路橋過渡段路基路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計分析

崔守強

遼寧省錦州市大通公路勘察設(shè)計院 遼寧錦州 121000

公路路橋過渡段的設(shè)計、施工等體系已經(jīng)逐漸成熟，但針對過渡段傳統(tǒng)設(shè)計、施工中存在的問題仍需要采取有效措施進行解決，以便減少后續(xù)運營期間的維保成本，提升路橋工程安全性，為人們提供更高質(zhì)量的服務(wù)，同時，提高公路路橋工程建設(shè)水平，為國民經(jīng)濟發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

1 公路路橋工程過渡段設(shè)計改進分析

1.1 橋頭搭板方面

以往多數(shù)路橋過渡段所使用的橋頭搭板長度較小，無法達到防止錯臺、平順過渡的目標。當前，一般情況下橋頭搭板一端置于枕梁上方，另一端置于臺后蓋梁牛腿上方，或者將其設(shè)置在路面基層上方。為了避免路基出現(xiàn)沉降問題后橋頭搭板從臺后蓋梁牛腿上方滑落，可以將預(yù)埋鋼筋與橋頭搭板鋼筋進行連接，這種處理方式還能提高橋頭搭板的穩(wěn)定性，確保設(shè)計能夠符合實際情況。橋頭搭板的實際寬度一般為路緣帶、行車道寬度之和，厚度不小于0.25m，采用整體澆筑、不設(shè)縱縫的方式進行處理，以便更好地提升橋頭搭板的整體性能。實際設(shè)計過程中，可以將橋頭搭板假定支承在彈性地基簡支板上，然后以此為基礎(chǔ)建立力學(xué)模型，使用相應(yīng)理論進行求解，在計算過程中要注意考慮橋頭搭板所承載的負荷形式、大小等參數(shù)[1]。

1.2 臺后路面的沉降問題

采取有效措施降低路基沉降量能夠有效預(yù)防橋頭病害問題，減少橋頭跳車現(xiàn)象的出現(xiàn)。而對于路基沉降變形總量來說，由于路基填筑材料自身存在沉降變形的情況，加上路基的地基沉降變形，會最終反映到路基上。若臺后路基填土較低，自身沉降變形量較小可以忽略這部分變形量，然后主要計算路基的地基沉降量；若臺后路基填土較高，自身沉降變形量較大就不能忽略這部分變形量，需要考慮該部分沉降量在總量中的增加效應(yīng)。

1.3 過渡段結(jié)構(gòu)方面

（1）過渡段變形控制。進行路橋過渡段設(shè)計計算過程中要根據(jù)相關(guān)標準規(guī)范來進行驗算，實施過程中嚴格控制路橋過渡段最大容許沉降量，確保其滿足標準規(guī)范要求。

（2）設(shè)置緩和過渡段。由于路橋過渡段的結(jié)構(gòu)形式存在差異，其各自的系統(tǒng)剛度不同，當外部載荷相同的時候所發(fā)生的形變也會存在差異。所以，自橋臺大剛度混凝土結(jié)構(gòu)過渡到柔性填土路基結(jié)構(gòu)或瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)時，因各部分剛度差異會出現(xiàn)不同的強度表現(xiàn)。若軟土地基未能設(shè)置相應(yīng)強度的過渡段，其形變發(fā)生突變，就會在突變位置出現(xiàn)斷裂，造成橋臺搭板斷裂造成橋頭跳車。

（3）使用土工格柵。路橋過渡段施工中采用土工格柵，路基填土與土工格柵之間的摩擦作用能夠重新分布上部載荷作用，達到與土壤一起承載外部載荷的目的，而且能夠更好地發(fā)揮出土體的抗剪強度，對土體的側(cè)向變形進行約束，提高路基自身的形變模量及土體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，而且土工格柵具有一定彈性，還能降低各類形變問題的累積效應(yīng)[2]。

