路桥过渡段路基路面结构设计分析研究

2020-11-26 05:04:33张鑫
商品与质量 2020年30期

张鑫

河南锐浩建设工程勘察设计有限公司 河南南阳 473000

因为受到自然环境以及车载负荷等因素影响,道路桥梁过渡段经常会出现变形问题,会对来往车辆行驶安全以及工程使用性能等产生不利影响。虽然工程变形与弯曲属于客观存在现象,无法完全避免,但可以通过合理设计,将过渡段变形、弯曲幅度控制在合理范围之内,最大限度保证工程使用与来往车辆安全,因此对过渡段设计施工问题展开分析与优化,显得极为必要[1]。

1 路桥过渡段路基路面结构设计中的问题

1.1 结构设计缺乏合理性

在公路桥梁设计工作中应全面考量多个影响因素,确定结构的形式。在设计中坚持从整体到局部的原则。在普通工程设计中,路桥过渡段的路基路面结构设计一般选择粒径较粗的物料填筑,在工程设计中,如不能正确应用混凝土过渡板或加筋土,就会在路桥过渡段的设计和施工中引发安全隐患。不仅如此,搭板设计的不合理,定性版的形状、尺寸和强度等均无法满足工程施工的要求,且设计人员的业务水平差异较大,这些问题均会影响过渡段路基路面结构设计的整体效果。

1.2 路基不均匀沉降的问题

路桥过渡段的设计中,由于桥梁结构和路面结构的刚度不同,在车辆荷载和自身结构体系的自重作用下,地基会产生不同程度的不均匀沉降,进而使两侧的地基产生台阶,造成车辆桥头跳车现象的发生。这种现象是由于两侧结构不同造成的,一方面由于路面在荷载的长期反复作用下,使得地基土之间的缝隙逐渐减小,并且伴随着土体的侧向位移,使得路面结构高度逐步下沉;另一方面也可能由于桥梁所处位置的桩基下的土层地质条件不好,土体的天然空隙较大,在车辆荷载和其他荷载的反复作用下,地基出现下沉的现象。首先我们要明确,路桥过渡段产生不均匀沉降是无可避免的,如果沉降在规范允许的范围内,且不会对车辆行驶造成明显的危害,这是可以接受的。但是如果车辆在行驶过程中能感觉到明显的跳车现象或者不舒适的情况,这就要求设计和施工单位,尽可能实际的模拟现有道路路基状况,采取一定的措施来减小地基之间的不均匀沉降的差值,进而提高路桥结构的使用寿命。

1.3 软土地基的处理方式欠妥

在国内桥梁工程项目建设中,软土地基是十分常见的一种地基类型,变化性强、稳定性差、透水性低是该类地基的主要特点。基于此,设计时要进行充分地分析评价,选择最为适宜的软土地基处理方式,一旦有错,会直接影响后期桥梁工程的稳定性,还会导致过往车辆出现桥头跳车情况,严重者会出现路基坍塌事故,造成无法估量、不可挽回的损失。可是,国内部分企业的设计人员在进行软土地基处理时,即便使用了不当的处理方式,也没有认识到,还依旧在沿用。

2 完善路基路面设计的有效策略

2.1 因地制宜,科学处理软土地基

在软土路基处理中,应根据当地的实际情况,采取针对性的处理措施,保证软土路基施工设计与地质环境和地质条件相适应,处理软土路基施工中的不足。某高速公路建设的过程中为了提高生态环境的质量,建设了与当地自然环境充分融合的绿色大道。为最大限度的降低其对湿地的影响,设计人员将湿地路基段改为了桥梁,这一举措不仅保护了湿地景观的原貌,而且地下水系统的性能也得到了保护,极大地推动了生态系统循环的发展。但这也使得大规模桥梁施工难度加大[2]。

2.2 选用合适的填料,保证压实度

路基及台背填料的选择对于路桥过渡段的结构性能也具有很大的影响,在选择过渡段结构的调料时,要充分考虑到现场的地质情况以及结构物的承载力情况,综合分析填料的颗粒级配及材料的配比等问题,多增加粗骨料的分量及比例,进而促进填筑结构的刚度和安全性能。结构压实度的控制是施工单位的一个重要方面,这对于结构刚度的提高是十分必要的。在施工时,要保证每层土的填土厚度,使得压实效果最佳,一般应每层土的厚度都控制在15cm 左右,压实一层铺筑一层,在每层压实完成之后要严格测量其压实质量,确保满足设计和规范要求。另外在进行压实之前,施工单位应该将混合好的材料涂到过渡段中,使其进行充分的软化,然后将周围的热料进行一定的处理,最后将粘接层涂抹在路桥过渡段,促进压实工作的顺利进行。最后要严格按照施工顺序进行压实处理,依次进行卸土,摊铺,洒水,晾干,碾压,选用适宜大小的压路机,根据实际情况确定碾压次数,待每层碾压检验合格后进行下一步工序,确保压实质量。

2.3 加强搭板桥头设计的合理性

对于路桥过渡段桥头跳车问题,在路基路面结构设计的过程中应科学设置桥头搭板的坡度来解决上述问题,该方法可确保搭板的标高与桥台连接点高度相同。在路面连接的一侧,路面高度要比搭板的标高高,从而构成预留反向坡,然后再对其坡度予以严格控制,有效规避路面沉降问题,防止工程建设和使用中出现桥头跳车问题,保证行车安全[3]。

3 结语

综上所述,改革开放以来,我国的公路建设事业取得的成就是被充分肯定的,但我们也要认清现实,承认设计与施工中存在的不足。国家与地区经济的发展离不开公路工程,路桥的建设质量是公路工程中的重要问题,科学、合理的进行路桥过渡段路基路面结构设计,对社会的发展有着极为积极的意义。