道路与桥梁过渡段设计施工问题与措施

【摘 要】本文通过分析道路与桥梁过渡段不均匀沉降现象的原因问题,提出了相应的解决措施,能够对道路与桥梁过渡段的设计提供指导作用.

【关 键 词】道路与桥梁过渡段；设计施工；问题；解决措施

一、前言

我国的交通运输业十分发达,公路运输是主要的运输载体.随着公路交通规模的不断扩大,公路建设范围之大,速度之快是前所未有的,这也造成了一些质量问题的日益显现.尤其是在道路和桥梁的连接处,由于施工不合理,常常会出现“跳车”现象,致使交通事故频发,严重影响了人们的生命和财产的安全.本文将重点论述道路和桥梁过渡段的设计施工问题,并提出相应的解决措施.

二、桥头跳车的原因分析

道路与桥梁的过渡段是工程问题频发的关键部位,常出现不均匀沉降的问题,俗称“跳车”现象,最根本原因就是因为桥台为刚性,它的沉降系数大于和它相连的公路路面.当沉降的差到了一定程度的时候,就会出现车辆运行中的各种颠簸、不稳的现象,具体的形成原因有：

1、地基沉降.道桥工程中的桥梁段的地下水位一般情况下要大于公路段的地下水位,所以,该处的地基土壤中水分含量大,孔隙率大,在投入使用的过程中随着外力的作用会逐步沉陷.

2、台背填料的压实度低.在选择桥梁的台背材料时,一般情况下我们更加注重其透水性,这也就导致了材料的孔隙率大,无法很好的进行压实,也会在公路的长期使用中产生路基沉陷.

3、道路与桥梁的刚度不同.道路的路面和路基都属于柔性,而桥梁是属于刚性的结构物,这种刚柔并存的情况下,道桥经过长期使用过程中,桥梁不太易发生变形,而公路和路基则会产生比较大幅度的变形,二者的沉降程度就会产生很大的差异.

4、设计准备不足.由于在工程施工开始之前没有进行充分的调研,致使对于该处的土壤环境和地质结构没有进行充分和全面的钻探,导致地基的设计和施工没有达到科学的标准,因此影响了地基的沉降程度.

5、施工控制不严.在该段工程的施工过程中,施工顺序导致的桥梁与道路的连接处的施工存在着填土多、施工面窄、工期短的施工条件和情况,给工程的质量带来了很大的影响,再加之施工管理部门没有严格的进行质量控制,极易导致质量隐患.

三、道路与桥梁连接处的设计

传统的公路建设和施工由于道路与桥梁分属于两个不同性质的交通建设,所以,二者分别设计施工,它虽然保证了各自的施工质量,但是对二者的连接处没有重视起来,由于技术和设计的冲突,使其成为事故高发路段.为了切实保证行人和车辆的安全,我国的公路交通管理部门协同国家的其他政府机关通过对路况的调查取证,确定了道路与桥梁连接处的主要施工设计方法.目前采用较为广泛的设计主要有在道路和桥梁连接处设置搭板、改变台背的回填方式以及采用过渡方式来加固道路路基等几种方式.

1、搭板设置方法

针对连接处出现的“跳车”现象,采用搭板设置是较为科学的,这样可以使柔性路堤产生比较大的沉降,然后逐步的过渡到刚性的桥台上,从而可以避免连接处“跳车”现象的发生.另外搭板施工方法施工程序简单、容易操作,且经济费用小,因此应用比较广泛.

2、台背回填方式

它的设计主要是根据道路与桥梁连接处的基本概况以及桥梁桩基的地质情况来进行的.一般情况下,主要选用强度高、透水性好、压实快、摩擦角大以及可压缩性小的填料,例如砾石、岩渣、砂砾等,而且填料级别的配比要适当.同时在设计时设计师必须根据当地的气候条件和地质条件合理的选择回填材料,它能够有效地减少路面沉降的速率和幅度.另外,可以在路基上不加水泥稳定层,提高路堤的刚度,同时在道路与桥梁的衔接处设置一段的斜坡,从而减少刚柔突变与竖向变形.它可以降低路面与桥台的错台高度,避免或减少连接处“跳车”现象的发生.

