張偉峰

（黑河市旭欣公路勘察設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司， 黑龍江 黑河 164300）

針對(duì)路橋過渡段及路基路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探究

張偉峰

（黑河市旭欣公路勘察設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司， 黑龍江 黑河 164300）

路橋設(shè)計(jì)是大型工程設(shè)計(jì)，過程中難免會(huì)產(chǎn)生很多困難讓工作人員無從下手。但是路基路面的建設(shè)直接影響著交通樞紐甚至經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人員的溝通交流情況，所以正確的找出問題所在，適時(shí)地提高設(shè)計(jì)技術(shù)能夠有效的避免很多問題。本篇文章針對(duì)路橋過渡段的設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)的分析，對(duì)應(yīng)該做出的整改進(jìn)行了闡述。

路橋過渡；路基路面；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

一、路橋過渡段路基路面常見病害分析

由于橋梁建設(shè)土層、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等原因，在路橋過渡段經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)種種問題，影響橋梁的正常使用。對(duì)于這些問題需要采取科學(xué)的方式進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)調(diào)整及技術(shù)實(shí)施方式的改進(jìn)，為確保設(shè)計(jì)與技術(shù)的科學(xué)性、合理性，對(duì)路橋過渡段路基路面常見病害產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析是必要的。下面將對(duì)主要的病害進(jìn)行分析。

1.1 控制橋涵的高度

在橋體建設(shè)的過程當(dāng)中，肯定會(huì)遇到路段之間連接不上的情況，這種情況下我們就需要在兩個(gè)路段之間建立橋涵，過程中就會(huì)出現(xiàn)橋涵與兩邊的路段不能完全對(duì)接，造成橋涵兩側(cè)出現(xiàn)臺(tái)階，這嚴(yán)重影響了行車過程中的安全問題。要想完成橋涵的完全對(duì)接，可以說是不太可能，但是可以盡量減小橋涵的高度，盡量接近地面路段的連接點(diǎn)。這就需要對(duì)施工路段的準(zhǔn)確了解，了解地質(zhì)情況，技術(shù)是否實(shí)用的情況，如果通常所使用的施工技術(shù)對(duì)路段不適用，需要設(shè)計(jì)者針對(duì)相應(yīng)路段做出適合的設(shè)計(jì)技術(shù)的改進(jìn)。不能完全控制橋涵的出現(xiàn)，就盡力把橋涵的高度控制在不會(huì)造成危險(xiǎn)的高度之內(nèi)。這對(duì)于路橋過渡段的施工技術(shù)人員來講也是非常具有挑戰(zhàn)性的。

1.2 天氣嚴(yán)重影響道路的壽命

橋涵對(duì)行車安全的影響尤其體現(xiàn)在了車輛在高速公路上行駛的階段。高速公路上車輛的速度一般都是比較快的，對(duì)路橋過渡段的施工要求也就嚴(yán)格了很多，相比較普通的路段，橋涵是可以避免的，但由于高速公路的路段的特殊性，橋涵的出現(xiàn)是難以避免的。高速公路的車流量較大，承載力也大，這就在無形當(dāng)中給路橋過渡段的設(shè)計(jì)增添了壓力，要在保證承載力的情況下，對(duì)橋涵進(jìn)行完美的處理，也是對(duì)施工技術(shù)新高度的挑戰(zhàn)。加上天氣這個(gè)不定因素的影響，若是遇到雨天，道路建設(shè)中有洼陷，道路出現(xiàn)裂縫等問題的出現(xiàn)，都會(huì)嚴(yán)重影響公路的日常維護(hù)工作。道路積水對(duì)路橋過渡段的影響也是造成過渡段難以修復(fù)的原因之一。即使建設(shè)質(zhì)量再好的道路也會(huì)因?yàn)榉e水長時(shí)間的侵蝕而腐爛，導(dǎo)致道路壽命減少。

