试分析路桥设计构思的一体化

刘干平

（韶关市翔宏公路勘察设计有限公司 广东韶关 512023）

试分析路桥设计构思的一体化

刘干平

（韶关市翔宏公路勘察设计有限公司 广东韶关 512023）

近年来，随着我国经济建设水平的不断提升，对道路桥梁工程的质量提出了更高的标准和要求。传统的路桥设计，容易出现“桥头跳车”的问题。路桥设计构思中的一体化设计思想能够有效解决这一问题，并能够进一步保证路桥行车的安全性、可靠性及其使用年限。本文主要针对路桥设计构思的一体化优势，分析了路桥一体化设计要素，并结合工程实例探讨了路桥一体化设计构思的实践过程。

路桥设计；构思；一体化

道路行车及物流运输的安全性与可靠性在很大程度上受桥梁与道路的链接质量影响。而在我国大部分桥梁工程中，受土质、设计、施工、后期通车等多方面因素影响，桥梁与道路衔接处往往会出现沉降差，造成安全隐患。因而深入分析探讨路桥设计构思的一体化，有利于提升路桥衔接质量，保证我国的交通道路安全。

1 路桥设计构思一体化的优势分析

桥梁修建比道路复杂，其成本高，因此桥梁的设计是和道路设计分开的。在进行桥梁的坡处设计时，要进行填土，若土层高压缩、高含水量、差透水性的特性，就会导致路基沉降。桥梁设计使用桩基础来建设，其设计除了重视桩的承载力以及对桥梁的支撑，如果桩基承载力大，施工过程中，桥梁的沉降量就不大。桥梁和道路沉降程度和速度是不一样的，形成两者之间的沉降差，如图1所示。

现阶段进行的路桥施工工程，对于这个问题没有很好的解决办法，只能施工后对沉降的路面进行补救，或者对于桥坡进行真空预压和降水。但是这些方法在两者分散设计上进行的，由于没有在施工前进行调节，成本消耗高，还不能够保证很好的效果，使得施工完成后期形成了修建、维护成本很高的路桥建设。要解决这些问题，必须进行路桥设计构思的一体化，将桥梁和道路的设计人员统一协商、衔接，在保证质量的情况下，使得路桥沉降减小差值。桥梁和道路的构思一体化，使得桥梁桩的基础、后期以及维护减少成本，缩短了施工时间。

图1 沉降差

2 路桥设计构思的一体化要素分析

2.1 一体化设计流程

进行路桥设计的时候，由于桥梁、道路过渡部分沉降差异，会使得车辆行驶到桥头出现颠簸现象。所以在设计时，要将两者的沉降速率和沉降量协调相近，以免出现使用多年以后导致路桥的沉降量差异大。在设计道路和桥梁的设计人员需要互相沟通交流、协商配合，通过综合施工时间、桥梁沉降等等情况，使得路桥沉降具有差异性问题得到解决。设计流程就应当是：

（1）路桥设计人员通过精确计算桥坡的软基沉降速率，加入成本不高的桥坡软基进行处理，精确算出软基速率和沉降量。

（2）路桥设计人员通过精确计算桥梁沉降速率，对于其桩基的沉降速率和总沉降量通过计算得出。

（3）将桥梁和道路通过一体化设计，减少两者之间的沉降差值。

2.2 桩基沉降速度计算方式

利用沉降计算法：等代墩基法、Mindlin解法以及沉降控制的复合桩基等方法，对路桥的沉降速度通过精确的计算。在进行路桥沉降速度精确计算的时候，要注意土层压缩变形、桩端的刺入变形等等问题。在跨越河流的区域，要思考土、水、桩的应用。遇到复杂的地势，还要注意到地震、滑坡、泥石流等等问题的影响。

2.3 一体化设计要点

（1）利用桥梁和道路的沉降曲线的计算，对桥梁、道路之间过渡段落采用变形控制。变形控制使用在桥梁道路过渡段中，需要设计人员以及施工人员对过渡段的路基进行沉降量控制。以达到路桥过渡段沉降差的减小，也要增加过渡段的沉降差。因此，通过地质条件、施工工艺等等精确计算路桥的沉降曲线，制定路桥的施工计划。

