關(guān)于公路與橋梁連接處的設(shè)計(jì)探討

沈溢睿1 沈寅忠2

湖州交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院 浙江湖州 313000

摘要：隨著交通事故的逐年增加，對(duì)于交通線(xiàn)路在修建時(shí)的重視度也越來(lái)越高。尤其是在道路和橋梁的連接處，由于設(shè)計(jì)不合理，常常會(huì)出現(xiàn)“跳車(chē)”現(xiàn)象，致使交通事故頻發(fā)，嚴(yán)重影響了人們的生命和財(cái)產(chǎn)的安全。本文將重點(diǎn)論述公路和橋梁連接處的設(shè)計(jì)問(wèn)題，以供參考。

關(guān)鍵詞：公路；橋梁；連接處；設(shè)計(jì)

“橋頭跳車(chē)”主要是由于公路路基沉降和橋頭路基沉降不一致，導(dǎo)致兩者之間存在較大落差，從而導(dǎo)致汽車(chē)通過(guò)時(shí)出現(xiàn)顛簸，如果顛簸太嚴(yán)重就極易導(dǎo)致交通事故。要控制橋頭沉降，要在設(shè)計(jì)之前對(duì)公路和橋梁交接部分的地質(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)勘察，根據(jù)勘察結(jié)果確定連接處的施工工藝、建筑材料等，從而有效地提高橋梁和公路路基的穩(wěn)定性，確保公路和橋頭之間的沉降差在合理的范圍內(nèi)。

1.橋頭跳車(chē)的原因分析

道路與橋梁的過(guò)渡段是工程問(wèn)題頻發(fā)的關(guān)鍵部位，常出現(xiàn)不均勻沉降的問(wèn)題，俗稱(chēng)“跳車(chē)”現(xiàn)象，其根本原因就是橋臺(tái)面比較硬，呈剛性，時(shí)間一長(zhǎng)，沉降的速度將小于路面的沉降，這就導(dǎo)致路橋跳車(chē)限行。本文通過(guò)研究，總結(jié)出造成路橋跳車(chē)現(xiàn)象的原因有以下幾點(diǎn)：（1）就是地基出現(xiàn)沉降現(xiàn)象。我們知道，道路橋梁段的地下水位要普遍高于普通路面地下水位，所以，橋梁地基處的地下含水量較多，且細(xì)沙較多，空隙較大，所以，在長(zhǎng)時(shí)間外力的作用下就很容易造成基底沉降。（2）就是填充材料的壓實(shí)功較低。我們知道，在選擇填充材料時(shí)，有關(guān)工作人員會(huì)選擇一些透水性較好的材料，而往往這些透水性較好的材料在填充時(shí)，產(chǎn)生的縫隙會(huì)比較大，由于工作面較小，因此就不能夠很好的進(jìn)行壓實(shí)，這就導(dǎo)致臺(tái)背部分在長(zhǎng)時(shí)間使用過(guò)程中出現(xiàn)沉降。（3）就是普通路面和橋梁路面的硬度、剛度不盡相同，我們知道，普通路面的路基柔韌性比較好，而橋梁路面的基礎(chǔ)剛性比較好，所以，就在這剛性和柔韌性不同的地方，很容易出現(xiàn)較大的差異，如路面大幅度沉降，橋梁和路面出現(xiàn)小幅度沉降的差異。（4）就是施工過(guò)程中的設(shè)計(jì)不夠完善。即在道路橋梁施工前，沒(méi)有做好充分的勘測(cè)、調(diào)研，如對(duì)地質(zhì)環(huán)境的勘測(cè)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)的勘測(cè)，土壤成分的化驗(yàn)等，這就很容易在施工后導(dǎo)致整體下沉。

