張 揚(yáng),王曼君
(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司)
傳統(tǒng)橋梁施工中,在橋頭與公路的連接處,一般都對(duì)橋臺(tái)進(jìn)行加固處理,以減少沉降問(wèn)題,實(shí)踐證明,這種處理方式在很大程度解決了橋梁的沉降問(wèn)題;但是公路由于其本身的性質(zhì),即使經(jīng)過(guò)一系列的處理,如:壓實(shí)等措施,也難以解決沉降問(wèn)題;在公路運(yùn)行一段時(shí)間后,路基趨于穩(wěn)定,但是在車輛荷載的作用下,路基填料被壓縮,孔隙率降低,密實(shí)度逐漸增大,進(jìn)而產(chǎn)生路堤填土沉降。為此,在設(shè)計(jì)中,應(yīng)注意橋臺(tái)后路基的情況,如:地質(zhì)、填方高度、填料、路堤沉降等,并選擇合適的橋涵位置,在充分的勘察和優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,設(shè)置橋梁的跨徑,盡量增大器跨徑,同時(shí)注意做好橋臺(tái)后部的防護(hù),以減少“跳車”現(xiàn)象。
對(duì)于剛性結(jié)構(gòu)的橋梁,其在性能方面與公路存在很大的差異,如:強(qiáng)度、剛度等,且在公路和橋梁的連接處受力集中,在內(nèi)外力共同作用下,如:車輛載重、結(jié)構(gòu)自重、氣候變化等,發(fā)生沉降,但橋梁和公路在沉降方面有很大的不同,首先表現(xiàn)在沉降量方面,道路的沉降量明顯較大,從而形成錯(cuò)臺(tái),導(dǎo)致在橋頭產(chǎn)生“跳車”現(xiàn)象。為此,應(yīng)加強(qiáng)地質(zhì)勘察,根據(jù)不同的地質(zhì)類型,并結(jié)合橋梁的具體情況,進(jìn)行施工設(shè)計(jì),以解決這種問(wèn)題。
此外,如果在設(shè)計(jì)中,沒(méi)有注意路橋連接處的排水問(wèn)題,導(dǎo)致排水不暢,也會(huì)導(dǎo)致沉降問(wèn)題,具體來(lái)說(shuō),雨水滲入路橋連接出的縫隙,侵蝕填料,降低了其強(qiáng)度,導(dǎo)致路基變形,在外力作用下,產(chǎn)生塌陷問(wèn)題,對(duì)此,應(yīng)優(yōu)化排水設(shè)計(jì),減少填土流失問(wèn)題。
工程實(shí)踐證明,在橋梁和公路的連接處設(shè)置搭板,是一種減少路橋連接處的“跳車”問(wèn)題的有效措施。試驗(yàn)表明:搭板設(shè)置可以使在柔性路堤產(chǎn)生的較大沉降逐漸過(guò)渡至剛性橋臺(tái)上,使車輛通過(guò)時(shí)跳躍現(xiàn)象大為減少。因此,在設(shè)計(jì)中,要注意橋臺(tái)搭板的設(shè)置;同時(shí),為了避免二次“跳車”現(xiàn)象的出現(xiàn),應(yīng)在搭板的尾端加設(shè)一段淺埋的變厚式埋板,其長(zhǎng)度一般取3~5 m,對(duì)于水泥混凝土路面,也可將與搭板連接處的路面板改為變厚式板。當(dāng)然,影響路面橋涵連接質(zhì)量還有許多不確定因素,這還需要根據(jù)工程實(shí)際施工地點(diǎn)的地質(zhì)情況判斷而定。通過(guò)對(duì)工程的設(shè)計(jì)改革,以及應(yīng)用新型施工方式減少橋頭“跳車”現(xiàn)象,例如:搭板在施工方面具有眾多優(yōu)勢(shì),如:施工方便、操作簡(jiǎn)單、工序少等,且是一種比較經(jīng)濟(jì)的施工方法,因此,可廣泛應(yīng)用在橋梁和公路連接處的施工中。
臺(tái)背回填設(shè)計(jì)也是一種路橋連接處的“跳車”現(xiàn)象的常見(jiàn)處理方法,其主要原理是:(1)對(duì)路橋連接處的情況進(jìn)行具體分析,如:地質(zhì)情況、地形情況等;(2)在設(shè)計(jì)時(shí),首先應(yīng)注意施工材料的選擇,盡量選擇礫石、巖渣、砂礫等強(qiáng)度高、透水性好、壓實(shí)快、摩擦角大、壓縮性小的填料;其次,充分考慮當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件,并以結(jié)合地質(zhì)情況,選擇最優(yōu)的回填方式和施工材料,以在最大程度上減少路橋連接處的沉降問(wèn)題。
根據(jù)上文分析,排水不暢是導(dǎo)致路橋連接處產(chǎn)生沉降問(wèn)題一大因素。因此,應(yīng)在優(yōu)化路橋設(shè)計(jì)的同時(shí),注意排水設(shè)計(jì)問(wèn)題。在設(shè)計(jì)初期,對(duì)路堤情況進(jìn)行仔細(xì)地勘察,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行排水設(shè)計(jì),以最大程度地減少填土流失為設(shè)計(jì)目標(biāo),最終減少路堤沉降問(wèn)題。
針對(duì)后期出現(xiàn)的沉降問(wèn)題,可通過(guò)合理的修復(fù)加固設(shè)計(jì),并配以科學(xué)的施工方法解決沉降問(wèn)題,如:混凝土注漿加固臺(tái)背填土快速修復(fù)技術(shù),這種修復(fù)加固技術(shù)是一種比較成熟和實(shí)用的處理方式。首先,在施工設(shè)計(jì)中,應(yīng)對(duì)加固材料慎重選擇,工程實(shí)踐證明,漿液是一種理想的加固材料,這種材料由高分子何水泥攪拌而成,加固效果較好。其次,在路橋連接處產(chǎn)生”跳車”問(wèn)題的部位(50~70 m 范圍內(nèi))打梅花樁式孔,一般間隔為1.5~2 m,孔徑控制在7.5 cm 左右,深度控制在十幾米至二十幾米,再向孔內(nèi)灌漿,這種加固方式可在很大程度上增強(qiáng)土質(zhì)以及地基的承載力。值得注意的是,應(yīng)根據(jù)路基的具體情況,和應(yīng)力計(jì)算結(jié)果進(jìn)行修復(fù)方案設(shè)計(jì),以提升加固效果。
綜上分析,在路橋連接處發(fā)生的最主要和最嚴(yán)重的問(wèn)題即“跳車”問(wèn)題,對(duì)該問(wèn)題的處理即是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)也是設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。導(dǎo)致“跳車”的原因主要是沉降問(wèn)題,沉降多是由設(shè)計(jì)不當(dāng)或者是本身原因?qū)е碌摹?duì)此,可通過(guò)增加搭板設(shè)計(jì)、臺(tái)背回填設(shè)計(jì)、優(yōu)化排水設(shè)計(jì)、修復(fù)加固設(shè)計(jì)等方式,增強(qiáng)土質(zhì),提升路橋連接處的承載力,減少沉降問(wèn)題,進(jìn)而從根本上以減少“跳車”現(xiàn)象。本文僅對(duì)公路與橋梁連接處設(shè)計(jì)方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的闡述,以供參考。
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