路橋過(guò)渡段搭板設(shè)計(jì)與施工研究

王苗苗

（唐山市交通運(yùn)輸局公路工程處，河北 唐山 063000）

1 工程概況

某高速公路工程位于河北省境內(nèi)，其設(shè)計(jì)全長(zhǎng)為8.6km，設(shè)計(jì)行車(chē)速度90km/h，工程中包括橋梁1座，橋梁總跨度為200m。施工中應(yīng)保證路橋過(guò)渡段施工質(zhì)量，保證行車(chē)安全。為此，本文對(duì)該工程施工中路橋過(guò)渡段的設(shè)計(jì)與施工進(jìn)行研究。

2 過(guò)渡段搭板的設(shè)計(jì)

（1）搭板設(shè)計(jì)中主要工作是明確搭板的材料要求、安裝方式、設(shè)置形式等，本次施工使用的搭板主要是土工格室，再向其中加入填料最終形成搭板。其中土工格室材料的選擇，需結(jié)合臺(tái)背填土的高度來(lái)確定，且選用土工格室參數(shù)符合以下幾點(diǎn)要求：

土工格室之間的焊接距離控制在40cm，其高度宜控制在10～15cm，格子中間應(yīng)使用填料充實(shí)，并進(jìn)行機(jī)械壓實(shí)，使其可以在過(guò)渡段位置起到穩(wěn)固的作用；在過(guò)渡段進(jìn)行搭板安裝時(shí)，施工單位應(yīng)遵循上密下疏的原則，從下向上進(jìn)行搭板安裝，布置好的土工格室間距應(yīng)保持在2m以?xún)?nèi)，搭板的斜率要控制在1∶1；在搭板安裝前需要在橋臺(tái)的位置進(jìn)行固定件的安裝，固定件應(yīng)使用錨釘進(jìn)行固定，同時(shí)應(yīng)建設(shè)柔性的結(jié)構(gòu)層，結(jié)構(gòu)層位置在搭板和橋臺(tái)之間，其主要作用是將搭板和橋臺(tái)進(jìn)行連接，避免出現(xiàn)沉降[1]。

（2）結(jié)合本工程施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，在本次搭板施工中共分為三種類(lèi)型的搭板，分別為重力式搭板、樁柱式搭板、肋板式搭板三種。其中重力式搭板的設(shè)置位置主要在臺(tái)背上，另外兩種搭板在施工時(shí)應(yīng)更偏向于位于錐坡中，搭板具體的設(shè)置層數(shù)，需要結(jié)合在臺(tái)背填筑施工的高度進(jìn)行確定。

（3）設(shè)計(jì)階段搭板的基本參數(shù)確定完成后，需要進(jìn)行建模的方式來(lái)驗(yàn)證參數(shù)設(shè)置的合理性，建模分為小比例建模和大比例建模兩種方式，小比例建模主要是為了確定基本的作用原理，難以有效地反映真實(shí)的情況，如搭板的高度、間距、層數(shù)等，與大比例建模相比局限性更大。因此，本次搭板設(shè)計(jì)中使用大比例建模的方式進(jìn)行搭板參數(shù)的計(jì)算和驗(yàn)證，在具體建模試驗(yàn)過(guò)程中，設(shè)計(jì)單位需要對(duì)地基沉降、動(dòng)荷載的作用情況進(jìn)行模擬，使其作用于搭板之上，在其作用下可以觀測(cè)到搭板的變化，明確是否存在搭板損害、折斷等問(wèn)題，從而可以確定搭板的設(shè)計(jì)參數(shù)是否合理[2]。

3 過(guò)渡段搭板的施工

3.1 材料設(shè)備選擇要求

3.1.1 填料

搭板施工之前，施工單位要結(jié)合設(shè)計(jì)要求選擇施工需要的材料，在確定填料供應(yīng)商之前，需要對(duì)選擇的填筑材料進(jìn)行試驗(yàn)，并利用各種土質(zhì)對(duì)比試驗(yàn)，明確填料的具體性能參數(shù)，然后根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果與設(shè)計(jì)要求的對(duì)比最終選擇填料種類(lèi)，本次施工使用的填料為干容度高、滲水性能好的中粗砂，中粗砂具有良好的穩(wěn)定性和壓實(shí)性，完全符合本次施工的要求，填料在進(jìn)場(chǎng)前，施工單位需要對(duì)填料進(jìn)行驗(yàn)收，填料中不得出現(xiàn)樹(shù)根、垃圾、草皮等雜物，且填料的性能要與選定前測(cè)試的性能保持一致。