2針對(duì)橋頭跳車(chē)問(wèn)題的設(shè)計(jì)對(duì)策

（1）當(dāng)前中國(guó)公路與橋梁連接處的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。資料顯示，當(dāng)橋梁沉降和公路沉降相差1.5cm時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)“橋頭跳車(chē)”現(xiàn)象。因而在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮到這一點(diǎn)，確保橋梁在其使用壽命之內(nèi)不產(chǎn)生這一現(xiàn)象。根據(jù)公路沉降原則，高速公路、一級(jí)公路路基和橋臺(tái)之間的高度差不超過(guò)10cm，一般公路則要求控制在30cm之內(nèi)。但是對(duì)橋梁實(shí)際使用中的沉降情況并未有相關(guān)的研究統(tǒng)計(jì)，實(shí)際施工中只能盡量對(duì)地基進(jìn)行牢固加工，以減少沉降。尤其是對(duì)于軟土地基和橋臺(tái)，要適當(dāng)加強(qiáng)填充原料的選擇，對(duì)其進(jìn)行加固處理。

（2）避免連接處因不均勻沉降而導(dǎo)致跳車(chē)現(xiàn)象。由于在實(shí)際使用運(yùn)營(yíng)過(guò)程中公路和橋梁都會(huì)由于其不斷變化著的負(fù)荷而導(dǎo)致地基產(chǎn)生適當(dāng)?shù)某两?，且在施工時(shí)無(wú)法保證任何路面地基的牢固度是相同的，也無(wú)法保證任何路段路基的載荷都一樣，故在其整個(gè)交通運(yùn)輸路段中總是會(huì)出現(xiàn)一定的不均勻沉降現(xiàn)象。這一不均勻沉降無(wú)法確定，因而施工中也很難預(yù)防。在施工之前，施工人員必須對(duì)公路與橋梁連接處的各個(gè)路段的土樣進(jìn)行取樣分析，并對(duì)其周?chē)h(huán)境進(jìn)行相關(guān)分析，從各個(gè)階段的填土材料、填方高度等方面進(jìn)行綜合考慮來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工。在處理公路與橋梁連接處的過(guò)程中，必須對(duì)橋臺(tái)的基礎(chǔ)部分進(jìn)行加固處理，從而避免在公路和橋梁連接處出現(xiàn)不均勻沉降。

（3）避免連接處因排水不暢或土料流失而導(dǎo)致跳車(chē)現(xiàn)象。要加強(qiáng)對(duì)公路和橋梁中排水設(shè)施的管理，一是避免雨季過(guò)多的雨水累積在公路和橋梁連接處，導(dǎo)致交通出行不便；二是避免雨水沿著橋梁和公路交接處的微小縫隙滲漏進(jìn)橋臺(tái)的填充層，軟化填充層的填充料，從而降低填充層的負(fù)載強(qiáng)度，導(dǎo)致填充層受到的負(fù)荷過(guò)大被擠壓變形，形成橋臺(tái)沉降。設(shè)計(jì)人員必須加強(qiáng)對(duì)橋梁和公路連接處排水設(shè)施的設(shè)計(jì)，確保不會(huì)由于排水設(shè)施故障而導(dǎo)致填充料流失，出現(xiàn)大幅度的橋臺(tái)沉降而導(dǎo)致跳車(chē)現(xiàn)象。

3公路與橋梁連接處路基設(shè)計(jì)要點(diǎn)

公路與橋梁連接處路基設(shè)計(jì)，目前采用較為廣泛的設(shè)計(jì)主要有在道路和橋梁連接處設(shè)置搭板、改變臺(tái)背的回填方式以及采用過(guò)渡方式來(lái)加固道路路基等幾種方式。

（1）搭板設(shè)置方法。針對(duì)連接處出現(xiàn)的“跳車(chē)”現(xiàn)象，采用搭板設(shè)置是較為科學(xué)的，這樣可以使柔性路堤產(chǎn)生比較大的沉降，然后逐步的過(guò)渡到剛性的橋臺(tái)上，從而可以避免連接處突然“跳車(chē)”現(xiàn)象的發(fā)生。另外搭板施工方法施工程序簡(jiǎn)單、容易操作，且經(jīng)濟(jì)費(fèi)用小，因此應(yīng)用比較廣泛。