（2）合理选择道路和桥梁在过渡处的施工工艺和施工材料。在不同的选择下，两者的沉降速度也具有差异性，依据有效的施工工艺和施工材料的使用，可以合理调节道路和桥梁的沉降速度，使得路桥基本一致。基于桥梁过于坚固的原因，施工人员要使用桥坡承载力加强的手段，减少桥坡地基的沉降。可以使用土工合成的材料加筋提高，也可以采用放松桥梁沉降速度使路桥沉降速度不具有差异。

（3）合理、有效设计路桥的过渡处。路桥的施工结构、材料不同，桥梁由于刚度不小，同道路的路基结构强度过小，所以道路、桥梁一体设计时，要注意在两者间加强过渡处，减少两者间过渡。按照中国修建路桥的经验，在柔性桥坡以及刚性桥台两者间放置30m以上，50m以下的强度渐变段，可以使用不相同的填料进行渐变，使得两者结合点加强过渡。

2.4 一体化设计构思中质量控制措施

（1）道路和桥梁设计一体化中，对于两者路基进行处理的方法。使用复合地基法水泥粉喷桩。用这个方法使得路桥的过渡处软土的承载力得到加固，但是这个方法的施工成本太高。如果使用超载预压进行，这个方法的施工时期太长。所以结合两者，可以通过塑料排水板的方法进行加固。在施工进行中，应当因地制宜，选择适合的方法进行路桥过渡处地基的加固。

（2）道路、桥梁一体化设计时，注意两者过渡段路基填料的合理选择。按照施工的具体实际情况选择最适合的填料。一般可以通过实地检验，土壤的塑限、液限，了解填料松铺厚度和压实遍数进行合理的选择。

（3）路桥一体化设计时，要对路基进行填筑前排水。在降水量很大的区域，要进行路桥过渡段排水施工。不然，地下水和地表水会对路桥过渡段造成侵蚀。可以使用盲沟和横向泄水管的方法进行排水。

（4）路桥一体设计时，要进行过渡段施工组织。在路桥过渡段的桥台和桥坡连接处，要进行碾压桥坡和填筑以及锥坡填土。两者进行填土时，使用大型机器进行碾压如果困难，可以使用小型的压实震动机械进行。

（5）路桥一体化设计时，要对道路、桥梁过渡带路基的施工进行检测。保证路基施工要严格依照设计要求进行。合理选择填土速度，使得路基强度以及稳定得以提高。

3 路桥设计构思一体化工程实例分析

某市拟建一座横向跨线桥，桥梁宽度为10m，结构采用简支梁式结构，采用φ800钻孔灌注桩为桥梁的桩基础。桥梁共9跨，每跨在22～25m范围内。本桥梁工程采用路桥一体化的设计方式。

各个桥墩所用的承台尺寸、桩数、桩径、桩长的确定基于地质勘查报告进行初步确定，桩基沉降的计算采用沉降控制复合桩基算法，同时采用等代墩基础法作为前者算法的比较。表1～2为土层地质资料和计算所得初步设计参数表。

单桩静载荷试验方案的制定依据初步确认的桩长，进行试验数据的记录与收集，通过对荷载轴力曲线、荷载沉降曲线的数据的收集分析，将单桩的承载力确定。在有限元程序中代入试验中所得实测数据，通过对比分析，将桩基的整体沉降值确定，并将各个桥墩所需的承台尺寸、桩数、桩径、桩长等设计参数进行最终地确认及检查。

表1 土层地质资料

表2 初步设计参数

4 结束语

路桥设计构思的一体化需结合工程实际情况，把握设计流程及设计要点，运用科学合理的桩基沉降计算方式，确保一体化设计施工方案的可操作，尽量在设计过程中对工程质量进行管理控制。同时我国路桥设计构思一体化理念还需与时俱进，顺应科技时代发展的潮流，不断吸收、改进和创新。这样才能够真正提升我国的路桥工程质量，保证我国的交通运输安全，从而促进我国经济建设的健康可持续发展。

[1]刘宇.浅谈路桥设计构思的一体化[J].林业科技情报，2014，46（4）：88～89.

[2]魏同军.浅谈路桥设计构思的一体化[J].价值工程，2015（6）：75～76.

[3]田虹，高慧文.谈路桥设计构思的一体化[J].科研，2015（70）.

[4]杨大余，蔡锋，孙文涛.路桥一体化设计的构思研究[J].城市建设理论研究：电子版，2015（16）.

U412

A

1004-7344（2016）20-0135-02

2016-7-3

刘干平（1960-），男，助理工程师，中专，主要从事公路、桥梁勘察设计工作。