交通工程中道路与桥梁连接处设计施工分析

刘广魁

（兰州博文科技学院，甘肃 兰州 730101）

1 工程概述

该项目是一项新的道路桥梁工程，目的是连接两侧的斜坡地带。该工程全长1.45km，桥梁部分总长度为267.8m。总体投资额为7849.25 万元，是一项规模较大的公共基础设施建设项目。该桥梁位于东西方向，宽度为25m，分为两个部分，横向和纵向斜率分别为2%和4%，使桥梁的美观度较高。

为了完成这一建设任务，采用了由多个部件组成的钢模板。背部由10 号角钢制作，侧面的钢板厚度达到6mm，并配备了振捣器。为满足不同的施工需求，底部模板和端部模板的钢板厚度分别设定为10mm 和5mm。整个工程在设计和建设过程中严格遵守国家和行业的相关规定和标准，以确保工程的质量和安全。

2 道路与桥梁连接处设计施工注意事项

2.1 安全防护

在道路与桥梁连接处的设计和施工中，防护问题是重要的技术和安全问题，主要包括施工人员的安全防护、临时交通防护以及完成后的设施防护等。

首先，施工人员的安全防护包括必须严格执行安全规程，使用合格的安全防护设备，避免施工安全事故。其次，临时交通防护主要是为了确保施工期间周围道路安全、畅通，需要采取一系列交通组织和管理措施。最后，设施防护主要是为了保护道路与桥梁连接处的设施不受损坏，需要采用适当的防护措施和设施，如防撞护栏、防护网等。

2.2 软土路基

在道路与桥梁的连接处，如果遭遇软土路基且处理不当，可能会引发一系列工程问题。软土具有强度低、压缩性大以及易于变形等特性，这些特性可能导致路基的稳定性受到威胁。如果没有采取适当的工程技术改善这些软土地基，可能会出现结构下沉、路面开裂、结构变形等问题，不仅会影响道路的使用寿命，且会对道路的交通安全性产生威胁。因此，对软土路基的处理是道路与桥梁连接处设计施工中需要重点关注的问题。

2.3 路面涌起与沉陷

道路与桥梁连接处的路面涌起与沉陷是施工中常见的问题。由于桥梁与路面的连接部分存在结构性差异，受土壤性质、荷载分布、水分变化等因素的影响，桥梁与路面连接部分的应力集中，进而诱发路面涌起或沉陷。路面涌起可能会造成驾驶难度加大，严重的涌起甚至会导致行车安全问题。路面沉陷则可能导致积水问题，久而久之，还可能影响桥梁结构的稳定性，增加维修成本，且在雨雪等恶劣天气下极易引发交通事故[1]。因此，道路与桥梁连接处的路面涌起与沉陷问题必须得到足够的关注。

3 道路与桥梁连接处设计要点

3.1 桥台的合理设计

桥台是道路与桥梁连接的关键部位，其设计水平直接影响桥梁结构的稳定性及道路的使用效果。首先，进行桥台设计时需要考虑地质条件和基础承载力，确保桥台能在各种荷载作用下保持稳定。其次，桥台的高度、宽度以及角度等需要根据桥梁的类型、载荷条件、地理环境等因素进行综合考虑，并应与上部结构尺寸相匹配，以满足桥梁的强度、刚度和稳定性要求。再次，桥台的排水设计也非常重要，必须保证在极端气候条件下也能有效地排除桥台及其周围的积水，防止冻胀和腐蚀问题。最后，桥台的抗震设计也不容忽视，需要充分考虑地震对桥台的影响，采取相应的抗震措施，确保桥台在地震中的安全性。

3.2 缓和过渡段的优化设计

在道路与桥梁连接处通常会设有缓和过渡段，以减少行驶车辆从道路到桥梁或从桥梁到道路过渡时的不适感，保证行车安全和舒适。因此，缓和过渡段的设计优化是非常重要的。首先，过渡段的长度应根据桥梁结构类型、路面设计速度、荷载条件等因素进行科学计算，以保证车辆能在过渡段内平稳行驶。其次，需要优化过渡段的纵坡和横坡设计，以实现道路到桥梁的平顺过渡，减少行驶车辆的侧向偏移和不稳定行驶。再次，过渡段的路面铺装材料和施工工艺要与主路面和桥面保持一致，以保证行驶车辆的行驶稳定性。最后，要充分考虑过渡段的标志标线设置，提前引导驾驶员进行速度调整和路线选择[2]。

