交通工程中道路與橋梁連接處設(shè)計(jì)施工分析

劉廣魁

（蘭州博文科技學(xué)院，甘肅 蘭州 730101）

1 工程概述

該項(xiàng)目是一項(xiàng)新的道路橋梁工程，目的是連接兩側(cè)的斜坡地帶。該工程全長1.45km，橋梁部分總長度為267.8m?？傮w投資額為7849.25 萬元，是一項(xiàng)規(guī)模較大的公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目。該橋梁位于東西方向，寬度為25m，分為兩個部分，橫向和縱向斜率分別為2%和4%，使橋梁的美觀度較高。

為了完成這一建設(shè)任務(wù)，采用了由多個部件組成的鋼模板。背部由10 號角鋼制作，側(cè)面的鋼板厚度達(dá)到6mm，并配備了振搗器。為滿足不同的施工需求，底部模板和端部模板的鋼板厚度分別設(shè)定為10mm 和5mm。整個工程在設(shè)計(jì)和建設(shè)過程中嚴(yán)格遵守國家和行業(yè)的相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，以確保工程的質(zhì)量和安全。

2 道路與橋梁連接處設(shè)計(jì)施工注意事項(xiàng)

2.1 安全防護(hù)

在道路與橋梁連接處的設(shè)計(jì)和施工中，防護(hù)問題是重要的技術(shù)和安全問題，主要包括施工人員的安全防護(hù)、臨時(shí)交通防護(hù)以及完成后的設(shè)施防護(hù)等。

首先，施工人員的安全防護(hù)包括必須嚴(yán)格執(zhí)行安全規(guī)程，使用合格的安全防護(hù)設(shè)備，避免施工安全事故。其次，臨時(shí)交通防護(hù)主要是為了確保施工期間周圍道路安全、暢通，需要采取一系列交通組織和管理措施。最后，設(shè)施防護(hù)主要是為了保護(hù)道路與橋梁連接處的設(shè)施不受損壞，需要采用適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施和設(shè)施，如防撞護(hù)欄、防護(hù)網(wǎng)等。

2.2 軟土路基

在道路與橋梁的連接處，如果遭遇軟土路基且處理不當(dāng)，可能會引發(fā)一系列工程問題。軟土具有強(qiáng)度低、壓縮性大以及易于變形等特性，這些特性可能導(dǎo)致路基的穩(wěn)定性受到威脅。如果沒有采取適當(dāng)?shù)墓こ碳夹g(shù)改善這些軟土地基，可能會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)下沉、路面開裂、結(jié)構(gòu)變形等問題，不僅會影響道路的使用壽命，且會對道路的交通安全性產(chǎn)生威脅。因此，對軟土路基的處理是道路與橋梁連接處設(shè)計(jì)施工中需要重點(diǎn)關(guān)注的問題。

2.3 路面涌起與沉陷

道路與橋梁連接處的路面涌起與沉陷是施工中常見的問題。由于橋梁與路面的連接部分存在結(jié)構(gòu)性差異，受土壤性質(zhì)、荷載分布、水分變化等因素的影響，橋梁與路面連接部分的應(yīng)力集中，進(jìn)而誘發(fā)路面涌起或沉陷。路面涌起可能會造成駕駛難度加大，嚴(yán)重的涌起甚至?xí)?dǎo)致行車安全問題。路面沉陷則可能導(dǎo)致積水問題，久而久之，還可能影響橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，增加維修成本，且在雨雪等惡劣天氣下極易引發(fā)交通事故[1]。因此，道路與橋梁連接處的路面涌起與沉陷問題必須得到足夠的關(guān)注。

3 道路與橋梁連接處設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 橋臺的合理設(shè)計(jì)

橋臺是道路與橋梁連接的關(guān)鍵部位，其設(shè)計(jì)水平直接影響橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及道路的使用效果。首先，進(jìn)行橋臺設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮地質(zhì)條件和基礎(chǔ)承載力，確保橋臺能在各種荷載作用下保持穩(wěn)定。其次，橋臺的高度、寬度以及角度等需要根據(jù)橋梁的類型、載荷條件、地理環(huán)境等因素進(jìn)行綜合考慮，并應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)尺寸相匹配，以滿足橋梁的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性要求。再次，橋臺的排水設(shè)計(jì)也非常重要，必須保證在極端氣候條件下也能有效地排除橋臺及其周圍的積水，防止凍脹和腐蝕問題。最后，橋臺的抗震設(shè)計(jì)也不容忽視，需要充分考慮地震對橋臺的影響，采取相應(yīng)的抗震措施，確保橋臺在地震中的安全性。

3.2 緩和過渡段的優(yōu)化設(shè)計(jì)

