淺談道路與橋梁連接處的設(shè)計(jì)與施工

胡 磊

衡陽(yáng)市規(guī)劃設(shè)計(jì)院，湖南衡陽(yáng) 421000

道路與橋梁，是交通運(yùn)輸系統(tǒng)建設(shè)的重要一環(huán)，其設(shè)計(jì)施工的質(zhì)量效果直接決定了整個(gè)工程作用于系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境時(shí)的安全穩(wěn)定性。然而，在設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中，相關(guān)人員并未將連接部位的設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量重視起來(lái)，這就使得橋頭跳車(chē)與沉降變形病害頻發(fā)。為對(duì)連接外的施工質(zhì)量進(jìn)行控制，設(shè)計(jì)人員與施工人員應(yīng)對(duì)道路橋梁工程所處的實(shí)際建設(shè)情況進(jìn)行勘查分析，即在明確設(shè)計(jì)與施工問(wèn)題的情況下，對(duì)連接部位的作用穩(wěn)定性進(jìn)行高效控制。

1 研究道路與橋梁連接處設(shè)計(jì)與施工的現(xiàn)實(shí)意義

作為路橋工程建設(shè)的重點(diǎn)難點(diǎn)，道路與橋梁連接處的設(shè)計(jì)與施工直接決定了工程項(xiàng)目施工建設(shè)的整體質(zhì)量。如路橋連接處的設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量未達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，在很大程度上會(huì)影響車(chē)輛行駛的安全穩(wěn)定性，甚至?xí)l(fā)交通安全事故。為此，相關(guān)建設(shè)者應(yīng)對(duì)以往道路與連接處設(shè)計(jì)與施工情況進(jìn)行分析，即在明確設(shè)計(jì)與施工問(wèn)題所在的基礎(chǔ)上，進(jìn)行設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量的優(yōu)化控制。如此，道路與橋梁工程的連接部位，就能起到應(yīng)有的作用價(jià)值，進(jìn)而提高路橋工程使用的耐久性與穩(wěn)定性。這是推動(dòng)地區(qū)行業(yè)進(jìn)程快速穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵，研究人員應(yīng)將其作為重點(diǎn)科研對(duì)象，使其服務(wù)于現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)的全面發(fā)展進(jìn)程[1]。

2 道路與橋梁連接處設(shè)計(jì)與施工的存在問(wèn)題

2.1 橋頭引道設(shè)計(jì)不合理

作為連接橋梁兩端與道路的重要路段，橋頭引道設(shè)計(jì)需將縱坡坡度控制在5%以內(nèi)，且引道線型應(yīng)與橋上的線型相匹配。然而，現(xiàn)階段多數(shù)道路橋梁設(shè)計(jì)人員未充分重視對(duì)橋頭引道的設(shè)計(jì)合理性進(jìn)行控制，這就導(dǎo)致路橋投入運(yùn)行階段易發(fā)生橋頭跳車(chē)等病害現(xiàn)象。此外，設(shè)計(jì)工作的不合理、不完善還會(huì)對(duì)施工造成一系列影響，如因橋梁與道路連接部位的搭板設(shè)置設(shè)計(jì)存在缺陷，導(dǎo)致路橋間的剛度與道路過(guò)渡段的強(qiáng)度控制效果均與工程建設(shè)預(yù)期不一致，造成了不均勻的沉降現(xiàn)象，如圖1所示。

圖1 不均勻沉降病害

此問(wèn)題情況下，即使在后期的施工過(guò)程對(duì)橋頭引道進(jìn)行優(yōu)化，也無(wú)法有效提升引道的作用穩(wěn)定性。這些均是橋頭引道設(shè)計(jì)不合理所致，當(dāng)各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)值不合理，就會(huì)使架設(shè)的搭板發(fā)生斷裂，進(jìn)而危及整個(gè)道路橋梁工程的建設(shè)質(zhì)量。

2.2 軟基處理方式選擇不當(dāng)

此問(wèn)題背景下，路橋工程的運(yùn)行使用面臨著巨大的安全隱患。究其根本，是因?yàn)楣こ炭辈烊藛T未對(duì)實(shí)際施工環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)勘察，使得施工采用的軟土地基處理方法并未達(dá)到預(yù)期效果，這就使軟土地基對(duì)路橋工程的運(yùn)行產(chǎn)生諸多影響。在施工方面，相關(guān)人員并未按照不同地區(qū)的軟土地基差異進(jìn)行針對(duì)性施工操作，無(wú)差異性的施工方法導(dǎo)致軟土地基的處理未發(fā)揮出應(yīng)有的作用。經(jīng)分析，軟基處理方法的運(yùn)用不當(dāng)，將導(dǎo)致道路與橋梁連接部位的平整度達(dá)不到預(yù)期的效果。

2.3 邊坡防護(hù)措施失效

研究表明，最容易發(fā)生沉降病害的部位，就是道路與橋梁連接部位的路堤。這是因?yàn)椋缆放c橋梁連接處缺乏有效的邊坡防護(hù)。具體來(lái)說(shuō)，路堤易因受雨水沖刷影響而降低結(jié)構(gòu)強(qiáng)度作用效果，路堤受損程度增加就會(huì)出現(xiàn)沉降。此外，在防洪防險(xiǎn)方面，為降低洪水對(duì)路橋工程的危害，需在道路與橋梁連接部位設(shè)置高強(qiáng)度的保護(hù)性錐坡與邊坡。但一些道路橋梁連接部位建設(shè)者并未重視邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)工作，這就導(dǎo)致建成后的路堤強(qiáng)度未能達(dá)到預(yù)期。再加上，區(qū)域經(jīng)濟(jì)水平不斷提升，交通流量不斷增加，車(chē)輛荷載越來(lái)越大。邊坡防護(hù)措施失去效用，將大幅降低道路與橋梁工程建設(shè)使用的安全可靠性。為此，工程建設(shè)者應(yīng)從設(shè)計(jì)與施工角度對(duì)道路與橋梁連接處進(jìn)行作用穩(wěn)定性控制，以保證連接處所涉及的結(jié)構(gòu)的質(zhì)量效果[2]。

