市政工程中道路橋梁連接處的設(shè)計(jì)與施工分析

文/王榮

1 前言

規(guī)范開展道路橋梁連接處設(shè)計(jì)施工作業(yè)，可以緩解行車顛簸與橋頭跳車等問題。重要的是，可有效保障駕駛員及乘客人員人身安全。由于道路橋梁連接處設(shè)計(jì)施工所涉及的流程內(nèi)容較多，在實(shí)踐過程中，要求相關(guān)工作人員強(qiáng)化個(gè)人的安全理念以及質(zhì)量管理意識(shí)，重點(diǎn)針對(duì)道路橋梁連接處設(shè)計(jì)施工內(nèi)容進(jìn)行合理部署。其中，為有效減少道路橋梁連接處設(shè)計(jì)施工問題，相關(guān)工作人員需要結(jié)合過往經(jīng)驗(yàn)，對(duì)道路橋梁連接處設(shè)計(jì)施工常見的問題表現(xiàn)及成因進(jìn)行重點(diǎn)把握，并采取針對(duì)性措施加以規(guī)避。

2 工程概況

某城市主干道延長(zhǎng)線工程線路總長(zhǎng)度為8.11km。其中，路面寬度為26.5m，上面層結(jié)構(gòu)體系主要以雙向六車道SMA 瀝青混凝土路面為主。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)勘察情況來(lái)看，該工程施工區(qū)域環(huán)境條件相對(duì)復(fù)雜，地下水為松散孔隙水、基巖裂隙，以大氣降水補(bǔ)給為主。同時(shí)，該工程施工區(qū)域位于交通主干道，并且橋梁部分上跨繞城高速，交通流量較大，在交通組織方面存在一定難度。其中，該工程路橋連接處縱斷面如圖1所示。為保障現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)安全，建設(shè)單位對(duì)施工單位提出了嚴(yán)格要求。具體要求如下。

圖1 路橋連接處縱斷面示意圖

一是總體施工組織計(jì)劃應(yīng)堅(jiān)持按照先易后難的原則理念，對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)所涉及的工作任務(wù)進(jìn)行逐步實(shí)現(xiàn)，保障各項(xiàng)交通通行任務(wù)得以互通。二是施工作業(yè)期間應(yīng)該針對(duì)交通干擾問題進(jìn)行重點(diǎn)考慮。其中，工作人員應(yīng)該對(duì)下穿高速交通通行問題進(jìn)行優(yōu)先考慮。為保障交通干擾問題得以減少，施工單位應(yīng)該對(duì)路橋連接處的設(shè)計(jì)施工方案進(jìn)行協(xié)同部署，落實(shí)各項(xiàng)細(xì)節(jié)要點(diǎn)內(nèi)容。

3 市政工程中道路橋梁連接設(shè)計(jì)及施工問題表現(xiàn)

3.1 連接處裂紋問題明顯

連接處裂紋問題始終是道路橋梁連接處運(yùn)行期間常見的問題。從問題成因上來(lái)看，裂紋的出現(xiàn)主要受到施工材料、人為操作等因素影響。舉例來(lái)說(shuō)，如果前期設(shè)計(jì)施工存在落實(shí)不到位或者設(shè)計(jì)不合理的問題，就很容易對(duì)連接處結(jié)構(gòu)質(zhì)量以及強(qiáng)度造成不良影響，進(jìn)而引發(fā)明顯的裂縫問題。

3.2 橋頭引道設(shè)計(jì)問題

多數(shù)情況下，路橋設(shè)計(jì)通常以過渡段設(shè)計(jì)方法為主。從客觀角度上來(lái)講，這種設(shè)計(jì)方法可以有效提高路面平整度。然而，部分市政工程項(xiàng)目對(duì)于橋頭引道設(shè)計(jì)工作缺乏高度重視，在設(shè)計(jì)過程中存在不科學(xué)問題，導(dǎo)致在后期運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)跳車情況。當(dāng)跳車問題頻繁出現(xiàn)時(shí)，橋頭搭板位置會(huì)出現(xiàn)明顯裂縫，引發(fā)行車安全問題。最重要的是，如果橋頭引道設(shè)計(jì)缺乏合理性，就會(huì)進(jìn)一步加劇臺(tái)背填土流失嚴(yán)重程度，容易危害道路安全[1]。

