路橋過(guò)渡段軟基路基路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工

鄭毅

（十堰市路緯交通勘察設(shè)計(jì)有限公司，湖北十堰 442000）

0 引言

當(dāng)下，在更高的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展要求下，我國(guó)的各類(lèi)公路和橋梁的建設(shè)工程不斷走向成熟，數(shù)量和質(zhì)量上都獲得了很大程度的提高。但是，在公路和橋梁工程大量增加的同時(shí)，也存在著一些問(wèn)題。尤其在路橋設(shè)計(jì)時(shí)，由于受到的影響因素較多，會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)一些復(fù)雜問(wèn)題，需要采取有效措施進(jìn)行改善和解決。

1 路橋過(guò)渡段軟基路基路面存在的一些問(wèn)題和原因分析

1.1 沒(méi)有妥善處理引道軟土地基

設(shè)計(jì)施工圖時(shí)，會(huì)受到許多因素的影響，難以進(jìn)行精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)預(yù)估和設(shè)計(jì)。在地質(zhì)方面，鉆探布孔的數(shù)量往往較少，難以滿足一定的標(biāo)準(zhǔn)，鉆探的深度也較淺。在進(jìn)行地基的探測(cè)時(shí)，由于鉆探布孔的數(shù)量和深度的條件限制，往往會(huì)難以準(zhǔn)確把握路基的基本物理性質(zhì)，進(jìn)而導(dǎo)致軟基部分產(chǎn)生嚴(yán)重的路基沉降現(xiàn)象，這種現(xiàn)象又會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致橋頭跳車(chē)問(wèn)題的產(chǎn)生。除此以外，在進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的過(guò)程中，主要應(yīng)用的是軟基處置理論，這種方法和實(shí)際的具體狀況之間常常會(huì)存在一定的誤差。同時(shí)，工作人員在進(jìn)行參數(shù)使用時(shí)也會(huì)和軟基的情況產(chǎn)生偏差。上述情況的出現(xiàn)，都會(huì)導(dǎo)致最終的設(shè)計(jì)結(jié)果難以和預(yù)期的情況相互匹配，進(jìn)而產(chǎn)生過(guò)渡段路堤沉降的問(wèn)題。

1.2 橋頭引道過(guò)渡段的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在著諸多的不合理現(xiàn)象

在工程開(kāi)展設(shè)計(jì)施工的過(guò)程中，對(duì)橋頭引道路基的過(guò)渡段，有著諸多的處理方法，其中十分常用的方法主要有：加筋土法、粗粒料填筑法和鋼筋混凝土過(guò)渡板方法。但是這三種方法只能從一定程度上改善過(guò)渡段的基本狀況，難以真正解決橋頭跳車(chē)的問(wèn)題。因?yàn)閷?dǎo)致這種情況的主要原因有：搭板的基本長(zhǎng)度難以滿足需求、設(shè)計(jì)的強(qiáng)度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際情況、整個(gè)工程中對(duì)搭板的設(shè)計(jì)不夠重視等。

1.3 橋臺(tái)的臺(tái)背路堤壓實(shí)度難以滿足要求

在建筑工程中，尤其是路橋建設(shè)中十分注重對(duì)臺(tái)背填土的處理。雖然重視程度提高了，在實(shí)際的具體施工活動(dòng)中卻難以真正滿足預(yù)期的要求。因?yàn)樵谑┕み^(guò)程中，施工的機(jī)械、作業(yè)面和用料等基本條件存在著諸多的限制，難以進(jìn)行高效率的作業(yè)，橋臺(tái)臺(tái)背路堤壓難以充分滿足設(shè)計(jì)的基本要求。除此以外，公路橋梁自身的因素也會(huì)對(duì)臺(tái)背路堤壓實(shí)度產(chǎn)生較大的影響。在正常的通行過(guò)程中，許多的車(chē)輛來(lái)往以及一些自然因素的影響，會(huì)導(dǎo)致路基產(chǎn)生不可恢復(fù)的塑性形變，這種塑性形變持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)了，便會(huì)使得路橋間存在嚴(yán)重的差異沉降。

1.4 橋頭引道路堤邊坡的防護(hù)措施不到位

除了上述常見(jiàn)的問(wèn)題以外，雨水對(duì)路橋工程的過(guò)渡段也有著極大的影響。在我國(guó)，尤其是在東部沿海地區(qū)區(qū)，常常會(huì)受到雨水對(duì)道路和橋梁的強(qiáng)烈沖刷，加重腐蝕程度。為了防護(hù)雨水對(duì)道路橋梁的沖刷和腐蝕，需要在引道路堤上采取規(guī)范的防護(hù)措施。