3.1.2 土工格室材料

土工格室材料的采購(gòu)安排專(zhuān)人負(fù)責(zé)，在采購(gòu)過(guò)程中由監(jiān)理工程師進(jìn)行監(jiān)督，采購(gòu)的每一批土工格室材料在進(jìn)場(chǎng)前均需要進(jìn)行詳細(xì)的檢測(cè)。首先要對(duì)材料的合格證明、出廠證明、質(zhì)量證明等證件進(jìn)行核驗(yàn)，其次需要對(duì)材料進(jìn)行抽樣檢查，抽樣的比例約為材料總量的2%，抽樣合格后方可進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，最后要對(duì)材料的土工格室長(zhǎng)度、強(qiáng)度、焊距等參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證，本次施工土工格室的長(zhǎng)度為15cm，厚度為1.25mm，焊接距離為40cm，材料的拉伸強(qiáng)度均大于25MPa，模量均大于650MPa，均要滿(mǎn)足設(shè)計(jì)中要求的材料性能[3]。

3.1.3 機(jī)械設(shè)備

本次施工前，使用的設(shè)備主要包括運(yùn)輸車(chē)2輛、碾壓機(jī)械2輛、打夯機(jī)械2臺(tái)、射釘機(jī)2臺(tái)及其他小型的機(jī)械設(shè)備若干，機(jī)械準(zhǔn)備完成后，施工單位需要安排專(zhuān)人對(duì)機(jī)械進(jìn)行調(diào)試與養(yǎng)護(hù)，在施工前還要進(jìn)行試運(yùn)行，檢測(cè)機(jī)械的基本性能，滿(mǎn)足要求后開(kāi)始施工。

3.2 施工要點(diǎn)

3.2.1 整平和振壓

（4）有些特殊水域，車(chē)輛到達(dá)附近岸邊很容易，而航標(biāo)船前往則較困難且耗油、費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，只能依靠其他的方法靠近。

在土工格室正式鋪筑前，先要將過(guò)渡段臺(tái)背處的路基進(jìn)行整平與壓實(shí)，使其滿(mǎn)足基本的施工要求。整平工作中，對(duì)路基上的坑槽、墳穴等進(jìn)行清理，并使用合格的土質(zhì)材料進(jìn)行回填，場(chǎng)地整平之后，使用碾壓機(jī)械進(jìn)行振壓，提升路基的壓實(shí)度，待處理完成后，需要上報(bào)至監(jiān)理單位，再由現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量檢測(cè)人員與監(jiān)理工程師組織檢查驗(yàn)收，驗(yàn)收合格并簽字后，進(jìn)行下一步施工[4]。

3.2.2 固定件安裝

在驗(yàn)收合格的施工場(chǎng)地上，先要進(jìn)行固定件的安裝，固定件的施工需要結(jié)合搭板的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，遵循上密下疏、先下后上的原則設(shè)置固定件，固定件的安裝位置要按照放樣的位置施工，固定件需要使用錨釘進(jìn)行固定，錨釘通過(guò)射釘機(jī)械進(jìn)行施工，在射釘過(guò)程中，施工單位需要嚴(yán)格控制射釘?shù)纳疃?，然后依次將固定件安裝至指定位置，在安裝完成后，需要檢查安裝的數(shù)量、位置及質(zhì)量，驗(yàn)收合格后開(kāi)始鋪設(shè)土工格室。

3.2.3 張拉并鋪設(shè)土工格室

結(jié)合搭板設(shè)計(jì)的層數(shù)、厚度及位置進(jìn)行土工格室的鋪設(shè)，在土工格室的鋪設(shè)過(guò)程中，需要將土工格室一側(cè)的位置使用插銷(xiāo)和鋼纖等連接裝置，將其固定于固定件上，同時(shí)將土工格室的另一側(cè)拉至指定的工程位置，然后再安裝鋼釬進(jìn)行固定，土工格室的張拉均使用人工拉拔的方式進(jìn)行，每個(gè)土工格室張拉后均要進(jìn)行檢查，合格后進(jìn)行下一個(gè)土工格室的張拉，直至土工格室全部鋪設(shè)完成[5]。

3.2.4 填料施工

土工格室全部張拉完成后，即可開(kāi)始填料施工，這是搭板施工中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。填料施工中先要將檢查合格的填料填筑至土工格室中，再使用機(jī)械進(jìn)行材料的攤鋪整平，填筑施工時(shí)應(yīng)保持全面填筑，不能出現(xiàn)漏填的位置，填筑施工后應(yīng)保持其表面的平整，最后使用機(jī)械進(jìn)行壓實(shí)，壓實(shí)工作中要注意機(jī)械的行進(jìn)速度，不能對(duì)土工格室造成破壞，待壓實(shí)度滿(mǎn)足施工要求后，方可停止碾壓進(jìn)行驗(yàn)收。

