李輝
摘要:本文在分析道路與橋梁連接處基本特點的基礎(chǔ)上,以國內(nèi)某大型橋梁和道路連接處設(shè)計為案例,總結(jié)了道路與橋梁連接處的設(shè)計對策,介紹了道路橋梁連接處的主要設(shè)計方法。通過對最終設(shè)計效果的分析,證明了所提出設(shè)計對策的正確性和實用性。
【關(guān)鍵詞】橋梁和道路;連接處;設(shè)計
對于道路和橋梁工程設(shè)計的關(guān)鍵一環(huán)是連接處的設(shè)計,連接處設(shè)計質(zhì)量的好壞,對保障工程的施工質(zhì)量,提高交通體驗舒適感覺以及交通安全具有非常重要的作用。在現(xiàn)實設(shè)計過程中,許多設(shè)計人員往往對連接處的設(shè)計工作不夠重視,不遵守道路和橋梁工程建設(shè)的基本原則和設(shè)計規(guī)范要求,影響了最終設(shè)計方案的科學性,進而最終施工的質(zhì)量以及交通安全性得不到保障。
1. 道路與橋梁連接處的特點
連接處是道路和橋梁設(shè)計過程中的關(guān)鍵點,因此這個環(huán)節(jié)不論是設(shè)計單位還是施工單位都是非常注重的環(huán)節(jié)。連接點之所以在設(shè)計和施工中非常重要的原因在于,其結(jié)構(gòu)特點較為明顯。首先連接處其剛度不同,其中填充物與非連接處不一致,強度和熱脹性也存在差異。同時,連接處應力存在集中現(xiàn)象,考慮到運營后,由于橋梁結(jié)構(gòu)的自重,車輛載荷的不斷增加。同時由于橋梁及道路會出現(xiàn)不同程度的下沉現(xiàn)象,但是道路下沉和橋梁下沉會存在差異,往往道路下沉其幅度更大,從而在道路和橋梁的連接處會出現(xiàn)錯臺,會使得車輛在運行過程中出現(xiàn)跳車現(xiàn)象,影響車輛的運行安全。
2. 道路與橋梁連接處的設(shè)計對策
以惠東縣新吉鹽公路鹽洲跨海大橋及橋頭引道工程為例,本項目分為鹽洲跨海大橋段橋頭引道A線、B線,鹽洲跨海大橋段位于連接線范圍內(nèi),采用城市三級主干路標準設(shè)計,雙向四車道,橋面寬度為23.5m,設(shè)計時速40Km/h。A線為鹽洲跨海大橋段與城區(qū)道路的連接線,位于鹽洲跨海大橋黃埠側(cè),采用城市三級主干路標準設(shè)計,雙向四車道,路基寬度為24.5m,設(shè)計時速40Km/h。B線位于鹽洲跨海大橋鹽洲側(cè),為鹽洲島環(huán)島路網(wǎng)的組成部分,采用一級公路標準設(shè)計,雙向四車道,路基寬度為24.5m,設(shè)計時速80Km/h。采用水泥混凝土路面。
2.1 嚴格落實設(shè)計的規(guī)范和標準
國家為提高設(shè)計人員對于連接處的設(shè)計質(zhì)量,已經(jīng)制定了相關(guān)規(guī)范和標準。設(shè)計人員在進行設(shè)計工作時,要嚴格遵循和落實相關(guān)標準和規(guī)范的要求?!豆奋浲恋鼗返淘O(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》明確規(guī)定了橋梁與道路連接處的相關(guān)要求:對于高速或者一級公路其施工完畢后,道路和橋梁的連接部位最大容許沉降值應該小不大于10厘米,對于一般道路和橋梁連接出,其值應該不大于30厘米。同時還明確規(guī)定,施工完成后,必須維持不低于三個月的持續(xù)觀測,并逐月記錄其沉降情況,總體沉降值應該小于6毫米。以上制度要求,對道路和橋梁連接處的設(shè)計和施工提供了技術(shù)規(guī)范。因此設(shè)計人員應該在遵循以上規(guī)范的基礎(chǔ)上,確保沉降值符合要求后方可進行實施。
2.2 合理設(shè)計連接處的搭板
由于橋梁和道路連接處搭板的施工工藝非常的簡單,而且搭板成本造價比較低,其使用范圍和使用空間非常的大,搭板被廣泛應用于道路和橋梁的設(shè)計和施工階段。為了充分避免道路和橋梁發(fā)生不均勻的沉降,造成連接處的意外情況發(fā)生,充分保證連接區(qū)域的穩(wěn)定性和牢固性,提升其安全系數(shù)和預防事故發(fā)生的能力,從而能夠有效避免意外交通事故的發(fā)生。
