市政工程中的道路與橋梁連接處設(shè)計與施工工藝研究

王鋒元

（聊城市市政經(jīng)營開發(fā)中心，山東 聊城 252000）

1 引言

市政項目是以高品質(zhì)為根本，以最大效益為宗旨。城市建設(shè)項目是對城市基礎(chǔ)設(shè)施的一種概括，如道路、橋梁、廣場等。道路、橋梁是城市基礎(chǔ)設(shè)施中最主要的一部分，其對人、車、路的安全有很大的影響。在道路橋梁工程中，應(yīng)加強公路橋梁的科學(xué)設(shè)計與建設(shè)，以防止此類事故的發(fā)生。解決好橋頭跳車的問題，可將公路和橋梁發(fā)生安全意外的概率降到最低。為此，道路橋梁設(shè)計人員等應(yīng)對橋梁接頭的優(yōu)化設(shè)計與施工給予足夠的關(guān)注，并對各施工環(huán)節(jié)進行嚴密的監(jiān)控，以確保道路橋梁工程的質(zhì)量。

2 市政工程中道路與橋梁連接處設(shè)計施工問題

2.1 橋頭牽引設(shè)計漏洞

在道路和橋梁的連接部位，通常會設(shè)置一個過渡段，以保證公路的平順性。然而，由于橋頭引道設(shè)計不合理，在行車過程中易發(fā)生跳車，甚至造成橋頭搭板損壞和斷開的情況，從而對行車安全構(gòu)成了極大的威脅。同時，為了減少路與橋之間的剛度差異，一些項目在連接處采用了加筋的方式。但是加筋尺寸和材料的選擇均會對路橋的連接造成一定的影響。此外，臺背填土?xí)陂L期使用的過程中逐漸流失。如果填料不夠致密，則有可能出現(xiàn)路面坍塌的狀況，從而增加行車安全風(fēng)險。

2.2 橋梁邊坡防護不到位

在公路和橋梁的連接處，沉降是非常普遍的一種質(zhì)量問題。其中，滑坡破壞是一個重要的因素。針對這一現(xiàn)狀，在公路和橋的銜接部分，要考慮到防滲加固的需要，并要有針對性地制定相應(yīng)措施來抵御洪水與強降雨等自然災(zāi)害。然而，在一些城市建設(shè)項目中，因設(shè)計誤差，使其在實際應(yīng)用中的作用有限，而且還出現(xiàn)了很多保護措施不完善的情況。道路、橋梁的斜坡極易遭受雨水的沖刷侵蝕，長此以往，會使路基發(fā)生不同程度的沉降，影響車輛與行人的正常通行。

2.3 現(xiàn)場軟土地基的處理效果差

軟土地基的承載力不足，如果在此地區(qū)修建公路，會在建筑結(jié)構(gòu)自重和行車荷載等因素的共同影響下產(chǎn)生較大的變形，導(dǎo)致路橋連接不順暢，車輛搖晃加劇，甚至出現(xiàn)翻車的危險。所以，對軟弱地基進行處理是一個不可忽略的問題。在軟土地基處治工程中，排水加固和基坑換填是常用的方法。雖然目前可供選擇的軟土地基處理方法有多種，但是因為相關(guān)人員對現(xiàn)場軟土路基性質(zhì)的認知還不夠透徹，地基處理方式選擇不當(dāng)，這種情況下，軟土地基處理的效果往往不盡如人意，而且在后續(xù)工作中也容易產(chǎn)生各種不同的問題[1]。

3 市政工程中的道路與橋梁連接處設(shè)計工藝

3.1 正確回填

在道路和橋梁的交界處，可以通過回填的方式進行處理。在材料上，選擇沙質(zhì)土壤或其他滲透性土壤，使其在回填、碾碎過程中具有一定的緊實度；在施工過程中，將路堤和臺背連接處的松散土塊挖出，并將每一層的厚度一般不超過20 cm，盡量使每一層保持均勻。同時，還可以使用小型的夯擊機對其進行碾碎，以增加回填物料的密實度。