（2）臺(tái)背回填方式。它的設(shè)計(jì)主要是根據(jù)道路與橋梁連接處的基本概況以及橋梁樁基的地質(zhì)情況來(lái)進(jìn)行的。一般情況下，主要選用強(qiáng)度高、透水性好、壓實(shí)快、摩擦角大以及可壓縮性小的填料，例如礫石、巖渣、砂礫等，而且填料級(jí)別的配比要適當(dāng)。同時(shí)在設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)師必須根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和地質(zhì)條件合理的選擇回填材料，它能夠有效地減少路面沉降的速率和幅度。另外，可以在路基上補(bǔ)加水泥穩(wěn)定層，提高路堤的剛度，同時(shí)在道路與橋梁的銜接處設(shè)置一段的斜坡，從而減少剛?cè)嵬蛔兣c豎向變形.它可以降低路面與橋臺(tái)的錯(cuò)臺(tái)高度，避免或減少連接處“跳車(chē)”現(xiàn)象的發(fā)生。當(dāng)然，解決橋梁與路面連接之處的跳車(chē)現(xiàn)象的方法比較多，設(shè)計(jì)人員需要通過(guò)對(duì)比分析，選擇與當(dāng)?shù)厥┕ば再|(zhì)相互匹配的方法，同時(shí)還要考慮該方法的經(jīng)濟(jì)因素與社會(huì)因素，以便確保其具有可行性和操作性。

4路橋過(guò)渡段的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

4.1合理的設(shè)置緩和過(guò)渡段

在處理軟土地基的時(shí)候，一定要根據(jù)各段實(shí)際的強(qiáng)度要求合理的設(shè)置路橋過(guò)渡段和地面路堤的強(qiáng)度。按照有關(guān)規(guī)范的規(guī)定，剛性橋臺(tái)和柔性路堤兩者之間一定要增加50m的緩沖段，與此同時(shí)，還要使用級(jí)配比較好的填料來(lái)保障路堤的強(qiáng)度。如果橋頭引道無(wú)軟土地基，與此同時(shí)其差異沉降能夠控制在5cm之內(nèi)，沉降坡差能夠控制在0.4%之內(nèi)，這時(shí)的緩沖段長(zhǎng)度可在15ra左右。

4.2對(duì)變形進(jìn)行控制

如果有必要對(duì)路橋過(guò)渡段實(shí)施變形控制，就一定要嚴(yán)格控制路基在施工后的沉降量與此同時(shí)還要改變路橋交界處的沉降模式。按照我國(guó)相關(guān)的規(guī)范規(guī)定，路橋連接處施工完成后的最大沉降量不得超過(guò)10cm，當(dāng)路面的部分縱坡大于0.5% 時(shí)，車(chē)輛在路面行駛的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)明顯的晃動(dòng)現(xiàn)象，所以建議在設(shè)計(jì)階段就要把沉降差值盡可能的控制在5cm以?xún)?nèi)，路面沉降坡差不能超過(guò)0.4%。

4.3橋頭跳車(chē)的修復(fù)設(shè)計(jì)

在實(shí)際的施工過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到已經(jīng)存在跳車(chē)的路橋的修復(fù)問(wèn)題，修復(fù)施工雖然不同于初次施工，可以對(duì)路橋的整體設(shè)計(jì)進(jìn)行修改，但是修復(fù)設(shè)計(jì)仍然對(duì)以后的路橋沉降問(wèn)題有著非常重要的影響，因此有關(guān)部門(mén)應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)修復(fù)施工的設(shè)計(jì)方案的關(guān)注，已達(dá)到最佳的修復(fù)效果。一般來(lái)說(shuō)，目前路橋修復(fù)工程中最常見(jiàn)的修復(fù)技術(shù)為混凝土注漿加固臺(tái)背填土技術(shù)，這種方式不僅操作簡(jiǎn)便，還能夠有效的加強(qiáng)路基和橋基處的地基承載力。

5結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)階段還普遍存在著因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)或者施工過(guò)程中的失誤導(dǎo)致路橋過(guò)渡段出現(xiàn)沉降，造成橋頭跳車(chē)問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)就會(huì)誘發(fā)嚴(yán)重的交通事故。所以，在路橋過(guò)渡段進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)，我們一定要結(jié)合實(shí)際情況，運(yùn)用科學(xué)有效的設(shè)計(jì)方案，降低過(guò)渡段沉降發(fā)生的概率，促進(jìn)國(guó)內(nèi)路橋建設(shè)的綜合發(fā)展。

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