路桥过渡段及路基路面结构设计研究

2018-07-27 08:45张瑞娟郜希娟
中国科技纵横 2018年10期
关键词:过渡段路桥工程路基路面

张瑞娟 郜希娟

摘 要:作为交通运输行业发展的重点,路桥工程建设在国民经济发展中发挥着巨大作用。新经济形势下,对路桥工程建设质量、安全提出了更高的要求。但具体实践中,往往会出现桥头跳车等问题,因此,必须深入分析路桥过渡段路基路面結构设计,保证设计的合理性、科学性,以此满足交通通行需求。本文在充分了解路桥过渡段路基路面结构设计重要性的基础上,对路桥过渡段路基路面结构设计存在的问题进行了分析,并探讨了设计的要点,以期全面提升工程建设的整体质量。

关键词:路桥工程;过渡段;路基路面;设计要点

中图分类号:U416;U445.4 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)10-0098-01

1 路桥过渡段及路基路面结构设计常见问题

作为现代化建设的主要组成成分,基础设施建设水平与公共利益密切相关。路桥工程是我国重要的基础设施之一,是经济可持续发展的根本保证,特别是在交通运输事业发展中,路桥工程建设质量的优劣对整个交通运输行业的发展起到至关重要的作用,为此,深入分析路桥过渡段路基路面结构设计意义重大。在整个工程建设过程中路桥过渡段施工设计不合理,不仅会对行车舒适度造成严重影响,还极易产生路基沉降等问题,进而出现桥头跳车等危害,最终对行车安全造成不利影响。为此,必须及时找出路桥过渡段及路基路面结构设计中存在的问题,选取行之有效的措施予以处理。

(1)结构设计不合理。填筑粗粒料、钢筋混凝土过渡板与加筋土等是最常用的桥头引道路基过渡段处理方法,以当前应用效果分析,不管选取的处理方法是哪一个,在完成各项施工作业后都会或多或少地出现桥头跳车问题。基于问题分析结果可以看出,产生该问题的主要原因在于定型搭板设计不合理,搭板长度与实际需求不符,或不重视搭板结构与强度设计等。进而出现路桥过渡段桥头跳车现象,并对行车舒适性、安全性造成严重影响。(2)引道软土地基处理不到位。施工路桥工程前,设计施工图人员的现场施工经验不足,且对相关资料、数据掌握较少,导致设计不当,进而对软基设计造成严重影响。其主要原因集中于地质钻探布孔数量不足,或钻探深度较浅,进而影响施工人员软基深度、范围的判断能力。此外,因多种因素,如技术、设备等制约,软基物理性质在施工前期根本无法准确确定,这种情况下施工必须保证采取的处理措施科学、有效。完成各项施工作业后,同样会出现一定路基沉降现象,导致桥头跳车问题产生。除此之外,相比工程建设实际情况,工程施工设计选取的软基处理理论、计算参数还存有一定差异,最终采用的处理措施能否达到预期现象还未可知,这都会工程施工质量影响巨大。(3)路堤边坡防护处理不到位。通过道路冲刷、腐蚀程度分析,雨水较多的地区对道路质量影响较大,为此,在设计路桥过渡段路基路面时,应做好路堤边坡防护工作。目前,在该方面,大多数路桥设计存在诸多问题,进而影响路桥防水、排水成效,甚至出现台背填土流失严重现象,对路基强度影响较大,同时,因车辆荷载等影响,桥头跳车问题加剧。

2 路桥过渡段及路基路面结构设计要点

2.1 路桥过渡段变形控制

路桥过渡段设计中,必须做好变形控制,其重点集中于两点,其一,对过渡段内路基工后沉降量严格控制;其二,转变路桥交接位置的错落式沉降,转变为斜坡式沉降,且具有连续性。据相关施工规范规定分析,10cm为路桥连接位置工后最大容许沉降量,相比容许工后沉降值,按照沉降曲线换算的工后沉降量应小一些,并保证沉降量持续2到3个月,每月能控制在6mm以内,才能实施路面施工。

车辆运行过程中,如局部路面纵坡在0.5%左右,极易出现晃动等问题。基于此,在对不均匀沉降值影响路面结构附加应力的分析时,应在5cm内控制路桥过渡段沉降差值标准,路桥间产生的沉降坡差需控制在0.4%以内。