3.2 合理設(shè)計橋頭搭板

道路和橋梁的連接處易發(fā)生沉降和跳車等不正?，F(xiàn)象，可考慮在路面上加設(shè)橋頭支架。一般情況下，大型道路與橋梁連接處的長度在9.0 m 左右，而小型的則為5 m 左右。具體的施工方案取決于項目的規(guī)模以及施工現(xiàn)場的地質(zhì)、地形等條件。為有效改善路橋結(jié)合面的壓實度，可在結(jié)合面設(shè)置適當(dāng)尺寸和力學(xué)性能較好的鋼筋混凝土搭板。在橋臺和路基上設(shè)置適當(dāng)?shù)恼砹?，并將其固定在橋臺及路基上。然后在其下方安裝合適的枕梁，通過多類結(jié)構(gòu)的聯(lián)合，從而在道路與橋梁的連接處形成一個平穩(wěn)的過渡。由此設(shè)計可解決搭板斷裂、橋頭跳車等問題。橋頭搭板的構(gòu)造如圖1 所示。

圖1 橋頭搭板結(jié)構(gòu)示意圖

3.3 正確選擇裂縫處治技術(shù)

當(dāng)?shù)缆泛蜆蛄旱倪B接處出現(xiàn)裂縫時，必須派專業(yè)人士前往現(xiàn)場對裂縫進行仔細勘察。要明確裂縫的類型、覆蓋范圍以及原因，并采取相應(yīng)的措施。在對裂縫進行處理時，可以采取外部還原法。該環(huán)節(jié)常使用混凝土材料，將裂縫部分還原成一個完整的整體，還可以提高道路和橋梁連接部分的穩(wěn)定性。

3.4 確保軟土路基壓實

施工單位在路橋接合部施工時，施工方要按照設(shè)計方案對其回填厚度及壓實度進行檢驗，并著重確定其具體厚度。采購人員在選擇建材時，應(yīng)盡量采用具有高滲透系數(shù)和易壓縮的建材。進行軟黏土路基的碾壓施工時，必須對道路橋梁的接縫的設(shè)計進行嚴格的把握，并對不同的施工方法及效果進行預(yù)先的規(guī)劃。在松土填土工程結(jié)束后，使用先進的設(shè)備設(shè)施對路基壓實度、平整度、含水率等進行檢測，并與所要求的施工設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)相比較，使土體變得松軟，同時還要確定土壤路基壓實度，施工質(zhì)量達到標(biāo)準(zhǔn)。

4 市政工程中道路與橋梁連接處的施工措施

4.1 設(shè)置柔性橋臺

柔性橋臺相當(dāng)于加筋土中的擋墻，通過該設(shè)計。其可有效地降低橋臺剛度，減少其與路基間的剛性差異，從而實現(xiàn)車輛在橋臺與路基間的交通荷載壓縮變形均一，并能有效抑制縱向路面破壞。為了有效預(yù)防橋梁上的車輛跳車，采用了大角度變斜坡。柔性橋臺的建造通常是在結(jié)構(gòu)相對簡單化、整體建造困難的情況下進行的。

4.2 合理進行臺背回填

臺背回填設(shè)計的主要根據(jù)是橋梁和道路接觸面的地質(zhì)和樁的構(gòu)造等基本情況。臺背回填需選擇具有良好透水性、良好級配、高強度和大內(nèi)摩擦角的石巖渣和砂礫，選擇高質(zhì)量的填充物后，要對填充物的用量進行有效控制，并采用科學(xué)的方式進行回填。另外，還可以在已有的基礎(chǔ)上增加一層混凝土，以此提高地基的剛性。為了避免剛度不均勻、垂直變形等問題，還可以針對橋梁節(jié)點的構(gòu)造特征適當(dāng)?shù)卦O(shè)定斜坡。通過合理的臺背回填，可以減小橋面與道面之間的錯位，實現(xiàn)橋面與道面的無縫對接，從而有效降低橋面與道面之間的跳車頻率。臺背的回填層斷面如圖2 所示[2]。