在近年來(lái)，由于暴雨發(fā)生頻率的增加，尤其在夏秋季節(jié)，需要更加重視引道路堤的防護(hù)。如果在暴雨時(shí)節(jié)沒(méi)有處理妥當(dāng)，則很難進(jìn)行正常的防水和排水，造成嚴(yán)重的損失。防水和排水過(guò)程受到阻礙，會(huì)導(dǎo)致臺(tái)背的填土不斷流失，路基強(qiáng)度增加。長(zhǎng)此以往，會(huì)導(dǎo)致橋頭跳車(chē)問(wèn)題的出現(xiàn)。而從目前的基本狀況來(lái)看，路橋工程施工設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于引道路堤邊坡的防護(hù)還缺乏足夠的重視，相關(guān)的防護(hù)工作不到位，需要加以改善[1]。

2 路橋過(guò)渡段的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

2.1 不設(shè)置搭板的設(shè)計(jì)方案

在進(jìn)行道路和橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，有時(shí)候會(huì)利用搭板進(jìn)行過(guò)渡段沉降問(wèn)題的解決。尤其是在一些橋梁設(shè)計(jì)工程中，在橋頭的位置常常會(huì)進(jìn)行搭板的設(shè)計(jì)。但有的工程在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，十分注重對(duì)臺(tái)背填筑部分的設(shè)計(jì)，把這一部分的設(shè)計(jì)當(dāng)做是過(guò)渡段設(shè)計(jì)最為重要的工作，在設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)進(jìn)行大量的精密計(jì)算和分析。除此以外，這類(lèi)工程在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，還會(huì)包括通過(guò)提高填料的規(guī)范程度以及增大碾壓的基本強(qiáng)度等手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)過(guò)渡段的壓實(shí)度得以提高，施工的質(zhì)量便會(huì)獲得明顯的改善，進(jìn)而使得整個(gè)工程的設(shè)計(jì)和施工可以滿足路橋設(shè)計(jì)的高指標(biāo)要求。

2.1.1 臺(tái)背填筑設(shè)計(jì)

在路橋工程的設(shè)計(jì)施工過(guò)程中，常常會(huì)出現(xiàn)過(guò)渡段沉降的問(wèn)題。造成這一問(wèn)題的主要原因便是過(guò)渡段的路基以及路面的基本結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)壓縮變形的現(xiàn)象。在路橋的過(guò)渡段，路基和路面具有一定的承載能力，這種承載能力會(huì)受到諸多因素的影響而不斷變化，主要的決定因素是填充料，它的固結(jié)能力和壓縮能力對(duì)路基路面的承載能力有著十分重要的影響。但是，當(dāng)臺(tái)背在進(jìn)行填筑的過(guò)程中，填充料的各種能力都存在著上限，這種由于填充料能力不足造成的一系列損失，并不能夠被設(shè)計(jì)好的各種類(lèi)型的搭板所彌補(bǔ)，也不能夠很好地解決過(guò)渡段經(jīng)常出現(xiàn)的嚴(yán)重跳車(chē)現(xiàn)象。為了更好地改善這一現(xiàn)象，相關(guān)的設(shè)計(jì)工作人員需要對(duì)施工過(guò)程中的各個(gè)操作步驟進(jìn)行嚴(yán)格的管控和監(jiān)督，讓臺(tái)背得到及時(shí)的加固。

2.1.2 地基處理方式設(shè)計(jì)

在路橋工程的過(guò)渡段，常常會(huì)發(fā)生跳車(chē)現(xiàn)象。為了很好地解決這一現(xiàn)象，減少工程帶來(lái)的損失，焦點(diǎn)問(wèn)題便在于過(guò)渡段軟土地基的高效處理。在當(dāng)下，我國(guó)對(duì)地基的處理方法有很多，常見(jiàn)的有超載預(yù)壓法等。這些方法可以對(duì)過(guò)渡段地基的基本強(qiáng)度進(jìn)行一定程度的改善，并加強(qiáng)地基的承載力，進(jìn)而使得沉降差得以降低。除此以外，過(guò)渡段的沉降差還可以通過(guò)輕質(zhì)填料、支撐連續(xù)板等操作進(jìn)行有效的降低[2]。

