■蔡仲双 ■四川川交路桥有限责任公司,四川 广汉 618300
道路与桥梁的连接是整条公路的重中之重,这一部分的设计与施工直接决定着跳车与否,关乎整条道路的行车安全问题。由于道路与桥梁连接处设计以及施工的缺陷,跳车事故并不少见,道路与桥梁的连接不仅关乎跳车的与否,同时也会对行车的舒适度产生极大的影响。应用科学的设计与施工,保证道路与桥梁连接的合理性与安全十分有必要。
首先从道路、桥梁本身来看,在基础上,桥梁的地基往往由于桥梁的特殊位置,地下水位比道路高,因此常常使用的是空隙大、抗压能力弱的含水多的土壤,由此而成的地基相对不牢靠,经车辆长期大负荷的碾压过后,容易出现下沉。应道路工程的要求,台背需要使用透水性极好的的材料进行填充,正因为透水性极好,相应的改材料的空隙也特别大,因此在会影响道路的压实度,道路在长期的大负荷压力下,势必容易变形甚至是沉降。在刚柔性上,道路与桥梁正是一柔一刚的代表,道路的表面以及地基都是柔性的,在长期使用之后道路极易出现变形,有的甚至是永久变形;而桥梁与此相反,桥梁是刚性结构,刚度大,即使经过长时间的高负荷的碾压也不易出现变形。
从设计与是施工来看,由于主客观多方面原因导致设计未能达到相应的规范要求,常常出现软地基理论计算与选用的计算参数与实际情况不相符,这正是由于在探测软地基范围和深度的时候地质钻探布控不够,或者是钻探没有达到合理深度,除此之外,桥梁的桥头搭板也缺少严格合理的设计。在施工过程中常常由于不科学的施工顺序导致道路与桥梁连接处的施工条件不佳,在这种情况下道路压实难以达到标准,若缺少压实机则无法压实,若压实过程中分层厚度过大,则会出现因检测失误而造成的道路内部空洞,质量不达标。在修建道路是时常因为追赶进度,施工单位忽视了质量问题,台背施工不到标,影响了路基的质量保证。
道路与桥梁连接处由于多种原因常常会出现变形的情况,影响行车安全,因此在设计过程中必须按照相关规定将道路与桥梁的连接处的变形控制在合理范围内,例如将连接处的沉降范围控制在10cm,并且在3 月左右连续测量连接处的沉降数据不会超过6mm,在达到此标准之后再进行施工,如果施工工期过于紧张,施工单位不得不赶进度,无法在施工前保证准确测量已达到设计的合理性的话,此时也应该将连接处的沉降值控制在4cm 左右。道路与桥梁的结构形式与刚度都存在极大的差异,道路为柔性,是柔性的填土路基结构和沥青砼路面结构;而桥梁则为刚性,是混凝土结构。在处理道路与桥梁连接处,应该做到缓和过度,在道路与桥梁之间应用强度过渡段,以此降低连接处的沉降幅度。
道路和桥梁会因为长时间承受过大的负荷而逐渐变形,运用土工格栅的特性来减少道路和桥梁的压力。土工格栅是可以应力应变的材料,当道路在承受压力的时候,土工格栅将作用道路的土壤,减少变形幅度,降低道路路基的移位,使道路路基的稳定性得以增强,不仅如此,土工格栅与土壤之间的物理摩擦反应,将路面所受的压力进行分散开来,减少了路基局部的受力状况,加上土工格栅独特的弹性,行车所带来的压力也会反作用出去,以此降低了路基变形的可能性。利用土工格栅自身的特性,降低压力对路面以及桥梁的破坏,保证行车的安全。在修筑道路的过程中会通过搭板专项设计防治道路与桥梁连接处的不均匀沉降,为了让搭板能够有效地控制连接处的不均匀沉淀,设计单位必须重视搭板的设计并且设计合理,根据实际状况,用简支梁准确测算出搭板应有的长度,使其能够跨越台背难以压实的土体或者是提前预留的土方缺口。
施工首当其冲的是挑选填料。挑选填料时,首先得关注填料的含水量,不然的话则很容易造成路基湿软,并导致弹簧、破裂以及翻浆等路基质量低下的现象,这种现象通常就是由于挑选了含水量偏大的即天然黏度小、塑性指数大的土作为填料所导致的。因此含水量检测严格进行时路基填料的选择过程中所必不可少的环节某些路段由于基础层下面有软土,容易出现翻浆现象,这是就需要将这些软土清理掉,并换上符合道路要求的土,还可以通过石灰或者水泥预防翻浆现象,其原理主要是利用石灰和水泥的吸水性吸出软土中多余的水分,使其含水量能够达到标准,接着再将填料压实。分层填筑路基填料时所常用的方法,这一方法的前提是保证地下水位不对其造成影响,因此的在填筑之前的先降低地下水位,除此之外在分层填筑时一定的注意夯实基础,要将每一层都填筑好时期符合标准才不会影响下一层的填筑。
道路与桥梁连接处的沉降差是因为桥头软弱地基加上路堤填上荷载作用,针对软地基常常使用排水板或者袋装沙井以及超载或者真空堆积预压法,这些方法统称为排水固结法;另一种方法是运用水泥搅拌桩的复合地基法,但是这两种方法各有其优势与不足,前者就预算而言,成本较低,但是在后期效果不佳,容易沉降且幅度大;后者成本相对要高,工程后期的效果理想,大大降低了道路与桥梁连接处的沉降。台背同样需要用排水性能极强的且容易鸭式的材料践行换填,以此减小路基的变形,有效的过度道路与桥梁连接处的沉降差。
道路的柔性特制使路基容易出现变形甚至是长期变形,路堤也极易出现压缩变形,此时应该运用挤密复合地基的方法缩小道路与桥梁的刚度差异,降低因压缩产生变形的可能性,主要是在路基上成孔,挤密提高基土的密实度,接着注入材料使其成实桩,实桩有挤密和置换的特质,路堤的土壤更为凝聚。土桩的材料成本并不高,常用材料主要是砂、土、灰土或者二灰土,但是尽管如此,在施工过程中若用到土桩则组要一整套完备的打桩设备,而这套设备的成本却十分昂贵。增强道路刚度的同时也应该适当增加桥头的柔性,利用筋土挡墙适当的降低桥头的刚度,以此减少道路与桥梁连接处的刚度差,这样路面和桥面在承受超负荷压力时,可以使其压缩变形、均匀过度沉降,由此防治跳车现象的产生,但是这种桥头施工难度并不小,而且不适用于多跨的桥墩。
[1]张洪怀.议公路与桥梁连接处的施工管理[J].长安大学学报,2011(09):219 -220.
[2]王亮.市政工程中道路与桥梁连接处的设计与施工[J].华东公路,2010(02):37 -38.
[3]冯智鹏.传统道路与桥梁连接处设计与施工的问题以及应对措施[J].公路交通科技,2013(11):85 -86.