3 道路與橋梁連接處設(shè)計(jì)與施工問(wèn)題的解決對(duì)策

3.1 路橋連接處設(shè)計(jì)優(yōu)化

（1）工程建設(shè)者應(yīng)將道路與橋梁連接處的設(shè)計(jì)工作充分重視起來(lái)，以提高設(shè)計(jì)方案的有效性與適用性。（2）確定設(shè)計(jì)方案時(shí)，要對(duì)所處施工環(huán)境的氣候、地理環(huán)境進(jìn)行勘察，以將連接處的變形程度控制在規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求的范圍內(nèi)。（3）當(dāng)完成連接處的施工工序后，應(yīng)對(duì)連接部位進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)并分析。如連接部位的沉降數(shù)值處在規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，則意味著結(jié)構(gòu)作用效果不存在惡化趨勢(shì)，可著手進(jìn)行下一階段的建設(shè)作業(yè)。如沉降數(shù)值超出標(biāo)準(zhǔn)，則應(yīng)立即采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施，以降低沉降問(wèn)題所帶來(lái)的負(fù)面影響程度。值得注意的是，如工期較緊，相關(guān)單位無(wú)法預(yù)留出時(shí)間進(jìn)行監(jiān)測(cè)結(jié)果的分析研究，則應(yīng)采取措施將沉降數(shù)值控制在4cm以內(nèi)。

以湖南地區(qū)某道路橋梁工程為例，其結(jié)構(gòu)為瀝青混凝土，設(shè)計(jì)人員為將其與混凝土結(jié)構(gòu)區(qū)分開(kāi)，將調(diào)節(jié)路橋的剛性與柔性來(lái)降低連接部位的沉降程度。對(duì)于所處環(huán)境的車(chē)流量不斷增加問(wèn)題，設(shè)計(jì)人員采用質(zhì)量過(guò)硬的土工格柵來(lái)降低路橋因壓力影響而出現(xiàn)的變形。

經(jīng)實(shí)踐證實(shí)，由于土工格柵是聚丙烯與聚氯乙烯等高分子聚合物，其經(jīng)過(guò)模壓或是熱塑后，會(huì)形成二維或是三維立體的網(wǎng)格屏柵，因此，當(dāng)土工格柵作用于路橋連接處后，能夠有效降低路基位移并提高路基穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)人員運(yùn)用土工格柵后，因其與土壤摩擦分散了地面的壓力，降低了路橋路基所需承受的車(chē)輛荷載，增加了路基結(jié)構(gòu)在實(shí)踐運(yùn)行中的耐久性。土工格柵的設(shè)置示意圖如圖2所示。

圖2 土工格柵設(shè)置示意圖

3.2 路橋連接處施工優(yōu)化

施工，作為落實(shí)路橋連接處設(shè)計(jì)方案的關(guān)鍵過(guò)程，要想控制其質(zhì)量效果，需選用性能質(zhì)量過(guò)關(guān)的填料。此過(guò)程，相關(guān)人員應(yīng)結(jié)合連接部位所處的地質(zhì)狀況、水文條件以及工程建設(shè)規(guī)模，來(lái)提高填料選擇的科學(xué)合理性。上述湖南省工程結(jié)合實(shí)際情況采用的填料類型為優(yōu)質(zhì)礫石。此外，為控制橋梁端頭路堤出現(xiàn)沉降病害，技術(shù)人員還對(duì)土壤進(jìn)行了檢測(cè)，驗(yàn)證了所選用的填料的有效性。

對(duì)于地基擠密與臺(tái)背的回填施工，工程建設(shè)者對(duì)回填表面的松鋪程度進(jìn)行限制，以將臺(tái)背回填土厚度控制在合理范圍內(nèi)。對(duì)于此過(guò)程，施工人員還應(yīng)做好相應(yīng)的壓實(shí)處理工作，即將顆粒直徑控制在5cm范圍內(nèi)。由于大型壓實(shí)設(shè)備難以作用于臺(tái)背回填施工環(huán)境，因此，工程建設(shè)者應(yīng)選用小型設(shè)備。對(duì)于部分無(wú)法壓實(shí)的區(qū)域，采用了人工夯實(shí)的作業(yè)方式，最大限度地保證填料壓實(shí)密度達(dá)到預(yù)期，進(jìn)而預(yù)防沉降病害的出現(xiàn)。

為提高邊坡防護(hù)措施的有效性，可采用擠密復(fù)合的方式來(lái)控制道路橋梁連接部位的剛度差，即在地基上打孔來(lái)提高路基結(jié)構(gòu)的密實(shí)程度，進(jìn)而強(qiáng)化路堤土壤的黏結(jié)效果。為達(dá)到預(yù)期防護(hù)效果，還可采用筋土擋墻的土工結(jié)構(gòu)來(lái)控制橋頭的柔性程度，進(jìn)而保證路橋連接部位的施工質(zhì)量與安全性[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，道路與橋梁連接處的橋頭引道設(shè)計(jì)不合理、軟基處理方式選擇不當(dāng)以及邊坡防護(hù)措施失效等問(wèn)題，均應(yīng)在明確工程所處地質(zhì)水文環(huán)境基礎(chǔ)上，采取對(duì)應(yīng)的措施方法進(jìn)行優(yōu)化，以保證設(shè)計(jì)方案與施工方法的運(yùn)用起到事半功倍的效果。