2.2 設(shè)置搭板的設(shè)計(jì)方案

在路橋工程的過(guò)渡段，還可能出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題和安全隱患。其中影響最大的便是過(guò)渡段的沉降現(xiàn)象。沉降現(xiàn)象在當(dāng)下的諸多路橋工程中十分常見(jiàn)，帶來(lái)的不良影響也十分多。為了解決這種沉降現(xiàn)象，減少橋頭跳車(chē)問(wèn)題，便需要進(jìn)行搭板的設(shè)置。在當(dāng)下，許多路橋工程都進(jìn)行了大量的搭板設(shè)計(jì)。在搭板的長(zhǎng)度范圍內(nèi)，路面的彎沉程度會(huì)受到車(chē)輛荷載的變化而改變，主要是為了適應(yīng)不同數(shù)量車(chē)輛的碾壓，而搭板在其中的作用便是盡可能地減少整個(gè)過(guò)程中發(fā)生的沉降現(xiàn)象。但是在橋頭進(jìn)行搭板的設(shè)計(jì)，雖然能夠一定程度上減少沉降現(xiàn)象的發(fā)生，同時(shí)也存在著諸多的弊端，對(duì)整個(gè)工程產(chǎn)生干擾[3]。首先，不同的路段交通狀況是不同的。在交通壓力小的路段，搭板的存在幾乎不會(huì)產(chǎn)生較大的影響。在交通壓力大的路段，搭板的存在會(huì)導(dǎo)致這些路段產(chǎn)生不同程度的折斷和磨損的現(xiàn)象。其次，在進(jìn)行橋梁的搭板設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分考慮各類(lèi)因素，進(jìn)行寬度的合理預(yù)估和精準(zhǔn)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要對(duì)各方面的因素進(jìn)行分析，包括位移問(wèn)題等。由于位移問(wèn)題的存在，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮搭板厚度和位移之間的負(fù)相關(guān)關(guān)系，需要協(xié)調(diào)好搭板和橋面的寬度。在當(dāng)下，根據(jù)各類(lèi)數(shù)據(jù)的顯示發(fā)現(xiàn)，搭板主要分為小型和大型兩類(lèi)，小型的一般在20～25cm，而大型的可以達(dá)到30～40cm。最后，在進(jìn)行搭板設(shè)計(jì)的過(guò)程中，還有一些不可忽視的問(wèn)題。

其一，搭板和橋臺(tái)之間的連接需要適合協(xié)調(diào)，需要通過(guò)一些堅(jiān)固的工具連接好搭板和臺(tái)頂，防止發(fā)生嚴(yán)重的沉降現(xiàn)象。

其二，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)工作時(shí)，還需要充分結(jié)合實(shí)際情況，具體問(wèn)題具體分析，尤其需要關(guān)注搭板配筋的設(shè)計(jì)。

3 路橋過(guò)渡段路基路面的施工方案分析

3.1 臺(tái)背填筑

路橋工程的過(guò)渡段，在進(jìn)入施工階段之前，需要進(jìn)行一系列的操作。其中，十分重要的一項(xiàng)工作便是加固處理整個(gè)臺(tái)背填筑。進(jìn)行這項(xiàng)操作的主要原因在于，填料自身的各種能力存在著上限。如果沒(méi)有在施工前對(duì)臺(tái)背填筑進(jìn)行規(guī)范合理的加工，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的橋頭跳車(chē)問(wèn)題，帶來(lái)諸多的嚴(yán)重?fù)p失。為了降低過(guò)渡段路基的沉降現(xiàn)象，還可以考慮填筑料材料的更換和精細(xì)化選擇，最好利用半剛性的材料，可以有效降低沉降問(wèn)題的發(fā)生概率。

同時(shí)，半剛性的材料還可以提高壓實(shí)度，防止地基產(chǎn)生嚴(yán)重的壓縮變形等現(xiàn)象。在進(jìn)入施工環(huán)節(jié)時(shí)，為了加固橋梁的臺(tái)背路基，需要對(duì)材料進(jìn)行篩選，最好采用土木合成材料來(lái)加固臺(tái)背路基，在填土荷載力的作用下，可以削弱變形和自然沉降的程度。對(duì)于那種不均勻的沉降，利用這種土木合成材料，可以更好地對(duì)變形和沉降進(jìn)行防范。