圖2 臺背回填層斷面示意圖

同時，對路基的力學(xué)性質(zhì)也需進行了全面的評價，即考慮回填材料的性質(zhì)和穩(wěn)定性。配合料的合理搭配能有效預(yù)防和減少路面的沉陷。由于路橋表面的水泥層相對穩(wěn)定，故可選用剛性極佳的回填料。另外，回填物料的造價也不盡相同，因此，進行建筑設(shè)計時，應(yīng)以經(jīng)濟性為考量，并結(jié)合擬建公路的交通量需求，綜合考量各項因素，最后選取切實可行的設(shè)計與施工方案。

4.3 土工格柵的結(jié)構(gòu)設(shè)計

在路橋過渡部位設(shè)置土工網(wǎng)，其主要目標(biāo)是分散過渡部位的應(yīng)力，改變受力方向，有效解決接觸面的沉降和變形問題，從而提高公路和橋梁的穩(wěn)定性。特別是土工格柵的設(shè)計方案既要考慮到特定的施工目標(biāo)，又要有科學(xué)、合理的保證。土工格柵結(jié)構(gòu)如圖3 所示[3]。

圖3 土工格柵結(jié)構(gòu)示意圖

如圖3 所示，該土工柵格是由水泥改性土組成。該結(jié)構(gòu)主要由4 部分構(gòu)成，即位于圖3 中結(jié)構(gòu)底部的墊層、頂部的蓋層、位于墊層之上的排水層，以及位于蓋層下方和排水層之上的由水泥改性土強化土工格柵加筋土層構(gòu)成的主體。針對不同的土壤性質(zhì)，水泥漿的用量為8%～15%；該水泥改性土加固土工格柵加筋層的組成為：距坡面0.5 m 的區(qū)域內(nèi)，由水泥改性土組成，并在其表層上；在距坡面0.5～1.5 m 區(qū)域，通過對該區(qū)域內(nèi)的水泥改性土進行固化，設(shè)置了一種連接段——水泥改性土固化連接段；距坡面1.5 m 以上距離的掘進區(qū)域內(nèi)。固化包裹段寬0.2～0.5 m，上下層土工格柵水泥改性土固化連接段的連接寬度應(yīng)大于1.5 m。

4.4 監(jiān)測回填土的質(zhì)量

為掌握回填施工狀況，利用超聲波檢測儀對回填處進行監(jiān)測，并依據(jù)監(jiān)測結(jié)果對回填處的密實度進行判定。設(shè)計和施工時，需要將重點放在具有高承載力的土壤中，并在此位置設(shè)置橋臺的基礎(chǔ)。與此同時，還可以通過擴大基礎(chǔ)、布樁等方式加強對地基的加固作用，將基礎(chǔ)的沉降降到最低。在臺后填土路段，若不進行適當(dāng)?shù)难a強，會產(chǎn)生沉陷。在道路與橋梁的過渡處，對橋臺的處理十分關(guān)鍵。若場地為軟黏土，應(yīng)充分考慮排水固結(jié)要求。可以設(shè)置塑膠排水管，碼放沙袋，或者采用其他降水方式，降低路基的含水量，從而提高軟弱地基的穩(wěn)定性。此外，還可在橋臺處設(shè)置攪拌樁，使橋臺處成為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)過渡區(qū)。在此部分的施工中，必須配置1 條尺寸適當(dāng)、結(jié)構(gòu)嚴密的輸漿膠管，并將攪拌器和貯料泵緊密相連。如此即可高效灌漿，形成1 根尺寸合適、性能合理的水泥攪拌樁，從而有效提高軟土地基的力學(xué)性能。

5 結(jié)語

在城市建設(shè)中，道路和橋梁連接部位的施工質(zhì)量直接關(guān)系到道路的交通安全。在現(xiàn)階段，有關(guān)建設(shè)單位要重視項目設(shè)計和建造的合理性，全面保證其安全性和可靠性。為了有效防止橋頭跳車、道路和橋梁基礎(chǔ)沉降等問題，相關(guān)施工部門應(yīng)結(jié)合具體的條件，加強橋梁的過渡段及引橋、橋頭的設(shè)計與施工，從而提升城市建設(shè)的整體質(zhì)量。