路桥过渡段路基路面的结构设计

骆振

摘要：当前，我国公路桥梁施工技术有了明显的提升及进步，其整体施工质量水平也有了较大的提高，然而在目前路桥工程施工的过程中，特别是在过渡段路基路面施工中还存在许多难以解决的问题，降低了路桥的建设速度。所以在进行路桥施工时，要运用科学的方法做好过渡段路基路面设计工作，以全面提升路桥工程的质量。本文 首先分析了路桥过渡段路基路面存在的若干问题，主要有未能有效处理软土地基、边坡防护不到位、结构设计不合理等，而后从没有搭板的结构设计、搭板结构设计两方面简要分析了过渡段路基面结构设计问题，最后探讨了搭板设计的注意事项，以供参考。

关键词： 路桥；过渡段；路基路面；结构设计

引言

在路桥过渡段的施工中，桥台和路基之间存在着确定的刚度差，刚度差的存在对路面的平整度产生了一定的影响，引发桥头跳车，使车辆的安全性和舒适性降低。在结构设计方面，要结合桥梁过渡段的实际情况进行准确的计算，合理的制定施工方案，选择的施工工艺满足实际的工程要求，使桥梁路面的质量和耐久性得到保证。

1、概述

1.1路桥过渡段概述

目前国内外研究人员已有了一些解决桥头跳车问题的思路和方法。从理论上讲，实现台背回填的“刚柔过渡”有两种方法：第一种方法是台背回填范围内，使用能从路基土刚度渐变到台墙刚度的变刚度材料，实际上这种可能性不大；第二种方法是使用介于路基土与台墙材料之间的某种材料，但沿长度方向变化其厚度，也即使得台背回填远薄近厚，从而实现台背回填的“刚柔过渡”。为消除和减少结构突变的影响，使两种性质不同的体系在抗垂直变形能力上平滑过渡，在结构设计上使路面面层下的结构由间断的对接形式变为过渡性的局部搭接形式，如设置搭板，从而增加邻近桥台处的路面结构强度，提高路面抗变形能力。

1.2路桥过渡段路基路面结构设计的重要性

当前，各个地区的经济往来越来越频繁，这就要求相关部门进一步加快路桥建设步伐，这也是社会主义现代化建设的需要。在这一背景下，就必须对路桥工程进行进一步设计，促使工程建设水平得到有效提升，满足新时期路桥运输要求。针对路桥过渡段而言，结构设计对于路桥的安全性、稳定性均具有重要影响。因此，要满足路桥工程稳定性要求，就必须增强设计方案的可行性和实用性。

2、路桥过渡段路基路面存在的问题

2.1伸缩缝和桥头搭板链接不合理

桥头填土时，桥台沉降具有显著的差异性，导致桥梁伸缩缝以及桥头无法按照工程标准连接。如果桥头的伸缩缝以及搭板连接不合理，就会降低道路的安全性与稳定性。同时，整个路段的行车速度显著下降。另外，桥梁连接位置存在阶梯形式的缝隙，导致桥面受到极大的冲击作用。该问题的主要原因是回填材料的透水性不良，路面的基准无法满足要求，引起路面以及基础的非均匀性沉降。

2.2 路面平整度较低

在道路桥梁的建设中，要严格监督与管控路面的施工过程，采用合理的施工工艺。避免路面的沉降速度过高，不允许汽车以较高的速度行驶，避免路面不平整而导致车辆轮胎受到震动或者损坏。该问题的主要原因是在碾压基层后，压实施工的工作质量与预计工作质量存在的差距，施工人员的技术水平较低，不能满足施工的要求。

2.3 路基路面受损程度较高，地基塌陷

在道路桥梁的建设中，要严格监督与管控路面的施工过程，采用合理的施工工艺。避免路面的沉降速度过高，不允许汽车在这一阶段以较高的速度行驶，以避免路面由于过于不平整而导致车辆的轮胎受到严重震动或者损坏。路桥过渡区域平整度极差的主要原因是在对基层进行碾压以后，压实施工的工作质量与实际的预计工作质量存在一定的差距，主要是施工人员的技术水平还比较低，不能满足施工的要求。