但是在實際道路與橋梁連接處設(shè)計過程中,即使有些設(shè)計單位對于這個敏感位置進行了搭板的設(shè)計,在實際施工過程中也安裝了相應的搭板,實際道路運行過程中仍然會出現(xiàn)不同情況的沉降現(xiàn)象。經(jīng)過專業(yè)的調(diào)研分析,在對眾多搭板進行調(diào)研過程中發(fā)現(xiàn),之所以會發(fā)生搭板沉降現(xiàn)象,是由于搭板設(shè)計的不合理導致的,設(shè)計或者施工人員并未對搭板其實際作用和意義深刻的理解。為了解決這一問題,充分挖掘搭板的功能和作用,在對橋梁和道路進行設(shè)計工作時,應該采用以下策略:
(1)充分分析考慮搭板的受力情況,搭板的長度計算要根據(jù)梁體的情況結(jié)合受力狀態(tài)一并求得。只有這樣,才能保證設(shè)計的搭板在連接處能夠充分發(fā)揮其實際作用。另外,搭板的長度應該盡量跨越橋臺臺背難以壓實的土體。
(2)為了使得搭板的作用能夠得到充分發(fā)揮,進一步提升搭板的穩(wěn)定性,可以采用搭板加變厚式埋板相結(jié)合的方式進行施工,具體施工方法是在搭板的尾部增加一條長約3~5m的埋板,埋板的具體界面圖1搭板設(shè)計示意圖所示。這種布局方式提升了連接處的設(shè)計水平和施工質(zhì)量,對于搭板的實際作用進行了充分的挖掘和利用。
2.3 設(shè)計填料類型
在進行設(shè)計填料選擇時,應該根據(jù)連接處的實際情況進行合理的選擇。填充材料一般應選擇摩擦角大、強度較高并且可壓縮性較小、滲透性比較高的材料進行填充,常用的材料主要有:巖渣、砂礫等,由于這些材料的基本特性,保證了連接處的可靠性和牢固性,提高了填料的壓實度。選擇了材料,但是對于填料的設(shè)計和填料的質(zhì)量也同樣需要進行嚴格的控制,填料的過程中應該嚴格避免使用垃圾、草皮和樹根等雜物,因為這些材料能夠影響壓實度和施工的質(zhì)量。在填料時,應該盡量選用輕質(zhì)材料,由于輕質(zhì)材料能夠滿足結(jié)構(gòu)自重和行車荷載的強度要求。
2.4 重視壓實度設(shè)計和控制
在進行臺背回填時,厚度要嚴格控制在設(shè)計值范圍內(nèi),該項目臺背回填每一層的壓實厚度是20cm,施工時應嚴格控制回填材料的厚度,使其滿足設(shè)計標準要求。杜絕由于標準厚度與實際厚度不一致,對最終質(zhì)量造成影響。通常情況下,由于小型機械的工作性能良好,方便靈活,因此是道路和橋梁連接處施工所選擇的主要方式之一。
3 .道路與橋梁連接處的設(shè)計效果
3.1 有效預防了橋頭的跳車現(xiàn)象
通過嚴格落實設(shè)計規(guī)范標準,合理設(shè)置搭板,有效確保并提升了連接處的施工質(zhì)量,經(jīng)過連續(xù)三個月的實際測量,每個月的平均降沉是4mm,最終符合設(shè)計規(guī)范的要求。有效的預防了橋頭跳車現(xiàn)象。
3.2 保證了車輛的順利通行,取得了很好的社會效益
該工程通過提高設(shè)計水平,為工程施工提供有效指導,順利完成了該項目施工工作,最終實施效果良好。目前該工程已經(jīng)順利通車四年,未出現(xiàn)錯臺和跳車等現(xiàn)象,交通順利,保證了車輛的安全行駛,給社會帶來了很大的效益。
4.結(jié)束語
道路和橋梁連接處的設(shè)計作為道路橋梁設(shè)計工程中的最關(guān)鍵一環(huán),作為設(shè)計人員和施工單位,應該充分認識其重要性。只有結(jié)合自己的經(jīng)驗,并且嚴格遵循設(shè)計技術(shù)規(guī)范及要求,總結(jié)經(jīng)驗、不斷創(chuàng)新,促進設(shè)計水平的提升,才能有效預防橋頭的跳車現(xiàn)象,保證行車安全。
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