3.3 排水系统的科学设计

在道路与桥梁连接处的设计中，排水系统的科学设计对保障桥梁结构的安全运行及维护道路表面行车条件有重要作用。第一，需要对降雨强度、地形地貌、土壤渗透性等多方面的因素进行全面的分析和考虑，以便确定合适的排水方案。第二，在设计过程中，不仅要考虑道路表面的排水，也需要考虑桥梁底部的排水，特别是桥台和桥墩等关键部位，需要特别关注，以避免因排水不畅引发冲蚀或结构损伤等问题。对于道路表面的排水，通常应设计足够的坡度和合适的排水设施，如雨水井、沟渠等，以保证雨水能够迅速、有效地排出。对于桥梁底部的排水，应考虑设置排水沟、排水管等，以免雨水滞留导致潮湿、腐蚀等问题。在具体的施工过程中，应严格按照设计要求进行，保证排水系统的有效运行。

4 道路与桥梁连接处施工要点

4.1 加强对施工原材料的管理

在道路与桥梁连接处的施工中，加强施工原材料的管理是质量保障的关键。第一，原材料应经严格入库检验，满足相关质量标准和技术规范，材料分类存放，保证其安全性和完整性。第二，需要建立材料领用制度和记录系统，避免原材料随意领用和浪费，实时监控材料的使用情况，及时补充缺货的材料。第三，对于易损耗或有特殊存储要求的材料，应特别关注其存储环境和使用状态。第四，定期进行材料库存盘点，以及时发现并解决问题。

4.2 桥台回填

在道路与桥梁连接处施工中，桥台回填无疑是关键步骤，其施工质量直接关系到桥梁的稳定性与安全性。因此，回填材料的选择必须综合考虑各种因素，如土质的承载力和保水性等，常用的回填材料有黏土、砂石土和碎石土等，需要依据设计要求和现场实际条件进行选择。

在回填施工过程中，应确保分层进行，每一层的厚度都不应超过20cm，这样有利于振实。在振实过程中，必须采用适当的振实设备，且需要不断地检查回填土的密度和湿度，确保其满足设计要求。

对于存在地下水的地区，特别需要注意防止地下水在回填过程中渗入，以免影响回填土的稳定性。为此，需要采取一些排水措施，如设置排水管等。此外，在回填过程中，需要定期进行土体沉降检测，一旦发现沉降超出预期，应立即停止回填，对异常沉降的原因进行深入排查，并在采取相应的解决措施之后重新回填[3]。

回填完毕后，应尽快进行表层土壤的铺设和压实工作，以防止雨水冲刷回填土，从而影响其稳定性。完成回填之后，需要进行长期观察，确认无异常沉降后，再进行桥面施工，确保桥台回填的施工质量，保证整座桥梁的稳定性与安全性。

4.3 地基处理和复合设计

对于地基的处理，要先进行地质勘探，了解地下土层的分布、厚度和物理性质，特别是土的承载力和压缩性。对于地基土层承载力不足或者压缩性过大的情况，需要进行地基改良。常用的地基改良方法有搅拌桩、冻土法、深层压实法等。

处理地基的同时，需要进行地基的复合设计。复合设计主要是考虑使用不同类型的材料和施工方法对地基进行加固。比如，地基土层中的某一层土壤的承载力不足，可以通过打入混凝土桩或者钢桩来提高其承载力，或者采用土工合成材料，如土工布、土工膜、土工格栅等，与地基土层一起构成复合地基，提高其稳定性和承载力。

4.4 柔性桥台设计和施工

柔性桥台设计和施工需要综合考虑多个因素。首先，桥台的材料选择至关重要，一般选用具有低弹性模量和良好延性的材料，如钢材或高强度混凝土，使桥台在受到外部荷载作用时产生适当的位移，降低桥面板的应力。其次，桥台的结构形式也需要精心设计，常见的有柱式和墙式结构。柱式桥台由多根柱子支撑，墙式桥台由一整片墙体支撑，这两种结构都可以在一定程度上提供柔性。此外，桥台与地基的连接方式一般采用铰接或滑动支座，使桥台能够在水平方向上产生位移。最后，桥台的几何形状对其柔性有重要影响，通常桥台的高度应适中，过高或过低都会影响其柔性，同时，桥台的形状应尽可能简单，以减少不必要的应力集中。

5 道路与桥梁连接处设计优化措施

5.1 提高设计人员的专业技能

为了提升道路与桥梁连接处设计效果，必须加强对设计人员专业技能的培养。为了提高设计人员的专业水平，应定期组织培训活动。例如，邀请业内知名建筑师、设计师为团队成员提供专业指导和培训，使其能够更加深入了解并熟练掌握最新的专业技能；鼓励员工分享工作案例，促进设计人员相互沟通、学习。上述措施不仅可以提升设计团队的技能水平，还能增强团队凝聚力，可为未来的道路和桥梁建设奠定更加坚实的基础。

