方面的做法,同样包括四个方面设计、材料、施工、检验.