二、路橋過渡段路基、路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

路橋過渡段的科學(xué)設(shè)計(jì)是影響路橋過渡段真正實(shí)施過程的重要因素。施工的整個(gè)過程都是嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行工作的。保障設(shè)計(jì)工作人員的高職業(yè)道德素養(yǎng)，強(qiáng)烈的責(zé)任心有擔(dān)當(dāng)?shù)膬?yōu)秀品質(zhì)，才是保障工程按時(shí)進(jìn)行的前提，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該嚴(yán)格按照施工的標(biāo)準(zhǔn)比例進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)路橋過渡段路基路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包含以下幾個(gè)方面：

2.1 過渡段搭板的設(shè)計(jì)。

搭板設(shè)計(jì)工作在工程當(dāng)中深受重視，好的搭板設(shè)計(jì)可降低橋頭跳車發(fā)生幾率，搭板的設(shè)計(jì)主要包括搭板的型式、埋置深度、搭板的長度以及寬度。搭板有三種型式，即：臺(tái)階型、等厚、變厚度，低式置、中式置以及高式置是搭板的埋置深度。在進(jìn)行路橋過渡段搭板埋藏深度的設(shè)計(jì)時(shí)，工程人員常常通過路面結(jié)構(gòu)的狀況來決定采用哪種型式的埋置深度，值得注意的是，采用低置式時(shí)為了方便路面鋪設(shè)，搭板的遠(yuǎn)臺(tái)端頂面必需處在路面基層的下段；采用中置式時(shí)遠(yuǎn)臺(tái)端搭板頂面必須要處在路面基層與面層的中央；搭板頂面必須與橋臺(tái)頂面的高度一致是采用高式置埋置深度必須遵循的要點(diǎn)。一般情況下，高式置用于水泥混凝土路面，瀝青混凝土路面也可采用，但考慮到路面與搭板鑲嵌問題時(shí)，為了避免出現(xiàn)路面凹凸不平狀況，瀝青混凝土路面適合采用低置式和中置式。工程施工根據(jù)實(shí)際情況而定，采取適合的形式進(jìn)行施工，不僅可節(jié)省資金，還保障了工程質(zhì)量。路橋過渡段搭板長度和寬度的設(shè)計(jì)，在確定搭板長度時(shí)需要考慮的四個(gè)條件：置土前預(yù)留缺口上的長度，搭板長度必須跨越其長度；除此之外還需跨越臺(tái)后破壞棱體的長度；沉降后搭板縱坡大小的變化值不得大于最大容量值；搭板受力的有效長度必須得到保證。通常大橋搭板長度為8～12m之間，小橋?yàn)?～8m之間。在我國，搭板邊緣與緣石邊緣的間隔長度一般為 0.5m，為了使搭板受力減小，應(yīng)使搭板寬度和橋面寬度一致，若搭板寬度不夠，車輛在行駛時(shí)極有可能在搭板的縱向邊緣上方行駛，這對(duì)搭板的受力非常有害。

2.2 緩和過渡段的設(shè)置。

橋臺(tái)與路基、路面結(jié)構(gòu)型式迥然不同，橋臺(tái)是有剛度較大的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)成，而路基與路面結(jié)構(gòu)分別是由具有柔性的填土和瀝青混凝土。所以在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須考慮地面上的路堤過渡段強(qiáng)度設(shè)置，且進(jìn)行軟土地基處理工作時(shí)，由于各段強(qiáng)度不一致，所以也需設(shè)置強(qiáng)度過渡段。世界銀行貸款項(xiàng)目對(duì)柔性路堤和剛行嚴(yán)格控制，使之在控制在一定范圍內(nèi)，不影響公路的質(zhì)量。