此外，为了提高工作效率，设计单位应按照工程需求及国家标准，参考员工的工作表现和专业技能分配设计任务。这种方式不仅可以让每位设计人员在自己的专业领域发挥出最大的潜力，还能激发全体设计人员的积极性，更有效地解决设计和施工过程中的各种挑战。

5.2 道路与桥梁裂缝解决对策

在桥梁连接处浇筑混凝土时，会发生水化热反应，这种反应释放的热量能令混凝土内部温度升高。如果模板拆除时间过早，混凝土表面温度会迅速降低，与混凝土内部温度形成温度差，这个温度差会导致混凝土出现热应力，若热应力超过混凝土的抗拉强度，会导致路桥裂缝。特别是在混凝土浇筑初期，尽管其抗拉强度相对较高，但在水化热反应的影响下以及外界温度的变化，混凝土内部产生的热应力可能会超过混凝土本身的抗拉强度，从而引发裂缝。

为了有效消除道路桥梁的裂缝，必须对其连接处施工进行精准控制，如采取分层浇筑技术，并遵循相关施工要求，确保混凝土的抗拉强度达到规范要求。此外，需注意以下细节：

第一，为了确保混凝土施工质量达到设计标准，应合理使用低热水泥，并合理控制水泥用量、合理使用减水剂，以最大限度地降低道路与桥梁出现裂缝的风险。

第二，加强对施工机械的保养和维护。为了工程质量和进度，必须定期检查和维护相关机械设备。

第三，优化拌和工艺，提高混凝土质量。为了提高混凝土的性能，必须合理设计混凝土原料的配合比、适当加入外加剂以及严格控制搅拌时间。

5.3 构造要求

在道路与桥梁连接处的设计优化中，必须严格遵循一定的构造要求。首先，必须保证桥梁与路面的连续性和平顺性，需要通过精细的设计和施工来实现，包括优化结构设计，保证接头的准确性，以及精准的施工控制等。其次，桥梁宽度应当与道路宽度保持一致，且在结构设计上需满足强度和刚度要求，以防止由于荷载或环境变化导致结构变形或损坏。再次，对于桥台和路基的连接设计，要采取有效的结构措施防止由于沉降或扭矩等引起断裂。最后，桥梁与道路的排水系统设计应满足雨水快速排放的需求，防止雨水对路面和桥梁结构造成损害。

5.4 做好设计、施工准备工作

在道路与桥梁连接处的设计与施工过程中，做好前期准备工作至关重要。首先，设计阶段需要充分考虑地质条件、水文情况、交通需求、环境影响等多方面因素，制订出科学、合理、可行的设计方案。其次，施工前应对施工现场进行详细的勘察，确保施工环境安全、施工空间足够，并对施工设备进行充分的检查和维护，保证其能在施工过程中正常运行。再次，需要对施工人员进行专业的技能培训和安全教育，确保他们能正确、高效地完成各项施工任务，并在施工过程中遵守安全规定，避免质量与安全事故。最后，提前做好物料采购和储备，以防施工中出现物资短缺的情况。

5.5 道路与桥梁连接处的保养及维护

道路与桥梁连接处的保养和维护是确保道路桥梁正常使用和延长其使用寿命的重要环节。首先，应定期进行桥梁表面清洁和保护，防止桥面积水、污染和腐蚀，对桥面裂缝进行及时修复，减少桥梁结构的受力和磨损。其次，定期对桥梁和路面进行结构检查，包括对裂缝、病害、变形等的观察和记录，对于发现的问题及时进行维修和处理，避免问题扩大。在此，对路面进行定期的冲洗和清扫，清除落叶、尘土等杂物，保持路面的清洁和平整，减少对驾驶者的影响。最后，对于重要的道路和桥梁连接处，应进行定期的负荷检测，检查其承载能力，以确保道路桥梁的使用安全性。

6 结语

道路与桥梁连接处的设计与施工对整个交通工程的安全性和稳定性有重要影响，文章分析了道路与桥梁连接处的设计要点，对施工中的挑战进行了探讨。在实际操作过程中，设计与施工环节的每一细节都需要严格把控，任何环节的疏忽都可能对整个工程的安全稳定性造成负面影响。相信通过不断的学习和研究，不断的实践和探索，未来可以更好地解决道路与桥梁连接处设计施工中的各种问题，提高工程质量，为民众的出行提供更安全、更稳定的保障。