道路與橋梁連接處的設(shè)計(jì)與施工策略分析

■蔡仲雙 ■四川川交路橋有限責(zé)任公司，四川 廣漢 618300

1 必要性

道路與橋梁的連接是整條公路的重中之重，這一部分的設(shè)計(jì)與施工直接決定著跳車與否，關(guān)乎整條道路的行車安全問(wèn)題。由于道路與橋梁連接處設(shè)計(jì)以及施工的缺陷，跳車事故并不少見(jiàn)，道路與橋梁的連接不僅關(guān)乎跳車的與否，同時(shí)也會(huì)對(duì)行車的舒適度產(chǎn)生極大的影響。應(yīng)用科學(xué)的設(shè)計(jì)與施工，保證道路與橋梁連接的合理性與安全十分有必要。

首先從道路、橋梁本身來(lái)看，在基礎(chǔ)上，橋梁的地基往往由于橋梁的特殊位置，地下水位比道路高，因此常常使用的是空隙大、抗壓能力弱的含水多的土壤，由此而成的地基相對(duì)不牢靠，經(jīng)車輛長(zhǎng)期大負(fù)荷的碾壓過(guò)后，容易出現(xiàn)下沉。應(yīng)道路工程的要求，臺(tái)背需要使用透水性極好的的材料進(jìn)行填充，正因?yàn)橥杆詷O好，相應(yīng)的改材料的空隙也特別大，因此在會(huì)影響道路的壓實(shí)度，道路在長(zhǎng)期的大負(fù)荷壓力下，勢(shì)必容易變形甚至是沉降。在剛?cè)嵝陨希缆放c橋梁正是一柔一剛的代表，道路的表面以及地基都是柔性的，在長(zhǎng)期使用之后道路極易出現(xiàn)變形，有的甚至是永久變形;而橋梁與此相反，橋梁是剛性結(jié)構(gòu)，剛度大，即使經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的高負(fù)荷的碾壓也不易出現(xiàn)變形。

從設(shè)計(jì)與是施工來(lái)看，由于主客觀多方面原因?qū)е略O(shè)計(jì)未能達(dá)到相應(yīng)的規(guī)范要求，常常出現(xiàn)軟地基理論計(jì)算與選用的計(jì)算參數(shù)與實(shí)際情況不相符，這正是由于在探測(cè)軟地基范圍和深度的時(shí)候地質(zhì)鉆探布控不夠，或者是鉆探?jīng)]有達(dá)到合理深度，除此之外，橋梁的橋頭搭板也缺少嚴(yán)格合理的設(shè)計(jì)。在施工過(guò)程中常常由于不科學(xué)的施工順序?qū)е碌缆放c橋梁連接處的施工條件不佳，在這種情況下道路壓實(shí)難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，若缺少壓實(shí)機(jī)則無(wú)法壓實(shí)，若壓實(shí)過(guò)程中分層厚度過(guò)大，則會(huì)出現(xiàn)因檢測(cè)失誤而造成的道路內(nèi)部空洞，質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。在修建道路是時(shí)常因?yàn)樽汾s進(jìn)度，施工單位忽視了質(zhì)量問(wèn)題，臺(tái)背施工不到標(biāo)，影響了路基的質(zhì)量保證。

2 具體實(shí)踐

2.1 設(shè)計(jì)

道路與橋梁連接處由于多種原因常常會(huì)出現(xiàn)變形的情況，影響行車安全，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須按照相關(guān)規(guī)定將道路與橋梁的連接處的變形控制在合理范圍內(nèi)，例如將連接處的沉降范圍控制在10cm，并且在3 月左右連續(xù)測(cè)量連接處的沉降數(shù)據(jù)不會(huì)超過(guò)6mm，在達(dá)到此標(biāo)準(zhǔn)之后再進(jìn)行施工，如果施工工期過(guò)于緊張，施工單位不得不趕進(jìn)度，無(wú)法在施工前保證準(zhǔn)確測(cè)量已達(dá)到設(shè)計(jì)的合理性的話，此時(shí)也應(yīng)該將連接處的沉降值控制在4cm 左右。道路與橋梁的結(jié)構(gòu)形式與剛度都存在極大的差異，道路為柔性，是柔性的填土路基結(jié)構(gòu)和瀝青砼路面結(jié)構(gòu);而橋梁則為剛性，是混凝土結(jié)構(gòu)。在處理道路與橋梁連接處，應(yīng)該做到緩和過(guò)度，在道路與橋梁之間應(yīng)用強(qiáng)度過(guò)渡段，以此降低連接處的沉降幅度。

