公路路桥设计及其早期损坏原因探究

陈明 白亚鹏

摘 要： 以某公路桥梁为例，结合实际施工情况，针对性地对公路桥梁薄壁空心高墩施工技术进行分析与探讨，希望对解决我国公路桥梁施工难度大、安全性不高等问题有所帮助。

关键词： 公路路桥设计；早期损坏原因；探究

引言：随着我国经济的发展，公路建设发展也开始兴起。2000年底，全国公路通车，其里程达到140万公里，占据世界第三，其路面多是由半刚性基层沥青混凝土构成。调查研究表明，严格按照国家规格建设的公路寿命达15～30年，但目前我国的公路只有短短5年多寿命，严重者甚至只有2～3年，这极大地加剧了我国路面早期损坏的频率、提高国家维护路面正常的费用，影响人们正常出行，研究解决道路早期损坏的问题迫在眉睫。

一、公路路桥设计存在的问题分析

1 桥头引道软土地基设计问题

橋梁的建设要打好地基，在进行钻孔作业的过程中，如果钻孔的深度以及数量无法满足施工建设的要求，孔洞的排布不合标准，而且在设计阶段就已经定型，所需钻孔数量根本无法满足一座合格地基的建造要求，尤其在比较松软的软土地质条件下施工钻孔，要加强地基的承载能力，就必须保障钻孔的深度和数量都要完全的达标，否则就会引起地基不稳定，会埋下严重的安全隐患，地基如果不牢固，工程的使用寿命就大大缩短。

2 搭板设计问题

路桥工程的过渡段是重要施工路段，过渡段如果质量过硬就能够很好的防止桥梁发生不均匀的沉降现象，保障路桥工程的安全和稳定，目前，搭板结构设计形式是过渡段施工的首要选择，但是在搭板的设计过程中，其指标和性能无法达到施工建设要求，出现了严重的设计缺陷和相关问题，没有根据实际的需求来设计搭板的长度，就无法达到跨越桥台以及其背部之间的距离，正常标准无法得到满足，搭板发挥的作用被降低，受到了长度不足的约束。

3 桥面铺装层厚度设计问题

桥面的设计要保障强度和承载能力，就要达到一定的厚度，但是由于此项设计的准则以及明确的规范还没有清晰的形成，全靠设计人员的过往经验，有时就会犯经验主义的错误，错估了桥面需要的实际厚度，桥面的承载能力大打折扣，根本不足以长时间的承载重型车辆和交通流量大增带来的负荷和压力。

4 路面排水设计问题

通常在设计中根据当地的气候环境也适当的做出了一些防止雨水侵蚀和渗漏的措施，但是这些措施或者方案没有形成完善的处置办法，通常较为单一粗糙，注意事项和应急措施没有全面的与防水和排水相互对应，尤其是建设中的排水问题，一直困扰着工程人烟，而在设计阶段对于路面的坡度设计不利于排水，经常发生渗水、存水的现象，导致公路工程建设一波三折，工期遭到雨水的干扰而不得不拖延下去。

二、路桥设计及道路早期损坏的原因

1、在路桥的过渡段出现不均匀沉降的现象

由于在施工前没有对施工地点的地质状况进行深入的分析和调查，导致在施工中不能及时发现软基的存在。由于在施工中的软基的覆盖范围了解不够深入，使得在进行桥头路堤的施工时，软土地基具有极大的漏洞，使得桥台背路堤的土壤压力达不到相应的要求。当路桥在投入使用后，受到自然环境的侵蚀和风化，就会使得路堤的土壤流失严重，土壤强度下降，使得路桥在使用过程中，车辆容易发生跳车问题。在公路施工中，虽然具有明确的规范，但是在实际的施工过程中，由于施工方的实际问题，没有严格的执行，导致出现许多的问题。在进行地基的设计时，要对路桥进行缓和设计，这样才能将段间的距离降低，使得沉降率有所降低。

2、搭板设计不合理

一旦在公路路桥发生过渡段出现不均匀沉降的现象时，就需要利用搭板对软基问题加以解决。但是在实际的应用中发现，搭板应用后没有很好的解决过渡段出现不均匀沉降的现象，同时，由于施工单位和设计单位对搭板工作没有给与高度的重视，导致搭板的施工过程不能发挥其实际作用，使得桥头堤过长、过高的现象。