3、路桥过渡段路基路面的设计方法

3.1 桥头路基设计工作之不进行搭板设置

在公路的大桥路段设置搭板在一定时期内是非常有作用的，但随着时间的延长搭板就会出现破损，从而影响车辆的正常通行，对此进行维修的难度也比较大而且成本较高。 因此在分析桥头出现跳车现象这一问题时， 发现可以根据桥台路基和引道之间的刚度差尽可能的借助合适的材料实现对整个桥台路基刚度的改善。 为了尽可能的提升其刚柔过渡性，在施工作业时应注意使用由柔性向刚性过渡的材料和半刚性的材料、粒料等。 在进行无搭板设置工作是要制定合理有效的排水设施，以更好的保证后台的压实度。 为了有效应对路基沉降的问题就要尽可能的增加素土的压缩模量， 在高填方的路基位置处也不能过多的使用素土而是大力使用无机结合料， 并且使素土和底基层的压实程度不低于 96% 、 地基的厚度超过3m 。 例如，当路基土的自重是轮重压力的 5 倍时，在车辆行驶荷载的情况下路基工作区的深度就會因此而达到 3m 。

3.2 桥头路基设计工作之进行搭板设置

通过总结大量的路桥工程的施工经验后发现，做好桥头路基的搭板设置工作会有效的避免桥头出现跳车现象的发生。要保证桥台连接位置处的高度和搭板的标高保持一致，就要预留出一定的方向坡度。但在路面的连接位置处预留方向坡度时，实际高度往往会高出标高，因此施工人员还需要充分参考路桥的沉降差。真正进行桥台和搭板的锚固作业时，要充分利用水平方向的处理方法和竖直方向的处理方式，在连接桥台和搭板时水平的处理方法会保证桥台的受力均衡。对于枕梁，并不是所有的搭板设置工作都需要，需要通过对实际情况进行充分的考察和论证之后才能确定。枕梁在设置时主要有碎石桩和水泥碎石桩两种可供选择的形式，不同的形式有不同的优势长处和短板，在最终的确定之前必须要充分考虑路桥的实际沉降差。除此之外，搭板的厚度经过适当的增加会更好的提高搭板的抗变形能力和抗弯拉应力。

3.3路桥过渡段路基路面压实设计

对路桥过渡段进行具体施工过程中，可以同时对路桥台背和桥坡填实和填土，采用这一方式，能够有效防止沉降现象的发生。同时，结合相关施工方案对其进行具体施工，也可以采用分层填筑的方式。对每一层的厚实度进行合理控制，按照相关规定对不同环节进行具体施工，首先将土卸下车，然后使用推土机推平，此后对路面进行洒水。相应施工人员要使用专用工具对路面进行填平，然后使用压路机实施具体的压实操作。

4、搭板结构设计的注意要点

4.1 形式确定

当前，为了适应路桥过渡段的具体要求，搭板结构设计形式非常多，其中使用最为广泛的是等厚搭板、变厚搭板以及台阶搭板三种方式。在进行设计的过程中，要根据路基的特点以及工程的具体要求来选择结构型式，如果型式选择不正确，工程质量就难以保障，也不能保证工程设计方案的科学性。

4.2 长度确定

在确定搭板设计方案时，最为关键的则需确定搭板长度。在结构设计的过程中，确定搭板的长度需要从以下的几个方面入手：①在发生沉降时，纵坡变化需要控制在一定的范围内；②确保搭板长度比破坏棱体长；③确保搭板长度能够满足预留缺口的结构；④保证搭板的有效长度满足工程施工的需要。在设计的过程中，为了充分保证搭板长度，满足工程的实际需要，需要以纵坡的变化以及预留缺口的长度作为主要的计算依据，同时采取科学的方法进行确定。此外，还需要充分考虑到动力原理的影响，搭板受力和自身长度有着必然的关联，通常情况下搭板越长则越利于受力。在工程设计中，搭板长度通常不会在5m以下，大型桥梁通常需要设置为8～12m之间，中型桥梁需要保证在6～8m之间。