3.3 搭板設(shè)置不合理

為有效預(yù)防橋頭跳車問題出現(xiàn)，施工單位通常會(huì)在路橋交叉施工位置采取搭板法進(jìn)行操作實(shí)踐，以保障路橋平穩(wěn)過渡。然而結(jié)合實(shí)際情況來(lái)看，部分工程項(xiàng)目在應(yīng)用搭板法進(jìn)行施工實(shí)踐的過程中，因搭板設(shè)置不合理可能會(huì)引發(fā)交叉處的安全問題，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致搭板斷裂。

3.4 邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)不到位

沉降問題始終是制約路橋交叉處施工質(zhì)量效果的重要因素。從成因上來(lái)看，造成沉降問題頻繁出現(xiàn)的根本原因是邊坡遭受水毀等自然災(zāi)害的侵襲。再加上設(shè)計(jì)人員在前期設(shè)計(jì)工作中，對(duì)于邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)缺乏高度重視；或者是在邊坡防護(hù)設(shè)施的選用上存在不合理行為。舉例來(lái)說(shuō)，部分設(shè)計(jì)人員選擇采取石塊堆砌方法形成防護(hù)坡體系，局部則利用網(wǎng)格草護(hù)坡，在雨水的雙重作用下，容易出現(xiàn)路基沉降問題[2]。

3.5 軟土地基處理效率不高

軟土地基處理效率在一定程度上會(huì)對(duì)道路橋梁連接處施工質(zhì)量效果產(chǎn)生影響。舉例來(lái)說(shuō)，如果施工單位可以正確處理軟土地基問題，在一定程度上可以有效控制或者減少跳車問題。其中，在軟土地基處理方法的選擇上，可以從換土法以及固結(jié)法等方面進(jìn)行施工實(shí)踐。但需要注意的是，在施工操作期間，工作人員必須規(guī)范個(gè)人的行為，避免交叉處存在不均勻沉降問題。

4 市政工程中道路橋梁連接處的設(shè)計(jì)施工措施分析

4.1 設(shè)計(jì)措施分析

4.1.1 加固軟弱路基地段

為確保道路橋梁連接處設(shè)計(jì)施工效果得以全面加強(qiáng)，現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)該重點(diǎn)針對(duì)軟弱路基地段進(jìn)行全過程質(zhì)量監(jiān)管，并采取科學(xué)合理的加固方式，減輕軟土路基對(duì)道路橋梁工程運(yùn)行質(zhì)量帶來(lái)的不良影響。在處理過程中，施工人員可采取豎向排水體或者加固土樁等方法對(duì)連接處軟弱路基進(jìn)行針對(duì)性處理。

其中，對(duì)于上路堤以及路床結(jié)構(gòu)位置而言，施工人員可優(yōu)先采取強(qiáng)度高且水穩(wěn)定效果良好的填料進(jìn)行填筑以及壓實(shí)處理。需要注意的是，施工人員應(yīng)該采取分層填筑壓實(shí)方法進(jìn)行操作處理。除此之外，施工人員也可以根據(jù)實(shí)際情況，運(yùn)用體外預(yù)應(yīng)力加固法實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁承載力的監(jiān)控分析。本工程設(shè)計(jì)施工通過采取體外預(yù)應(yīng)力加固方法，基本上達(dá)到了保障橋體抗彎強(qiáng)度以及抗剪強(qiáng)度的目的。

4.1.2 合理優(yōu)化搭板設(shè)計(jì)方法

針對(duì)路橋連接處施工而言，前期規(guī)劃設(shè)計(jì)工作應(yīng)該重點(diǎn)針對(duì)搭板設(shè)計(jì)應(yīng)用問題進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃與合理實(shí)踐，具體設(shè)置方法可以參照?qǐng)D1。在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該主動(dòng)立足于路橋交叉處坡度以及過渡長(zhǎng)度等因素表現(xiàn)，結(jié)合實(shí)際情況盡量使用較長(zhǎng)的搭板，以保障過渡效果。其中，對(duì)于小型橋梁而言，在搭板長(zhǎng)度的控制上可以設(shè)置為5m 左右。

而對(duì)于大型橋梁而言，搭板長(zhǎng)度至少要設(shè)置為9m。對(duì)于比較特殊的情況，設(shè)計(jì)人員可根據(jù)施工要求適當(dāng)延長(zhǎng)搭板長(zhǎng)度，以期可以減少因路堤沉降所帶來(lái)的橋頭跳車問題。需要注意的是，搭板設(shè)計(jì)期間應(yīng)該對(duì)受力情況進(jìn)行重點(diǎn)考慮，并根據(jù)實(shí)際情況對(duì)最佳長(zhǎng)度進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，也可以利用簡(jiǎn)支梁方式增加搭板末端厚度，確保到橋連接位置處的穩(wěn)定性與安全性。