3、结构设计的不合理

作为桥体的主要承受支柱，桥梁的结构对于路桥设计的稳定性有重要的影响。但是在设计中，将桥面铺装层作为桥梁工程的一部分附属结构，它不再承受桥梁的荷载，这样使得粱体和桥面承受的应力不均匀，局部受到的应力过大，这样就会导致桥面和板块中出现形变问题。

4、路面的排水不合理

进行路桥的施工设计时，应该充分的考虑到水对于路面的影响，减少危害发生的几率。就目前的状况看，路桥路面由于水毁或者水损的现象在我国仍然十分普遍。路桥施工区域水文条件复杂，导致降雨的汇水区与地形地质有着非常紧密的联系，一旦出现地形较陡的地区，会导致水的汇流时间非常短，若对于积水的不及时处理，很容易导致洪水的产生，最后对于路桥路面造成严重的伤害。对于路桥桥面排水技术的影响因素，有以下几个方面：

（1）边沟容易发生沟渠淤积的风险，同时溢流冲刷和盖板断裂也是边沟常见的问题，另外，沟渠加固面由于暴露在外面，非常容易发生损坏；

（2）排水沟容易发生的主要问题有：沟渠的淤积、溢流冲刷和沟渠加固面等区域的损坏，出水口经常受到水的冲击造成的损坏等；

（3）截水沟出现的问题有，溢流冲刷和沟渠加固面等区域的损坏，截水沟经常受到水的冲击造成的基础失稳问题；

（4）急流槽发生的主要问题：沟渠的淤积、溢流冲刷和沟渠加固面等区域的损坏，出水口经常受到水的冲击造成的损坏等。

三、预防早期损害的主要措施

1 利用抛丸设备等对桥面板进行处理

现如今，抛丸设备的应用在很多先进的国家已经非常普遍，但是我国只有部分桥梁在施工时使用抛丸设备。目前我国常用施工方式是： 人工凿毛、机械凿毛等，但是这些方法对环境会产生较为严重的污染，而且在原混凝土表面上进行施工会由于强烈震动进而产生附加性裂纹的风险。经过分析证实，在利用抛丸设备进行抛丸处理之后，会使混凝土的表面均匀，彻底去除浮浆、起砂的问题，让混凝土的骨料外露，增加其粗糙度，大大提高桥面铺装层本身的粘结力，保证桥梁整体的施工质量。

2 加大混凝土的铺设厚度

在桥梁结构分析理论中，对沥青路面进行计算的论述几乎为零，在现行规范中也仅确定了厚度推荐值。随着交通量的不断增大，具体的设计施工与汽车量增多、车速增快不相适应。路面会直接承受车辆荷载给予的压力，荷载力直接会导致桥梁的主梁结构发生变形。由此可见，沥青路面是受力较为复杂的一种动力系统，主梁以及路面构造都会影响到应力分布，因此施工方要在混凝土的路面上增加一定的厚度。

3 加强基础性施工管理

公路路桥的早期损坏问题与基础性的施工紧密相连，因此施工方必须要加强基础性工程的施工管理，严把路桥施工的质量控制环节，保证材料质量的完整性，杜绝偷工减料的现象出现。这一点至关重要，如果在施工时未采取质量保证措施，未能提高施工管理的质量，一定会导致早期损坏问题的再次出现。

四、结语

综上所述，公路路桥设计过程中导致道路早期损坏的原因包括路桥过渡段不均匀沉降、搭板设计不合理、桥梁结构设计不合理、路桥排水设计简单等。笔者提出：做好施工组织计划、设置专人对公路路桥建设中所需材料与设备进行整理与管理、将设计图纸与施工单位进行研究分析、讨论某项施工环节的可行性、做好相关记录，采取相应的解决问题，希望对相关工作者有一定启发。

参考文献

[1] 梁浩.公路路桥设计及其早期损坏原因探究[J].山西建筑，2014，（35）：176-177.

[2] 王徐力.公路路桥设计及道路早期损坏原因的分析[J].交通世界（运输车辆），2015，（7）：122-123.

[3] 苏小龙.公路路桥设计及其早期损坏原因探究[J].建筑工程技术与设计，2016，（13）：1469.

[4] 林建兴.公路路桥设计及早期损坏原因探究[J].建材与装饰，2015，（20）：216-217.