在道路與橋梁連接處通常會設(shè)有緩和過渡段，以減少行駛車輛從道路到橋梁或從橋梁到道路過渡時(shí)的不適感，保證行車安全和舒適。因此，緩和過渡段的設(shè)計(jì)優(yōu)化是非常重要的。首先，過渡段的長度應(yīng)根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)類型、路面設(shè)計(jì)速度、荷載條件等因素進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，以保證車輛能在過渡段內(nèi)平穩(wěn)行駛。其次，需要優(yōu)化過渡段的縱坡和橫坡設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)道路到橋梁的平順過渡，減少行駛車輛的側(cè)向偏移和不穩(wěn)定行駛。再次，過渡段的路面鋪裝材料和施工工藝要與主路面和橋面保持一致，以保證行駛車輛的行駛穩(wěn)定性。最后，要充分考慮過渡段的標(biāo)志標(biāo)線設(shè)置，提前引導(dǎo)駕駛員進(jìn)行速度調(diào)整和路線選擇[2]。

3.3 排水系統(tǒng)的科學(xué)設(shè)計(jì)

在道路與橋梁連接處的設(shè)計(jì)中，排水系統(tǒng)的科學(xué)設(shè)計(jì)對保障橋梁結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)行及維護(hù)道路表面行車條件有重要作用。第一，需要對降雨強(qiáng)度、地形地貌、土壤滲透性等多方面的因素進(jìn)行全面的分析和考慮，以便確定合適的排水方案。第二，在設(shè)計(jì)過程中，不僅要考慮道路表面的排水，也需要考慮橋梁底部的排水，特別是橋臺和橋墩等關(guān)鍵部位，需要特別關(guān)注，以避免因排水不暢引發(fā)沖蝕或結(jié)構(gòu)損傷等問題。對于道路表面的排水，通常應(yīng)設(shè)計(jì)足夠的坡度和合適的排水設(shè)施，如雨水井、溝渠等，以保證雨水能夠迅速、有效地排出。對于橋梁底部的排水，應(yīng)考慮設(shè)置排水溝、排水管等，以免雨水滯留導(dǎo)致潮濕、腐蝕等問題。在具體的施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，保證排水系統(tǒng)的有效運(yùn)行。

4 道路與橋梁連接處施工要點(diǎn)

4.1 加強(qiáng)對施工原材料的管理

在道路與橋梁連接處的施工中，加強(qiáng)施工原材料的管理是質(zhì)量保障的關(guān)鍵。第一，原材料應(yīng)經(jīng)嚴(yán)格入庫檢驗(yàn)，滿足相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范，材料分類存放，保證其安全性和完整性。第二，需要建立材料領(lǐng)用制度和記錄系統(tǒng)，避免原材料隨意領(lǐng)用和浪費(fèi)，實(shí)時(shí)監(jiān)控材料的使用情況，及時(shí)補(bǔ)充缺貨的材料。第三，對于易損耗或有特殊存儲要求的材料，應(yīng)特別關(guān)注其存儲環(huán)境和使用狀態(tài)。第四，定期進(jìn)行材料庫存盤點(diǎn)，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問題。

4.2 橋臺回填

在道路與橋梁連接處施工中，橋臺回填無疑是關(guān)鍵步驟，其施工質(zhì)量直接關(guān)系到橋梁的穩(wěn)定性與安全性。因此，回填材料的選擇必須綜合考慮各種因素，如土質(zhì)的承載力和保水性等，常用的回填材料有黏土、砂石土和碎石土等，需要依據(jù)設(shè)計(jì)要求和現(xiàn)場實(shí)際條件進(jìn)行選擇。

在回填施工過程中，應(yīng)確保分層進(jìn)行，每一層的厚度都不應(yīng)超過20cm，這樣有利于振實(shí)。在振實(shí)過程中，必須采用適當(dāng)?shù)恼駥?shí)設(shè)備，且需要不斷地檢查回填土的密度和濕度，確保其滿足設(shè)計(jì)要求。

對于存在地下水的地區(qū)，特別需要注意防止地下水在回填過程中滲入，以免影響回填土的穩(wěn)定性。為此，需要采取一些排水措施，如設(shè)置排水管等。此外，在回填過程中，需要定期進(jìn)行土體沉降檢測，一旦發(fā)現(xiàn)沉降超出預(yù)期，應(yīng)立即停止回填，對異常沉降的原因進(jìn)行深入排查，并在采取相應(yīng)的解決措施之后重新回填[3]。

回填完畢后，應(yīng)盡快進(jìn)行表層土壤的鋪設(shè)和壓實(shí)工作，以防止雨水沖刷回填土，從而影響其穩(wěn)定性。完成回填之后，需要進(jìn)行長期觀察，確認(rèn)無異常沉降后，再進(jìn)行橋面施工，確保橋臺回填的施工質(zhì)量，保證整座橋梁的穩(wěn)定性與安全性。