4.1.3 重視臺(tái)背回填設(shè)計(jì)問題

高度重視臺(tái)背回填設(shè)計(jì)問題，基本上可以視為保障道路橋梁連接處施工設(shè)計(jì)效果的重要方式。在設(shè)計(jì)前期，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對(duì)回填材料的物理性質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)定，并根據(jù)評(píng)定結(jié)果與施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境因素進(jìn)行結(jié)合，確保所選擇的回填材料可以滿足現(xiàn)場(chǎng)施工要求。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際情況做好配比方案部署工作。舉例來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)人員可利用換填輕質(zhì)材料法加固路基結(jié)構(gòu)。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)該重點(diǎn)針對(duì)填料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，保障結(jié)構(gòu)壓實(shí)度以及質(zhì)量效果。除此之外，設(shè)計(jì)人員也可以適當(dāng)引入加載法補(bǔ)充填換法優(yōu)勢(shì)[3]。

在具體應(yīng)用過程中，設(shè)計(jì)人員可要求現(xiàn)場(chǎng)施工人員通過增設(shè)點(diǎn)井以及豎井等方式，達(dá)到降低地下水水位的目的，減少地基沉降問題。除此之外，在設(shè)計(jì)期間，設(shè)計(jì)人員還需要對(duì)液限以及土壤塑限進(jìn)行全過程檢測(cè)，以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性與安全性。需要注意的是，設(shè)計(jì)人員可適當(dāng)延長(zhǎng)連接處的斜坡，以確保路橋連接處剛度性能以及柔度性能得以深化加強(qiáng)。

4.2 施工措施

4.2.1 施工管理措施

現(xiàn)場(chǎng)施工管理水平在一定程度上會(huì)對(duì)道路橋梁連接處施工質(zhì)量效果產(chǎn)生影響。針對(duì)于此，建議施工管理人員應(yīng)該深刻意識(shí)到自身崗位職責(zé)重要性，通過制定科學(xué)合理的施工方案內(nèi)容，保障規(guī)范施工以及文明施工目標(biāo)得以順利實(shí)現(xiàn)。本工程在施工方案的確立上，通過成立調(diào)研與監(jiān)督小組實(shí)現(xiàn)對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)以及施工過程的調(diào)研分析，根據(jù)所掌握的工程地質(zhì)特征材料以及相關(guān)數(shù)據(jù)，做好現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督管理工作。

4.2.2 養(yǎng)護(hù)管理措施

貫徹落實(shí)養(yǎng)護(hù)管理工作可有效保障道路橋梁連接處設(shè)計(jì)施工效果。一方面，現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)該對(duì)橋梁伸縮縫養(yǎng)護(hù)問題予以高度重視。一般來(lái)說(shuō)，伸縮縫主要位于橋臺(tái)與橋梁之間，對(duì)其實(shí)施科學(xué)合理的養(yǎng)護(hù)管理工作，可保障車輛安全通行。另一方面，現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)路基結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)管理。工程竣工之后，施工人員應(yīng)該做好路基保養(yǎng)工作，避免路基結(jié)構(gòu)出現(xiàn)漏水或者沉降等問題。除此之外，現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)該對(duì)搭板養(yǎng)護(hù)工作予以高度重視。結(jié)合以往的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，合理設(shè)置與應(yīng)用搭板可減少橋頭跳車問題出現(xiàn)，同時(shí)也可以增強(qiáng)橋臺(tái)與路基運(yùn)行效果。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，高度關(guān)注道路橋梁連接處設(shè)計(jì)施工問題始終是市政工程參建單位予以落實(shí)的工作重點(diǎn)。在實(shí)踐期間，設(shè)計(jì)人員與施工人員應(yīng)該承擔(dān)起自身崗位職責(zé)，重點(diǎn)針對(duì)道路橋梁連接處設(shè)計(jì)施工問題進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃與合理落實(shí)。其中，針對(duì)道路橋梁連接處設(shè)計(jì)施工常見的問題及成因表現(xiàn)進(jìn)行重點(diǎn)把握，并采取科學(xué)合理的防范措施加以規(guī)避。