道路和橋梁會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間承受過(guò)大的負(fù)荷而逐漸變形，運(yùn)用土工格柵的特性來(lái)減少道路和橋梁的壓力。土工格柵是可以應(yīng)力應(yīng)變的材料，當(dāng)?shù)缆吩诔惺軌毫Φ臅r(shí)候，土工格柵將作用道路的土壤，減少變形幅度，降低道路路基的移位，使道路路基的穩(wěn)定性得以增強(qiáng)，不僅如此，土工格柵與土壤之間的物理摩擦反應(yīng)，將路面所受的壓力進(jìn)行分散開(kāi)來(lái)，減少了路基局部的受力狀況，加上土工格柵獨(dú)特的彈性，行車所帶來(lái)的壓力也會(huì)反作用出去，以此降低了路基變形的可能性。利用土工格柵自身的特性，降低壓力對(duì)路面以及橋梁的破壞，保證行車的安全。在修筑道路的過(guò)程中會(huì)通過(guò)搭板專項(xiàng)設(shè)計(jì)防治道路與橋梁連接處的不均勻沉降，為了讓搭板能夠有效地控制連接處的不均勻沉淀，設(shè)計(jì)單位必須重視搭板的設(shè)計(jì)并且設(shè)計(jì)合理，根據(jù)實(shí)際狀況，用簡(jiǎn)支梁準(zhǔn)確測(cè)算出搭板應(yīng)有的長(zhǎng)度，使其能夠跨越臺(tái)背難以壓實(shí)的土體或者是提前預(yù)留的土方缺口。

2.2 施工

施工首當(dāng)其沖的是挑選填料。挑選填料時(shí)，首先得關(guān)注填料的含水量，不然的話則很容易造成路基濕軟，并導(dǎo)致彈簧、破裂以及翻漿等路基質(zhì)量低下的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象通常就是由于挑選了含水量偏大的即天然黏度小、塑性指數(shù)大的土作為填料所導(dǎo)致的。因此含水量檢測(cè)嚴(yán)格進(jìn)行時(shí)路基填料的選擇過(guò)程中所必不可少的環(huán)節(jié)某些路段由于基礎(chǔ)層下面有軟土，容易出現(xiàn)翻漿現(xiàn)象，這是就需要將這些軟土清理掉，并換上符合道路要求的土，還可以通過(guò)石灰或者水泥預(yù)防翻漿現(xiàn)象，其原理主要是利用石灰和水泥的吸水性吸出軟土中多余的水分，使其含水量能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，接著再將填料壓實(shí)。分層填筑路基填料時(shí)所常用的方法，這一方法的前提是保證地下水位不對(duì)其造成影響，因此的在填筑之前的先降低地下水位，除此之外在分層填筑時(shí)一定的注意夯實(shí)基礎(chǔ)，要將每一層都填筑好時(shí)期符合標(biāo)準(zhǔn)才不會(huì)影響下一層的填筑。

道路與橋梁連接處的沉降差是因?yàn)闃蝾^軟弱地基加上路堤填上荷載作用，針對(duì)軟地基常常使用排水板或者袋裝沙井以及超載或者真空堆積預(yù)壓法，這些方法統(tǒng)稱為排水固結(jié)法;另一種方法是運(yùn)用水泥攪拌樁的復(fù)合地基法，但是這兩種方法各有其優(yōu)勢(shì)與不足，前者就預(yù)算而言，成本較低，但是在后期效果不佳，容易沉降且幅度大;后者成本相對(duì)要高，工程后期的效果理想，大大降低了道路與橋梁連接處的沉降。臺(tái)背同樣需要用排水性能極強(qiáng)的且容易鴨式的材料踐行換填，以此減小路基的變形，有效的過(guò)度道路與橋梁連接處的沉降差。

道路的柔性特制使路基容易出現(xiàn)變形甚至是長(zhǎng)期變形，路堤也極易出現(xiàn)壓縮變形，此時(shí)應(yīng)該運(yùn)用擠密復(fù)合地基的方法縮小道路與橋梁的剛度差異，降低因壓縮產(chǎn)生變形的可能性，主要是在路基上成孔，擠密提高基土的密實(shí)度，接著注入材料使其成實(shí)樁，實(shí)樁有擠密和置換的特質(zhì)，路堤的土壤更為凝聚。土樁的材料成本并不高，常用材料主要是砂、土、灰土或者二灰土，但是盡管如此，在施工過(guò)程中若用到土樁則組要一整套完備的打樁設(shè)備，而這套設(shè)備的成本卻十分昂貴。增強(qiáng)道路剛度的同時(shí)也應(yīng)該適當(dāng)增加橋頭的柔性，利用筋土擋墻適當(dāng)?shù)慕档蜆蝾^的剛度，以此減少道路與橋梁連接處的剛度差，這樣路面和橋面在承受超負(fù)荷壓力時(shí)，可以使其壓縮變形、均勻過(guò)度沉降，由此防治跳車現(xiàn)象的產(chǎn)生，但是這種橋頭施工難度并不小，而且不適用于多跨的橋墩。

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