浅谈路桥过渡段路基路面的结构设计

尹长勇

（太原市城乡规划设计研究院，山西 太原 030002）

我国道路建设发展至今其建设规模和建设技术处于世界领先水平。随着人们生活水平的提升，交通量在不断增加，路桥工程建设越来越受到人们的重视。路桥工程建设不但能够更加便于人们的日常交通出行，同时也推动了我国经济以及交通业的发展。但是从目前情况来看，受到设计技术等方面因素的限制，我国路桥过渡段的建设以及施工中还存在着不同类型的问题，特别是路基路面结构设计方面的问题更是如此。

1 路桥过渡段的力学特征

作为连接道路和桥梁的纽带，路桥过渡段力学性能分析对其基础设计质量提升具有重大影响，确保路桥过渡段的力学特征把控的合理，能够为路基路面结构的规范化设计提供有效指导。从结构形式来看，道路和桥梁存在一定的差异；具体而言，道路工程以岩土基础为载体，并在其上部进行路基和路面结构的设计、施工，确保了交通平台的形成；而桥梁工程虽以岩土为基础，然其上部为各种形式的桥梁结构，这就使得桥梁交通平台与道路交通平台存在明显的竖向刚度差异，并在路桥过渡段形成对比。就路桥应用过程而言，稳定性是桥梁工程建设质量控制的重要因素，为确保桥梁应用的安全性，工程设计人员在桥梁建设初期，往往会对其结构刚度和沉降指标进行严格规范，使得其沉降变性较小。而道路工程应用中，其不仅会受到通行车辆荷载的竖向压力，同时也会受到自身压缩特征的影响，故而存在较为明显的长期变形，导致路桥过渡段沉降差的形成。需要注意的是，一旦路桥过渡段存在沉降差，则车辆在行驶过程中就会出现跳车、振动和摇晃等现象，不仅影响行车的安全性，更对会通行效率、道路耐久性造成较大影响。基于此，把控路桥过渡段力学特征，实现其路基、路面结构的规范化设计势在必行。

2 路桥过渡段路基路面问题分析

1） 对于软土地基的处理不良，对于路桥过渡段施工来说，最为重要的问题之一就是地基问题。在路桥过渡段施工时，因为钻探工作不足、钻探深度不满足施工标准，对于技术人员的工作造成了阻碍。设计人员无法准确判定出软土地基深度、范围以及相应性能，影响到路桥设计准确性，造成路基沉降问题，引发桥头跳车问题，影响到人们的正常出行。2） 结构设计问题，受到基础设施以及技术水平方面的影响，路桥结构设计中还存在某些问题。虽然经过了近些年的优化设计但是无法从本质上解决路桥过渡段问题。3） 边坡防护措施问题，相关人员对于边坡防护在路桥过渡段路基路面施工中的重要性认识不足，缺少合适措施对桥头引道实施边坡防护，从而引发路桥台背的填土流失以及安全事故问题。

3 路桥过渡段路基路面的结构设计分析

3.1 有搭板结构设计

有搭板结构设计可增强路桥过渡段的稳定性，从而规避桥头跳车的问题，尽管有搭板结构设计的优势十分明显，但是受到主观因素的制约，施工单位搭板应用经验相对匮乏，过渡段也容易发生路基沉降差。因此，在设计施工中，通常会设置枕梁，并结合反向坡度的实际情况调整枕梁。

3.2 不设置搭板时路基路面结构设计

1） 从现阶段来看，我国公路在大中桥位置都设置有搭板，如果这些搭板受到破坏就会影响到车辆的正常运行，同时具有较大的施工难度和较高的维修费用，所以某些发达国家并没有在过渡段设置搭板。从目前来看，路桥过渡段发生跳车的主要原因就是引道和桥台两者之间的刚度差，所以最为有效的方式就是优化桥台后路基的整体刚度，确保其良好的刚柔性能。所以较为常用的材料就是柔性向刚性过渡的材料，最为合适的就是半刚性材料，粒料次之。例如某路桥工程的桥头引道采用半刚性材料实施填充，经过长时间使用证明其效果较好，能够有效降低差异沉降问题。2） 如果不考虑桥台边界条件的影响，那么可以将引道和常规路段同样进行结构分析。但是从路基沉降分析得知，随着压实度的增加素土的压缩模量也有所提升，但是因为其基数相对较小，就算其压实度较高也无法改善其最终的沉降量，所以对于高填方桥头路基来说不适宜采用较多的素土进行填筑。另外，在考虑到路基沉降造成桥头跳车严重性的情况下，若是不设置搭板，那么桥头高填方路面结构可以用无机结合料，要保证底基层厚度在3m 之上，底基层和素土压实度达到95%。