当然,解决桥梁与路面连接之处的跳车现象的方法比较多,设计人员需要通过对比分析,选择与当地施工性质相互匹配的方法,同时还要考虑该方法的经济因素与社会因素,以便确保其具有可行性和操作性.

四、路桥不均匀沉降的控制措施

1、规范的合理控制

交通部《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》中明确规定了路桥连接处最大容许工后沉降为lOcm,且要求连续2—3个月观测的沉降量每月不超过6ram,才能进行路面施工.

2、GRS桥台设计

所谓GRS,就是土工合成加筋土,以下简称GRS.GRS桥台结构把桩基础的刚性结构变为土工合成加筋土的柔性结构,与桩基础的桥台结构相比,有着比较明显的优势.GRS桥台施工相对简单,具有一定经济性；能有效消除由路桥过渡段不均匀沉降引起的桥头碰撞问题.由于GRS桥台中基底表面铺设了GRS层,其GRS层构成了桥基础下的缓冲器,减小了由上层结构转移到基础上的应力.更重要的是,GRS桥台和过渡段路基将以同样的速度下沉,会减小过渡段的不均匀沉降）通过在路桥过渡段填料中铺设加筋材料,可以增强路基强度,提高路基刚度,显著减少路基本体的变形.

3、长短逐渐过渡的深层搅拌桩

深层搅拌桩法就是用于加固饱和软粘土地基的一种比较新的地基加固方法.

长短逐渐过渡的深层水泥搅拌桩的优点是：

（1）成桩效率高,成本低、施工占地面积小,有效保护了施工现场的周围环境.

（2）可以加速施工,有效缩短固结时间,减少差异沉降.它的缺点是,与砂井和塑料板排水相比造价要高一些.

4、EPS轻型材料填筑法

EPS（聚苯乙烯泡沫塑料）是一种新型的填筑材料.EPs轻型材料的优点是：

（1）与普通填土材料相比,属超轻质材料,用作软基上路堤填料可显著减少地基沉降和工后沉降.

（2）EPS在自然条件下具有物理化学稳定性,因而在路基工程中使用具有一定的耐久性.

（3）与大多数土工技术相比,例如加筋土结构,EPS填料是比较经济的一种填料.

（4）EPS材料不含破坏臭氧层的物质.

（5）EPS材料做成不同的密度.在过渡段填料中使用EPS材料,可以显著减小桥台背填料自身的压缩变形,并减小地基的竖向荷载以及台后填土对桥台结构的水平压力,减小填土对地基变形的影响.

5、回填土质量监测

回填土的质量必须得到及时的监测,监测出现异常情况时要找到问题的关键,重新施工.目前普遍采用的监测方法是超声监测机.在设计施工的过程中往往是将桥台的基础设置在承载力比较高的土层上,并且要对桥台基础进行布桩或者扩大基础等加固处理,该种施工手段能够降低沉降的幅度,同时我们应该认识到,回填位置必须进行及时的加固,处理不当在后期的施工中可能随着软土的侵入而出现更大程度的沉降.以往的经验表明,监测的重点需要集中在桥台软基位置,软基的处理一方面需要留有一定的空间,保证在出现大规模降水时能够及时的排水,减少路面桥梁的积水,避免路面渗水.同时,需要为软基的固定留有足够的时间,目前的施工单位为了提前工期,在软基没有固定好便开始下一项施工,它不仅降低了软基的质量,同时也产生了新的质量问题.所以必须保证软基路面绝对稳定之后,才能进行下一项的施工处理.

五、结束语

综上所述,通过设计与施工层面的改良,道路与桥梁连接处的施工质量将得到全面的提高,“跳车”现行的发生频率将会得到有效地控制,能够为广大人民群众提供一个快捷安全的施工环境,更好地塑造城市整体形象和国家公路形象.