4.3 地基處理和復(fù)合設(shè)計(jì)

對于地基的處理，要先進(jìn)行地質(zhì)勘探，了解地下土層的分布、厚度和物理性質(zhì)，特別是土的承載力和壓縮性。對于地基土層承載力不足或者壓縮性過大的情況，需要進(jìn)行地基改良。常用的地基改良方法有攪拌樁、凍土法、深層壓實(shí)法等。

處理地基的同時(shí)，需要進(jìn)行地基的復(fù)合設(shè)計(jì)。復(fù)合設(shè)計(jì)主要是考慮使用不同類型的材料和施工方法對地基進(jìn)行加固。比如，地基土層中的某一層土壤的承載力不足，可以通過打入混凝土樁或者鋼樁來提高其承載力，或者采用土工合成材料，如土工布、土工膜、土工格柵等，與地基土層一起構(gòu)成復(fù)合地基，提高其穩(wěn)定性和承載力。

4.4 柔性橋臺設(shè)計(jì)和施工

柔性橋臺設(shè)計(jì)和施工需要綜合考慮多個因素。首先，橋臺的材料選擇至關(guān)重要，一般選用具有低彈性模量和良好延性的材料，如鋼材或高強(qiáng)度混凝土，使橋臺在受到外部荷載作用時(shí)產(chǎn)生適當(dāng)?shù)奈灰?，降低橋面板的?yīng)力。其次，橋臺的結(jié)構(gòu)形式也需要精心設(shè)計(jì)，常見的有柱式和墻式結(jié)構(gòu)。柱式橋臺由多根柱子支撐，墻式橋臺由一整片墻體支撐，這兩種結(jié)構(gòu)都可以在一定程度上提供柔性。此外，橋臺與地基的連接方式一般采用鉸接或滑動支座，使橋臺能夠在水平方向上產(chǎn)生位移。最后，橋臺的幾何形狀對其柔性有重要影響，通常橋臺的高度應(yīng)適中，過高或過低都會影響其柔性，同時(shí)，橋臺的形狀應(yīng)盡可能簡單，以減少不必要的應(yīng)力集中。

5 道路與橋梁連接處設(shè)計(jì)優(yōu)化措施

5.1 提高設(shè)計(jì)人員的專業(yè)技能

為了提升道路與橋梁連接處設(shè)計(jì)效果，必須加強(qiáng)對設(shè)計(jì)人員專業(yè)技能的培養(yǎng)。為了提高設(shè)計(jì)人員的專業(yè)水平，應(yīng)定期組織培訓(xùn)活動。例如，邀請業(yè)內(nèi)知名建筑師、設(shè)計(jì)師為團(tuán)隊(duì)成員提供專業(yè)指導(dǎo)和培訓(xùn)，使其能夠更加深入了解并熟練掌握最新的專業(yè)技能；鼓勵員工分享工作案例，促進(jìn)設(shè)計(jì)人員相互溝通、學(xué)習(xí)。上述措施不僅可以提升設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的技能水平，還能增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)凝聚力，可為未來的道路和橋梁建設(shè)奠定更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

此外，為了提高工作效率，設(shè)計(jì)單位應(yīng)按照工程需求及國家標(biāo)準(zhǔn)，參考員工的工作表現(xiàn)和專業(yè)技能分配設(shè)計(jì)任務(wù)。這種方式不僅可以讓每位設(shè)計(jì)人員在自己的專業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮出最大的潛力，還能激發(fā)全體設(shè)計(jì)人員的積極性，更有效地解決設(shè)計(jì)和施工過程中的各種挑戰(zhàn)。

5.2 道路與橋梁裂縫解決對策

在橋梁連接處澆筑混凝土?xí)r，會發(fā)生水化熱反應(yīng)，這種反應(yīng)釋放的熱量能令混凝土內(nèi)部溫度升高。如果模板拆除時(shí)間過早，混凝土表面溫度會迅速降低，與混凝土內(nèi)部溫度形成溫度差，這個溫度差會導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)熱應(yīng)力，若熱應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度，會導(dǎo)致路橋裂縫。特別是在混凝土澆筑初期，盡管其抗拉強(qiáng)度相對較高，但在水化熱反應(yīng)的影響下以及外界溫度的變化，混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的熱應(yīng)力可能會超過混凝土本身的抗拉強(qiáng)度，從而引發(fā)裂縫。

為了有效消除道路橋梁的裂縫，必須對其連接處施工進(jìn)行精準(zhǔn)控制，如采取分層澆筑技術(shù)，并遵循相關(guān)施工要求，確?；炷恋目估瓘?qiáng)度達(dá)到規(guī)范要求。此外，需注意以下細(xì)節(jié)：

