路橋設(shè)計的構(gòu)思及對新技術(shù)的研究

張嵩

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，交通事業(yè)取得了很大進步，而路橋工程作為交通事業(yè)中最為重要的組成部分之一，對人們的出行以及各地區(qū)之間的往來具有非常重要的作用。同時路橋工程也是交通基礎(chǔ)設(shè)施中起到關(guān)鍵性作用的部分，其質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到整個交通網(wǎng)的建設(shè)。路橋設(shè)計工作是路橋工程中的前期工作，其設(shè)計優(yōu)劣直接關(guān)系到路橋的性能和壽命。橋梁工程相比道路工程發(fā)生危險事故的概率更高，所以對設(shè)計的要求也更為嚴格。最近幾年橋梁出現(xiàn)坍塌的事故非常多，給人們的生命財產(chǎn)安全造成了巨大威脅，作為路橋設(shè)計人員必須對設(shè)計工作提高重視。不同的路橋工程對于設(shè)計具有不同的要求，設(shè)計人員需要根據(jù)路橋工程的實際要求和條件，構(gòu)思出符合工程要求的設(shè)計?？萍嫉牟粩噙M步促使路橋設(shè)計也不斷創(chuàng)新，這不僅能夠提高路橋建設(shè)水平，還能夠?qū)υO(shè)計技術(shù)進行分析改善，進一步促進當前交通事業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：路橋設(shè)計；構(gòu)思；新技術(shù)；探討研究

1 路橋設(shè)計領(lǐng)域的常見問題與技術(shù)創(chuàng)新

路橋工程中包含道路工程和橋梁工程，二者之間是相互依存的關(guān)系。在路橋設(shè)計中讓設(shè)計人員最困擾的問題就是道路和橋梁的設(shè)計是否能夠合理地銜接，這也是決定路橋設(shè)計是否科學(xué)的一個標準。其中橋頭跳車問題也是當前路橋工程中比較復(fù)雜的工程部分，而出現(xiàn)這個問題的原因通常來說就是道路和橋梁之間沒有合理銜接，具體的表現(xiàn)為錯臺現(xiàn)象和坡面角度突變現(xiàn)象。

1.1 橋頭引道軟土地基設(shè)計未做合理地處理

有些路橋工程所處地段屬于軟土地基，而因為地基沉降問題導(dǎo)致橋頭跳車現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，嚴重影響了工程質(zhì)量。下面我們就具體分析一下產(chǎn)生橋頭跳車問題的原因。在工程設(shè)計階段，由于工程勘察人員鉆探的孔太少，鉆探的深度不夠，沒有及時發(fā)現(xiàn)軟土地基，或者對于鉆探數(shù)據(jù)的分析不夠深入，沒有對周圍軟土地基范圍有明確的劃分，進而在發(fā)現(xiàn)軟土地基時沒有及時有效地采取措施進行處理或者采取的處理方式不夠科學(xué)。相關(guān)人員所選擇的軟土地基計算方法和實際軟基情況不相符，使得計算結(jié)果和實際情況存在差距。在橋頭引道工程中就是因為軟基的存在，同時填土壓實度不符合要求，雨水的沖刷造成路堤強度降低，導(dǎo)致橋體發(fā)生沉降現(xiàn)象。但是當前在工程規(guī)范中容許對橋臺基礎(chǔ)設(shè)計沉降值進行控制設(shè)計。交通部出臺的路基施工規(guī)范中明確規(guī)定了道路和橋梁連接處的最大沉降值10cm，同時要求連續(xù)觀察二到三個月，保證觀測的沉降值每個月不能超過6mm，才能夠進行接下來的路橋工程。

1.2 搭板的不合理設(shè)計

針對于路橋過渡階段的不均勻沉降問題有很多的解決方式，當前最為常用的就是橋頭設(shè)置搭板方法。但是通過大量的工程實踐發(fā)現(xiàn)，這種解決方式由于施工單位重視程度不夠，使得在施工工程中不能夠有效地控制不均勻沉降問題。此外，搭板設(shè)計不合理也是造成橋頭路堤過高的一個重要原因。相關(guān)工程規(guī)范要求搭板長度能夠跨越橋臺臺背沒有壓實的土體，并根據(jù)搭板的受力情況，通過簡支梁來計算出搭板的合理長度。

通過對上述兩點問題進行分析，作為工程施工單位應(yīng)該加強路橋一體化設(shè)計，同時應(yīng)該保證該設(shè)計不受造價因素影響而對大河流進行小跨徑橋梁。針對路橋工程中的不同地基情況，制定出合適的施工方法和處理措施。針對瀝青或者水泥混凝土路面，應(yīng)該在橋臺連接處增加變厚式水泥混凝土埋板。為了能夠提高路橋連接處整體的抗力程度，需要在變厚式水泥混凝土埋板下面使用強度以及回彈值比較高的路面施工材料，這種施工方式還能夠控制不均勻沉降以及使出現(xiàn)錯臺的幅度變小，同時還能夠保證連接處的剛?cè)釋哟纬尸F(xiàn)遞進式增長。根據(jù)橋梁長度的情況在橋頭設(shè)置過渡性路面，在路基沉降完成之后再鋪設(shè)原來設(shè)計的路面。過去的設(shè)計原則是道路工程和橋梁工程分別設(shè)計，在減少橋梁沉降問題上也只是分析不同沉降現(xiàn)象之間差別的原因，并沒有做出其他考慮，這就使得橋梁過渡段出現(xiàn)質(zhì)量問題，影響路橋工程建設(shè)的整體性能。