2.2 搭板设计

(1)搭板桥头坡度设计。为将路桥过渡段桥头跳车问题有效解决,在路桥结构设计过程中,可选取桥头设置法有效解决,也就是进行反向坡度预留,保证搭板标高等同于桥台连接地点,相比标高,路面连接端高度应多出一些。一般预留反向坡时,路桥沉降程度和坡度大小成正比。(2)埋置深度。台阶型、变厚型及等厚型是搭板设计的主要方法,其埋置深度可分为高、中及低置式三种类型。其中搭板设计选取高置式埋设深度法时,应做到搭板顶面高度等同于桥台顶面高度。搭板设计如选取低置式方法,可在路面基层下面设置远台端搭板顶面,利用此设计方法,可有效提升路面铺设的质量。搭板设计选取中置式时,则需在路面面层和基层之间设置远台端搭板顶面。因工程实际情况不同,则需合理选择相应的埋置方法,通常可直接承受车辆荷载影响的搭板为高置式钢筋混凝土搭板,此方式在水泥混凝土路面应用较多。当路面为沥青混凝土路面时,则可选取其他两种搭板设计方法,即中、低置式搭板,以上2种类型对比分析,施工更为便捷的方式为中置式搭板,在路桥过渡段施工设计中应用最多。(3)搭板长度、宽度及厚度。第一,搭板长度。在路桥过渡段路基路面结构设计中,可从4点确定搭板长度,如表1所示。

为此,设计时,必须重视搭板长度各项影响因素,保证搭板长度准确无误。在分析搭板动力响应时,了解到搭板设计长度和桥长度之间关系密切。假设为中小桥梁工程,需在6~8m之间合理控制搭板长度;为大型桥梁工程,则需在8~12m之间合理控制搭板长度,确保搭板设计与工程建设需求相符,防止出现桥头跳车问题。

第二,搭板宽度。作为设计的主要内容之一,搭板宽度相比缘石宽度应小一些,通常两者间距可控制在0.5m左右。在全面分析桥梁搭板宽度时,得出不断增加搭板宽度,其位移也会产生相应的改变,且两侧地板弯拉应力也会随之降低。与此同时,如搭板宽度设计不足,车辆运行时极易出现搭板纵向边缘位移问题,进而严重影响桥梁搭板受力情况。为此,在设计搭板时,与桥面宽度相比,搭板宽度设计尽可能大一些,以此确保能够均匀受力,提升行车安全。

第三,搭板厚度。经大量实践证明,搭板厚度和位移间的关系为反比例,并会大大增加两侧板底最大弯拉应力。为此,在设计路桥过渡段路基路面搭板过程中,搭板厚度不宜过大,通常规模较小的路桥工程,需在20~36cm之间合理控制搭板厚度,规模较大的路桥,则需在30~40cm之间控制搭板厚度。同时,必须协调好搭板厚度和工程长度之间的关系。

2.3 不设置搭板设计

路桥工程不设置搭板设计时,需重视后台填筑、地基两点。首先,后台填筑。路桥过渡段产生沉降的直接原因为压缩变形,同时因荷载影响极易产生压缩变形现象。在路桥过渡段质量评定中承载能力的高低影响较大,而填充料又对承载能力起决定作用。因此,选取的填充料各不相同,则其固结情况、压缩性也存在极大差异。据相关数据显示,路面下方2m范围内都处于荷载影响内,因此当桥面层结构和搭板厚度相同时,可有效防止沉降差。为此,必须做好台背加固作业。其次,地基。沉降问题极易出现于软土地基内,进而产生跳车现象。为有效防止跳车问题产生,必须做好地基处理工作。也就是说,路桥过渡段路基路面结构设计时,应尽可能提高地基承载力,改善地基条件,保证其稳定性。

3 结语

综上所述,自改革开放以来,我国路桥工程建设事业得到了突飞猛进的发展,但在其高速发展的同时,因地形、地质、水文及工程结构设计不合理等因素的影响,往往出现各类质量问题,尤其是路桥过渡段路基路面结构方面,增加路桥施工的危害性,进而对路桥通行造成严重影响。为此,必须结合实际情况,采取科学、有效的措施予以处理,防止出现过多损失。为加快施工进度,提升工作效率,必须对结构设计加以重视,充分发挥路桥过渡段路基路面结构设计的功能及作用,提高路桥设计、施工的科学性、可行性,最终实现工程质量提高。

参考文献

[1]严熠.浅析路桥过渡段路基路面的结构设计[J].四川水泥,2015,(09):158.

[2]史龙.路桥过渡段路基路面的结构设计[J].交通世界,2017,(29):85-86.

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