第一，為了確?；炷潦┕べ|(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)合理使用低熱水泥，并合理控制水泥用量、合理使用減水劑，以最大限度地降低道路與橋梁出現(xiàn)裂縫的風(fēng)險(xiǎn)。

第二，加強(qiáng)對施工機(jī)械的保養(yǎng)和維護(hù)。為了工程質(zhì)量和進(jìn)度，必須定期檢查和維護(hù)相關(guān)機(jī)械設(shè)備。

第三，優(yōu)化拌和工藝，提高混凝土質(zhì)量。為了提高混凝土的性能，必須合理設(shè)計(jì)混凝土原料的配合比、適當(dāng)加入外加劑以及嚴(yán)格控制攪拌時(shí)間。

5.3 構(gòu)造要求

在道路與橋梁連接處的設(shè)計(jì)優(yōu)化中，必須嚴(yán)格遵循一定的構(gòu)造要求。首先，必須保證橋梁與路面的連續(xù)性和平順性，需要通過精細(xì)的設(shè)計(jì)和施工來實(shí)現(xiàn)，包括優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證接頭的準(zhǔn)確性，以及精準(zhǔn)的施工控制等。其次，橋梁寬度應(yīng)當(dāng)與道路寬度保持一致，且在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上需滿足強(qiáng)度和剛度要求，以防止由于荷載或環(huán)境變化導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形或損壞。再次，對于橋臺和路基的連接設(shè)計(jì)，要采取有效的結(jié)構(gòu)措施防止由于沉降或扭矩等引起斷裂。最后，橋梁與道路的排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足雨水快速排放的需求，防止雨水對路面和橋梁結(jié)構(gòu)造成損害。

5.4 做好設(shè)計(jì)、施工準(zhǔn)備工作

在道路與橋梁連接處的設(shè)計(jì)與施工過程中，做好前期準(zhǔn)備工作至關(guān)重要。首先，設(shè)計(jì)階段需要充分考慮地質(zhì)條件、水文情況、交通需求、環(huán)境影響等多方面因素，制訂出科學(xué)、合理、可行的設(shè)計(jì)方案。其次，施工前應(yīng)對施工現(xiàn)場進(jìn)行詳細(xì)的勘察，確保施工環(huán)境安全、施工空間足夠，并對施工設(shè)備進(jìn)行充分的檢查和維護(hù)，保證其能在施工過程中正常運(yùn)行。再次，需要對施工人員進(jìn)行專業(yè)的技能培訓(xùn)和安全教育，確保他們能正確、高效地完成各項(xiàng)施工任務(wù)，并在施工過程中遵守安全規(guī)定，避免質(zhì)量與安全事故。最后，提前做好物料采購和儲備，以防施工中出現(xiàn)物資短缺的情況。

5.5 道路與橋梁連接處的保養(yǎng)及維護(hù)

道路與橋梁連接處的保養(yǎng)和維護(hù)是確保道路橋梁正常使用和延長其使用壽命的重要環(huán)節(jié)。首先，應(yīng)定期進(jìn)行橋梁表面清潔和保護(hù)，防止橋面積水、污染和腐蝕，對橋面裂縫進(jìn)行及時(shí)修復(fù)，減少橋梁結(jié)構(gòu)的受力和磨損。其次，定期對橋梁和路面進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢查，包括對裂縫、病害、變形等的觀察和記錄，對于發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)進(jìn)行維修和處理，避免問題擴(kuò)大。在此，對路面進(jìn)行定期的沖洗和清掃，清除落葉、塵土等雜物，保持路面的清潔和平整，減少對駕駛者的影響。最后，對于重要的道路和橋梁連接處，應(yīng)進(jìn)行定期的負(fù)荷檢測，檢查其承載能力，以確保道路橋梁的使用安全性。

6 結(jié)語

道路與橋梁連接處的設(shè)計(jì)與施工對整個交通工程的安全性和穩(wěn)定性有重要影響，文章分析了道路與橋梁連接處的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，對施工中的挑戰(zhàn)進(jìn)行了探討。在實(shí)際操作過程中，設(shè)計(jì)與施工環(huán)節(jié)的每一細(xì)節(jié)都需要嚴(yán)格把控，任何環(huán)節(jié)的疏忽都可能對整個工程的安全穩(wěn)定性造成負(fù)面影響。相信通過不斷的學(xué)習(xí)和研究，不斷的實(shí)踐和探索，未來可以更好地解決道路與橋梁連接處設(shè)計(jì)施工中的各種問題，提高工程質(zhì)量，為民眾的出行提供更安全、更穩(wěn)定的保障。