（4）搭板長度的選擇。在路橋過渡段設(shè)計過程中，需要根據(jù)相應(yīng)的標準規(guī)范及考慮公路運營過程中車輛行駛舒適度要求，綜合多種因素確定橋頭搭板長度、強度。一般情況下，橋頭搭板隨路堤沉降后傾角要控制在1/300～1/200，對于過渡段地基的處理工作，要注重提升軟土強度及壓縮模量，以便達到降低軟基總沉降量的目標，然后，通過使用部分輕質(zhì)填料填筑橋坡段或設(shè)置搭板調(diào)節(jié)路橋不均勻沉降。

（5）路橋耐久性方面。任何橋梁在實際運營中必然存在損耗，如車輛超載、高溫環(huán)境、嚴寒、不恰當?shù)木S修加固與養(yǎng)護等。同時，還有可能遇見一些突發(fā)性的地質(zhì)性災(zāi)害，如滑坡、泥石流、地震等，都會對橋梁產(chǎn)生一定程度的破壞。因此，路橋過渡段設(shè)計時應(yīng)注重結(jié)構(gòu)耐久性。對此，交通管理部門和公路管理部門需要加強管理，以保證路橋在預(yù)計的使用壽命內(nèi)正常安全運營與服務(wù)。

2 路橋過渡段路基路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1 施工組織設(shè)計

公路路橋過渡段的施工組織設(shè)計工作必須從減少路橋過渡段沉降差的目標出發(fā)。在橋臺結(jié)構(gòu)施工完成后，要及時進行一般路堤與過渡段路堤的施工，然后，使用具有同等壓實度的壓實設(shè)備、機具將一般路堤與過渡段路堤按照統(tǒng)一的高度進行填筑碾壓。對于路堤與橋臺連接部分，預(yù)壓填土要同步填筑、碾壓。對于部分路基施工完成后可能存在較大沉降的位置，如橋頭高路堤、深層軟土地基等，要對地基進行相應(yīng)處理，進行靜置預(yù)壓直至符合標準規(guī)范。以此標準開展施工組織設(shè)計，確保路橋過渡段施工能夠滿足相應(yīng)施工要求。

2.2 無搭板輔助的結(jié)構(gòu)設(shè)計

該設(shè)計的重點在于后臺填筑及地基，我國大部分路橋工程在路橋過渡段的處理時都應(yīng)用搭板輔助的結(jié)構(gòu)設(shè)計，但應(yīng)用無搭板的結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠保障工程的效率及質(zhì)量，在進行后臺填筑后能夠進一步提升路基路面承載力，保障路橋過渡段的性能。在選擇后臺填筑的用料時，可考慮粗砂等滲水性好、易于壓實的填充材料，同時也可加入石灰、煤灰等無機結(jié)合物加以處理[3]。

2.3 有搭板輔助的結(jié)構(gòu)設(shè)計

用搭板連接橋頭與道路，在路橋運行過程中，連接處仍會出現(xiàn)落差，但變形的主體為搭板，車輛在通過該路段時平穩(wěn)順暢，頓挫感有明顯減弱，是降低跳車發(fā)生頻次較為有效的措施，具有廣泛性、安全性和可行性。在實際施工中，會預(yù)留出反向坡度，使搭板的位置與路橋連接處位置盡量保持平行。如果對坡度設(shè)置的要求較小，就要應(yīng)用枕梁工藝，分散荷載，將搭板的荷載分擔給地基，提升搭板強度和韌性，提升使用壽命，使過渡段更為平整。

3 結(jié)語

綜上所述，公路路橋工程是推動區(qū)域經(jīng)濟穩(wěn)定的重要驅(qū)動力，提升公路路橋工程過渡段設(shè)計水平，能夠大大提高路橋工程建設(shè)質(zhì)量，通過相應(yīng)的技術(shù)引進、創(chuàng)新措施，提升路橋過渡段施工質(zhì)量，改善后續(xù)路橋工程運營狀況，延長其使用壽命，對未來路橋工程建設(shè)起到良好的指導(dǎo)作用。