3.3 过渡段结构设计

在进行过渡段结构设计时，土工格栅是其设计的首选，土工格栅没有什么特殊的要求，只要其施工规范，土工格栅就能充分发挥出其强大的抗剪功能，与周边的土质合为一体。同时还能在极大程度上增强土体的承载力，避免土体发生形变，进而极大的提升路基的稳定性，除此之外，合理的设置土工格栅还能使其与土体产生一定的摩擦力，这种摩擦力能有效减缓台背测垂直方向上的应力，提升过渡段路基的承载力，从而使得路基沉降的概率大大降低。此外，在具体的施工过程中，还可采用水平布置的方式进行施工，通过科学合理的施工方式，能在很大程度上减少路基受到行车荷载后变形的现象。

3.4 过渡段路基压实工艺设计

路桥过渡段建设中，要确保路基承载能力提升，避免路桥沉降变性，则在路基填料和压实过程中，应对其材料和工艺进行系统设计。就目前而言，以黏土作为路基填料是较多道路工程路基建设的主要形态。压实设计过程中，设计人员应充分考虑道路运维变形的影响因素，从而在把控黏土材料特性的基础上，进行具体指标的规范设计，并在分层填筑和压实工艺应用中，实现路基沉降变形的有效控制。

3.5 加大埋深控制力度

当前，路桥过渡段路面结构搭板设计主要有三种形式，分别为台阶式、变厚式和等厚式。而且搭板的深度也有所不同。搭板埋深直接影响了路基路面的稳定性，且不同埋深的搭板要求也有所不同。高置式搭板要与桥台顶面的高度相同；中置式远台端的搭板顶面需在路面面层及基层的中间；低置式远台端的搭板顶面不得超过路面基层；路桥过渡段路基路面结构设计中，埋设方式的选择必须充分结合建设要求，全面了解不同埋设方式的特点，进而加强其科学性与合理性。

3.6 路面结构设计

搭板设计是路桥过度段路面结构设计的核心所在。具体而言，搭板设计以道路和桥梁连接区域为基础，并在一定区域内进行缓冲、过渡搭板的设置，避免路桥竖向刚度的直接碰撞。就路面搭板设计过程而言，搭板规格和土工格室施工是其设计的两个关键环节。就搭板应用而言，重力式搭板、桩柱式搭板和肋板式搭板使其常见的三种应用形态。设计人员应结合实际工况，对其进行系统规范的设计应用。另外，土工格室施工、搭板下部填料等都对其整体规格把控具有较大影响。一般情况中，为确保路面结构应用合理，避免路桥过渡段跳车现象的发生，其搭板设置需满足以下指标。搭板设计过程中，为确保搭板下部沉降差的有效控制，可进行枕梁加入或搭板后背填筑物的规范施工。需要注意的是，搭板后背填筑物的设计应用是一个柔性化的支撑结构，设计人员应对其压实度进行规范控制，确保其压实程度保持在96%以上，从而实现路桥过渡段沉降差的有效控制，提升桥梁提升通行质量。

3.7 提高搭接方案设计的科学性与合理性

为方面后期工程施工的开展，必须高度重视基础设计和处理，有效加强路桥过渡段的完整性。路基压缩变形是引发桥梁两端下沉的主要原因。在桥面的设计中，若搭板与面层厚度相同，后期不会出现沉降差。所以，为显著增强路基结构的稳定性，可选择桥头搭板的方式。这里要求搭板的加强厚度不得超过2m。搭板所使用的材料要与桥面结构材料相同，并增强荷载分配的平衡性与均匀性，减少线路的振动，从而控制结构变形，确保行车的舒适性。

4 结语

在道路桥梁的建设过程中，注重对路桥过渡段路基路面的设计和施工质量是极其重要的。过渡段的的合理设计及良好的施工质量是整个路段行车品质的重要保障。因此，施工人员必须牢牢把握路桥过渡段路基路面设计要点，并采取路桥过渡段的变形控制、合理设置缓和过渡段路桥、提升地基承载力等方法进行解决，这样才能有效减少路桥施工的问题，降低其使用的安全隐患，从而最大限度的为车辆的通行提供便利。