3.3 施工注意事項(xiàng)

（1）路橋過(guò)渡段施工中經(jīng)常出現(xiàn)不均勻沉降的問(wèn)題，而引起沉降問(wèn)題的很大一部分因素就是施工區(qū)域內(nèi)土質(zhì)的問(wèn)題。我國(guó)地域遼闊，在公路施工中經(jīng)常會(huì)遇到軟土地基問(wèn)題，當(dāng)過(guò)渡段地基中存在軟基時(shí)，由于軟基具有壓縮性高、含水率高的特點(diǎn)，如施工單位在過(guò)渡段施工前不能合理處理，則過(guò)渡段施工后就會(huì)因?yàn)檐浕奶匦远l(fā)生沉降，同時(shí)過(guò)渡段上方有車(chē)輛經(jīng)過(guò)時(shí)，受到車(chē)輛荷載的作用，軟基會(huì)進(jìn)一步發(fā)生壓縮，最終導(dǎo)致過(guò)渡段出現(xiàn)沉降問(wèn)題，嚴(yán)重影響人們的出行安全[6]。

（2）為避免上述過(guò)渡段不均勻沉降問(wèn)題的發(fā)生，在本工程過(guò)渡段搭板施工前，施工單位應(yīng)注意對(duì)橋背軟基的處理，目前常用的軟基處理方法包括高壓注漿法、碎石樁法、超載預(yù)壓等。在軟基處理前施工單位需要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的具體的軟基情況，選擇合理的處理技術(shù)，然后安排施工人員依據(jù)處理方案施工，待軟基處理完成后，及時(shí)檢測(cè)軟基的承載能力變化，若軟基區(qū)域承載力明顯提高，且可以滿(mǎn)足施工的基本要求，再開(kāi)始過(guò)渡段搭板施工，以此縮小橋臺(tái)與路堤之間的沉降，同時(shí)保證搭板施工的質(zhì)量。

3.3.2 做好排水系統(tǒng)

（1）路橋工程長(zhǎng)期位于外界環(huán)境中，路橋工程不可避免會(huì)遭遇下雨天氣，在雨水的沖刷下路橋工程表面會(huì)積攢大量的雨水，而路橋過(guò)渡段作為公路橋梁的連接位置，若不能做好排水系統(tǒng)，則路面的積水就很容易順著公路橋梁過(guò)渡段位置向公路結(jié)構(gòu)中滲透，當(dāng)積水滲透到公路結(jié)構(gòu)層后，在公路長(zhǎng)期行車(chē)荷載的作用下，積水就會(huì)對(duì)路橋過(guò)渡段的穩(wěn)定性造成破壞，同時(shí)還會(huì)對(duì)過(guò)渡段搭板造成侵蝕，最終引發(fā)過(guò)渡段不均勻沉降以及跳車(chē)的問(wèn)題，嚴(yán)重影響公路的使用性能[8]。

（2）為有效解決此類(lèi)問(wèn)題，在本工程過(guò)渡段搭板施工過(guò)程中，施工單位需要注意過(guò)渡段排水系統(tǒng)的建設(shè)。排水系統(tǒng)可以及時(shí)將場(chǎng)地內(nèi)的積水排出現(xiàn)場(chǎng)，避免過(guò)渡段搭板遭受積水的侵蝕，排水系統(tǒng)主要由排水溝和集水井組成，排水溝設(shè)置在地基下，在進(jìn)行地基處理時(shí)，施工單位可以挖設(shè)一條排水溝，集水井主要是通過(guò)在臺(tái)背位置鋪設(shè)的砂石材料來(lái)實(shí)現(xiàn)，先在臺(tái)背位置鋪設(shè)一層防水層，再在其上方設(shè)置排水管道，管道與排水溝相連，在排水管道周?chē)枰褂猛杆院玫纳笆牧匣靥?，可以將積水匯集至排水管道中，再匯入排水溝排出。