2.3 橋臺(tái)臺(tái)背采用土工格柵技術(shù)。

目前我國的公路工程技術(shù)得到一定發(fā)展，在路橋過渡段路基施工的設(shè)計(jì)中，廣泛使用土工格柵技術(shù)。土工格柵技術(shù)能使土與土工格柵在一起共同受到土體本身荷載與車輛荷載的同時(shí)，充分發(fā)揮土體的抗剪強(qiáng)度，使路基整體的穩(wěn)定性大大增強(qiáng)，控制土體發(fā)生側(cè)向變形同時(shí)也有效的控制了路基填土發(fā)生側(cè)向位移的可能性，從而路基的變形模量有所增大。車輛荷載的反復(fù)作用，常常導(dǎo)致橋臺(tái)臺(tái)背受壓變形，現(xiàn)由于水平攤鋪的土工格柵具有一定的彈性，即便車輛荷載的反復(fù)作用都會(huì)減少甚至不會(huì)產(chǎn)生變形的累積。上部荷載由于路基填土和土工格柵產(chǎn)生的摩擦作用，可在路基中進(jìn)行重新分配，由此橋臺(tái)的部分臺(tái)背垂直應(yīng)力所有降低，提高了路基土體的承載能力，還降低了沉降的發(fā)生率。

三、不設(shè)置搭板時(shí)橋頭路基設(shè)計(jì)

目前,國內(nèi)高等級(jí)公路在大中橋處均設(shè)置搭板,但若搭板一旦破壞,不僅嚴(yán)重影響車輛的正常通行,而且施工難度大、維修費(fèi)用高。從上個(gè)世紀(jì)七、八十年代,以來德國、意大利等國在橋頭處不設(shè)置搭板。由于引道和橋臺(tái)兩者的剛度的差別是造成橋頭跳車的一個(gè)主要原因,因此一種有效的處治方法就是改善橋臺(tái)后路基的整體剛度,使其盡量向剛?cè)徇^渡,故所用的材料經(jīng)常為柔性向剛性過渡的過渡材料,半剛性材料最合適,粒料次之。陜西境內(nèi)的西三公路、機(jī)場東線、西閻高速等均將橋頭引道用半剛性材料進(jìn)行了換填,經(jīng)過長期的使用觀測證明效果良好,有效地減少了差異沉降。當(dāng)然,在這種情況下,必須采取有效的措施保證臺(tái)后的壓實(shí)度,完善臺(tái)后的排水設(shè)施。若忽略橋臺(tái)邊界條件的影響,則進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時(shí)引道和普通路段沒有區(qū)別。但引道還需考慮沉降問題,由路基沉降分析可知,壓實(shí)度的提高能有效地提高素土的壓縮模量,但由于其基數(shù)太小,所以,素土壓實(shí)度縱然達(dá)到95%,其最終沉降量也較灰土大得多,因此,對(duì)高填方橋頭路基不宜過多采用素土填筑。同時(shí),在輪重所引起的應(yīng)力與路基土自重所引起的應(yīng)力的比值為1/5時(shí),某些重車荷載作用下的路基工作區(qū)深度最大可達(dá) 2.9m。故考慮到因路基沉降引起橋頭跳車的嚴(yán)重性,建議在不設(shè)置搭板時(shí),橋頭高填方路面結(jié)構(gòu)采用無機(jī)結(jié)合料,其底基層厚度應(yīng)不小于3m,底基層及素土壓實(shí)度均要求為95%。

結(jié)語：

根據(jù)適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)過渡段的設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)，可以有效地的解決使工作人員犯難的問題，提高過渡段的設(shè)計(jì)技術(shù)，注重對(duì)設(shè)計(jì)人才的培養(yǎng)，加強(qiáng)工作人員的實(shí)訓(xùn)，從豐富的經(jīng)驗(yàn)中找出解決問題的辦法，改變傳統(tǒng)思考問題的思維模式，換個(gè)方式想問題，換個(gè)設(shè)計(jì)方式或者根據(jù)具體路段改進(jìn)設(shè)計(jì)方式也許難題就會(huì)迎刃而解了。

[1]姚虹彬.路橋過渡段軟基路基路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工[J].知識(shí)經(jīng)濟(jì),2011，(7).

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1007–6344（2015）01–0231–01