3.2 地基處理

在進(jìn)行橋臺(tái)的修筑時(shí)，有時(shí)會(huì)選擇軟地基。在軟地基上，通常會(huì)進(jìn)行基本的地基處理工作。而有些路堤的修建，是在軟土層中完成，通常還是十分厚重的軟土層。在這種狀態(tài)下，軟土?xí)艿交靥畈牧系挠绊慬4]?；靥畈牧系馁|(zhì)量發(fā)生改變，便會(huì)導(dǎo)致軟土產(chǎn)生位移，通常會(huì)向內(nèi)側(cè)進(jìn)行輕微的擠動(dòng)。在擠動(dòng)的過(guò)程中，軟土?xí)o地基帶去極強(qiáng)的壓力。在這種壓力的作用下，橋臺(tái)會(huì)產(chǎn)生明顯的水平位移?；谏鲜鲫愂?，為了抵抗側(cè)向的流動(dòng)，可以在施工時(shí)嘗試?yán)玫鼗?/p>

3.3 加強(qiáng)對(duì)過(guò)渡段的施工組織

在進(jìn)行路橋工程施工時(shí)，路橋間會(huì)產(chǎn)生施工后的沉降差。而為了減少這種沉降差，在施工的過(guò)程中，需要在施工時(shí)調(diào)節(jié)過(guò)渡段的組織。在過(guò)渡段進(jìn)行施工之前，主要進(jìn)行的是橋臺(tái)結(jié)構(gòu)的施工。在這項(xiàng)施工完成以后，需要快速投入到過(guò)渡段的填土路堤施工的相關(guān)工作，使用的機(jī)械要與上個(gè)環(huán)節(jié)的施工保持基本一致的壓實(shí)度，保證過(guò)渡段和一般路段的路堤都進(jìn)行一致的填筑碾壓。橋臺(tái)和路堤之間，存在著一定的銜接部位，在這些部位需要同步完成相關(guān)的施工工作，包括填筑工作和碾壓、預(yù)留填土等。除此以外，針對(duì)完成相關(guān)施工以后存在著較大沉降差的地段，需要相關(guān)的施工單位盡可能安排優(yōu)先的施工，還需要開(kāi)展靜置預(yù)壓，逐步達(dá)到預(yù)期的規(guī)范數(shù)值。同樣，在這些地段的基本處置施工工作仍然需要完整規(guī)范的完成，盡量減少出現(xiàn)細(xì)節(jié)上的失誤。

3.4 臺(tái)背排水

在工程施工的過(guò)程中，過(guò)渡段需要進(jìn)行臺(tái)背路基的填筑工作。在進(jìn)行這項(xiàng)施工工作之前，需要將排水溝設(shè)置在地基的拱土上，方便進(jìn)行排水。在路橋工程的過(guò)渡段，尤其需要注重排水工作的開(kāi)展。如果沒(méi)有進(jìn)行規(guī)范的排水工作，會(huì)產(chǎn)生諸多的不良后果。在橋臺(tái)路基的連接處，沒(méi)有排走的水會(huì)順著這一連接處下移，路面的結(jié)構(gòu)層會(huì)受到這些水的影響，大幅降低穩(wěn)定性。為了防范滲出的水對(duì)結(jié)構(gòu)物的侵蝕作用，可以在橋臺(tái)的背面進(jìn)行防水涂層的設(shè)置。在臺(tái)背的后面，還可以設(shè)置全方位的隔水材料，大范圍的鋪設(shè)可以提高防水的效果。除此以外，在地溝的周?chē)?，需要進(jìn)行帶孔硬塑料管的鋪設(shè)。

4 結(jié)語(yǔ)

為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，在工程建設(shè)領(lǐng)域需要依據(jù)時(shí)代要求，做出更多的技術(shù)突破。尤其在路橋建設(shè)工程中，需要不斷完善自身的不足，謀求更大的發(fā)展。在當(dāng)下，路橋工程的主要問(wèn)題在于過(guò)渡段的軟基路基路面。在過(guò)渡段中，還存在著地基處理不當(dāng)、設(shè)計(jì)不合理、邊坡防護(hù)措施不到位、臺(tái)背路堤壓實(shí)度不足等問(wèn)題。為了解決這些問(wèn)題，需要在設(shè)計(jì)和施工環(huán)節(jié)更加精細(xì)化。其一，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，考慮不設(shè)置搭板和設(shè)置搭板兩種情況。在不設(shè)置搭板的情況中，還需要考慮臺(tái)背填筑和地基的設(shè)計(jì)。其二，在施工方面，需要考慮臺(tái)背填筑、地基處理、臺(tái)背排水以及過(guò)渡段的施工組織等問(wèn)題。通過(guò)對(duì)過(guò)渡段的高效設(shè)計(jì)和施工，兩者相互協(xié)調(diào)配合，共同減少沉降現(xiàn)象和橋頭跳車(chē)問(wèn)題，減少安全隱患，改善路橋工程的基本質(zhì)量和整體效率。