5、路桥过渡段路基路面的施工技术

5.1 预设处理

预设反向坡度，结合沉降值来确定竖直方向的路面高度，将运输中所产生的路基沉降数值相抵消，以消除桥头跳车。合理预设过渡段，铺砌混凝土或者石块。如果出现较大的沉降量，重新铺砌路面保证交通不受到影响。过渡路面的衔接可以采用混凝土制成的搭板，保证过渡位置平缓，不会出现桥头跳车。工程中所应用的混凝土形式的搭板，应该满足相应标准和规范，不允许擅自更改工艺的，必须保证混凝土的坡面平整。

5.2 降低土体蠕变

采用砂砾石来对台背进行填充，台背的模量数值极大，必须压实，操作的复杂程度不高。所应用的材料应该具有极好的排水性，避免自身的形状发生改变，挤压桩柱，掺混生石灰与碎石块相提高土体的密实度。土工形式的格栅，通过锚固功能得到合理固定，在台背的位置处，避免土壤随着台背沉降，促进土体抵御形状改变能力的提高。台背的填充如果采用无砂混凝土来進行，确定比例的水泥、粉煤灰以及粗细骨料共同构成了无砂大孔径的混凝土，这类混凝土在自身性质的作用下，完成定型，完成固结以后，质量变小，沉降也会减少。

5.3 地基问题

如果路桥过渡段的施工所在位置属于软土路基中，那么在开始施工之前，需要对其进行处理才能进行施工，这样可以有效避免发生沉降现象。路桥过渡段软土路基施工的过程中，要根据软土的类型和性质，选择最佳的施工方案，以保证其具备工程要求的承载能力，提高整体稳定性。以某路桥工程项目为例，笔者在进行现场勘察时发现，该施工区域是明显的软土层，根据地质勘测报告发现，该工程的道路线路处于厚度较厚的软土基层中。本路桥工程中的桥头填土较高，高路堤的填筑，能够有效防止沉降现象的出现，但导致在后续施工中的整体路面工程和线形存在较大的变化，不仅会影响道路形式的舒适性，同时还容易导致车辆行驶安全性的下降。因此，在桥接坡30m范围内使用单轴双向水泥搅拌桩进行处理，桩身需要穿透软土层，通过这一系列的施工之后，可以大大提升该部分路基的承载能力，保证道路的安全性和稳定性。

5.4 排水问题处理措施

路基的排水施工是整个路桥过度端施工的主要工作。如果排水工作的完善程度不足，就会导致路桥过度段表面的稳定程度不足无法抵御强度较大的载荷。施工中，要严格、全面的做好排水工作，一般通过设置截水沟、盲沟以及排水管的方式来实现过渡段的排水。同时，负责的部门需要加固处理，保证路桥过渡段的顺利排水，石路基的使用性能以及承载能力得到保证。

5.5 加强过渡段路面的维护

修建路基时，破坏原来土壤的平衡性或者对平衡性产生较大的影响，导致路基整体受到的载荷量过大。相关道路施工单位应该对全国路桥过渡段进行细致的维护，坡面的维护主要目的：①避免地表水对路面的持续冲刷，导致岩石风化、发剥离现象；②促进环境和桥面的相互平衡、彼此协调。结合石砌的方式进行施工，这与其他操作的最大区别就是路基坡面的形式不同，所应用的施工办法也存在着较大的差别，必须合理区分。路基路面的岩石层容易破碎，需要选择适当的材料提高强度，比如：应用塑性网格、锚杆挂丝网等方法。

结语

综上所述，我国现阶段公路桥梁的建设范围不断拓展，工程建设技术也持续优化和更新，国家对桥梁建设质量的要求逐渐提高，路桥过渡段的施工安全性对桥梁的整体性能具有较大的影响，所以必须合理管控，以保证道路桥梁运行的安全性和耐久性满足实际要求。

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