3.3.3 做好臺(tái)背填筑

（1）路橋過(guò)渡段搭板施工完成后需要將臺(tái)背回填并碾壓密實(shí)，如在臺(tái)背填筑施工中，施工單位不能做好施工工作，導(dǎo)致臺(tái)背填筑質(zhì)量不合格，則路橋過(guò)渡段在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中就會(huì)因車(chē)輛荷載以及路面恒載的作用，使臺(tái)背填料在應(yīng)力的作用下發(fā)生壓縮，且填料之間的孔隙率快速降低，最終引發(fā)臺(tái)背發(fā)生沉降現(xiàn)象，造成過(guò)渡段位置存在高度差，當(dāng)車(chē)輛再次通過(guò)路橋過(guò)渡段時(shí)就會(huì)發(fā)生橋頭跳車(chē)問(wèn)題，嚴(yán)重威脅行車(chē)人員的安全。

（2）臺(tái)背回填施工中影響其施工質(zhì)量的因素可以分為兩種，其一是填料本身的問(wèn)題，若施工單位在臺(tái)背回填時(shí)選擇的填料存在質(zhì)量問(wèn)題，則回填后的壓實(shí)度就難以保證，最終就會(huì)形成沉降問(wèn)題；其二是碾壓工作不到位，臺(tái)背回填后需要合理碾壓以減少填料之間的空隙，從而確保其承載能力，若碾壓時(shí)碾壓機(jī)械選擇不合理、碾壓遍數(shù)不足，均會(huì)導(dǎo)致臺(tái)背壓實(shí)度存在差異，最終影響臺(tái)背的回填效果[8]。

（3）針對(duì)上述問(wèn)題，首先施工單位在施工前要做好填料的選擇與檢測(cè)，不合格的填料嚴(yán)禁入場(chǎng)施工，其次在碾壓過(guò)程中，施工單位應(yīng)合理安排碾壓工序，整個(gè)碾壓過(guò)程安排專(zhuān)人負(fù)責(zé)監(jiān)督，最后碾壓之后施工單位要安排人員及時(shí)檢測(cè)其壓實(shí)度，若經(jīng)檢測(cè)其壓實(shí)度不滿(mǎn)足要求不得組織驗(yàn)收，需安排人員補(bǔ)壓至滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求為止。

3.3.4 做好組織工作

為確保本工程過(guò)渡段搭板設(shè)計(jì)與施工的質(zhì)量，施工單位應(yīng)做好組織工作，首先安排設(shè)計(jì)人員依據(jù)工程實(shí)際情況，合理出具搭板的設(shè)計(jì)方案，其次根據(jù)施工方案的要求制定過(guò)渡段搭板施工的詳細(xì)施工方案，并組織施工人員，設(shè)置的施工方案要經(jīng)監(jiān)理單位簽字后才能正式使用，待施工人員組織完成后，還需要開(kāi)展技術(shù)交底工作，交底的主要目的是確保所有的施工人員可以詳細(xì)地掌握過(guò)渡段搭板施工的內(nèi)容及要求，開(kāi)展技術(shù)交底時(shí)所有的施工人員全部到場(chǎng)，交底使用書(shū)面的方式，技術(shù)交底完成后再根據(jù)施工方案進(jìn)行施工[9]。

3.3.5 提升結(jié)構(gòu)強(qiáng)度

路橋過(guò)渡段搭板設(shè)計(jì)與施工中，合理設(shè)計(jì)搭板所使用的材料，保證搭板施工后結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是確保過(guò)渡段行車(chē)安全的重要保障，如在設(shè)計(jì)階段施工單位對(duì)搭板的材料設(shè)計(jì)不合理，或者在施工中因施工人員失誤導(dǎo)致搭板結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足，則過(guò)渡段搭板施工完成后，可能會(huì)在公路長(zhǎng)期車(chē)輛荷載的作用發(fā)生折斷，一旦搭板出現(xiàn)折斷，勢(shì)必會(huì)造成過(guò)渡段發(fā)生沉降現(xiàn)象，甚至引發(fā)安全事故，因此要避免此問(wèn)題發(fā)生，施工單位要有效提升搭板的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，在搭板施工后可在其上方鋪設(shè)土工合成材料，以避免搭板因結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足而斷裂。

4 結(jié)語(yǔ)

在公路橋梁過(guò)渡段是路橋工程施工中最容易發(fā)生問(wèn)題的位置，為保證其施工質(zhì)量，在過(guò)渡段搭板施工時(shí)需要采取合理的施工方案和設(shè)計(jì)方案，盡量減少過(guò)渡段存在的問(wèn)題，以確保施工質(zhì)量。此外，也應(yīng)加大對(duì)過(guò)渡段搭板設(shè)計(jì)施工的研究，進(jìn)一步完善其施工技術(shù)，更好地保證過(guò)渡段的施工質(zhì)量。