2 對工后沉降問題的創(chuàng)新解決方案

路橋一體化設(shè)計是對橋梁和過渡段沉降的綜合考慮，在橋梁邊跨樁基工程中為了避免沉降問題的出現(xiàn)，經(jīng)常使用的方式是調(diào)節(jié)樁數(shù)和樁長，使樁基沉降從橋梁的主跨向邊跨逐漸增加，使得邊跨橋墩的沉降度和橋坡填土的沉降度達到一致的狀態(tài)。這種處理方式能夠在不對橋坡進行特殊處理的情況下就能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)同沉降的目的。為了協(xié)同沉降就需要橋梁設(shè)計人員能夠?qū)蚱鲁霈F(xiàn)沉降問題的情況進行分析，把軟土地基處理方法和橋梁基礎(chǔ)設(shè)計相結(jié)合，解決了橋梁沉降問題，加強了路橋連接的穩(wěn)固性，提高了路橋工程的整體質(zhì)量。

作為傳統(tǒng)的橋頭跳車治理措施，橋坡段的沉降控制與處理，已經(jīng)在設(shè)計和施工過程中積累了相當豐富的工程經(jīng)驗。在實際工程中不僅對橋坡軟土地基采取了各種處理措施，也取得了大量的實測資料，因此，橋坡段的沉降處理方案有大量的經(jīng)驗可以借鑒參考。在傳統(tǒng)的路橋設(shè)計中，橋梁樁基采用的常規(guī)樁基礎(chǔ)的設(shè)計方法。設(shè)計指導(dǎo)思想從強度出發(fā)，承載力作為設(shè)計的控制指標，而沉降作為驗算校核指標。此外，在承載力的設(shè)計中僅僅考慮樁的承載作用，并給予安全系數(shù)為2的安全度，未考慮承臺的持荷作用。因此，沒在傳統(tǒng)的強度控制設(shè)計思想下，橋梁樁基礎(chǔ)往往具有大于2的強度安全儲備，并且沉降很小。由此可見，解決該問題重在如何有效的控制橋梁基礎(chǔ)沉降，使之滿足設(shè)計要求。

總而言之，防止沉降的關(guān)鍵可以分為如下幾點：第一，選擇適宜的橋坡軟基處理方法，并對處理后軟基的沉降量，沉降速率進行分析；第二，采用按沉降控制的設(shè)計思想，設(shè)計橋梁樁基礎(chǔ)，對橋梁樁基的總沉降量及沉降速率進行計算分析；第三，在目前摸索階段，為確保工程安全，對基于沉降預(yù)測進行設(shè)計的邊跨樁墩施工時預(yù)埋注漿管。

3 按沉降控制橋梁樁基設(shè)計方法研究

3.1 墩臺樁基設(shè)計計算的一般流程

（1）應(yīng)用單樁測試到的側(cè)摩阻力與沉降結(jié)果，對墩臺樁基沉降進行定量分析；（2）采用程序計算分析墩臺群樁沉降，與基于單樁測試結(jié)果的分析進行比較；（3）考慮采用一定的后備措施。

3.2 沉降控制復(fù)合樁基計算模式

沉降控制負荷樁基是承臺下的地基土與承臺共同承擔(dān)上部荷載，按沉降控制要求確定用樁數(shù)量的低承臺摩擦樁基。承臺下地基土與樁分擔(dān)荷載的基本假定是當作用在承臺底面底荷載長期效應(yīng)組合值大于個單樁極限承載力標準值之和時，樁分擔(dān)相當于單樁極限承載力標準值之和的荷載，承臺下地基土分擔(dān)余下的荷載。反之，樁承擔(dān)全部的荷載。樁基的計算模式：用樁的應(yīng)力公式計算樁端和樁側(cè)荷載在樁端平面以下長生的附加應(yīng)力，用應(yīng)力公式計算承臺分擔(dān)荷載產(chǎn)生的應(yīng)力。

4 結(jié)束語

綜上所述，文章主要針對當前路橋設(shè)計中出現(xiàn)的問題以及技術(shù)創(chuàng)新方面進行了細致地分析，這些設(shè)計思路從橋梁工程角度出發(fā)，提出了解決橋頭跳車的問題。文章中闡述的這些方法相比以前使用的方法來說，在技術(shù)上是可行的，同時在經(jīng)濟上具有較大的優(yōu)勢，屬于一種比較先進的設(shè)計方法。在實際工程建設(shè)中能夠得到廣泛使用，促進我國路橋工程質(zhì)量的提高，延長路橋工程的使用年限。

參考文獻

[1]趙明華.橋梁樁基計算與檢測[M].北京：人民交通出版社，2000.

[2]楊春和.軟基側(cè)向變形對鄰近橋臺及樁基的影響和防治[J].巖土力學(xué)，2002，6.

[3]肖小鈴.高速公路橋頭跳車的成因及防治措施分析[J].四川建材，2009，2.