論路橋過渡段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

1、<p>　　論路橋過渡段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)</p><p>　　摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速的發(fā)展，路橋工程越來越重要。而在路橋設(shè)計(jì)施工過程中出現(xiàn)的問題也越來越多，因此路橋設(shè)計(jì)施工的質(zhì)量問題就成為其中最重要的問題之一。本文主要就路橋過渡段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中所要注意的要點(diǎn)做一簡(jiǎn)要分析，并就其技術(shù)和對(duì)策進(jìn)行探討。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：路橋過渡段；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；要點(diǎn) </p><

2、;p>　　中圖分類號(hào)：U448文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p>　　一、路橋過渡段沉降的原因 </p><p><b>　　1、地基沉陷 </b></p><p>　　導(dǎo)致路橋過渡段發(fā)生不均勻沉降的一個(gè)關(guān)鍵因素就是地基沉陷，它是由地基在路面自身重量與車輛負(fù)載力的作用下而產(chǎn)生的。但是由于路基地基分為很多種類型，其地基的土質(zhì)構(gòu)成也不盡相同，

3、如果地基承受的荷載力是一致的，也會(huì)因?yàn)橥馏w結(jié)構(gòu)的不同而導(dǎo)致地基產(chǎn)生不同程度的沉陷，而如果路基地基下的土體質(zhì)量是相同的，但由于承受的荷載力不一致也會(huì)讓地基沉陷程度不一致。 </p><p><b>　　2、路面沉陷 </b></p><p>　　我國(guó)高等級(jí)公路建設(shè)步伐日益加快，很多路面在設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)構(gòu)層厚度都會(huì)在60 cm以上。在進(jìn)行墊層、基層的施工作業(yè)中，常常會(huì)因?yàn)槟雺簷C(jī)

4、械無法接觸或超出橋臺(tái)身而讓橋臺(tái)身之后的部分范圍的壓實(shí)度達(dá)不到相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。而在工程竣工通車之后，受到行駛車輛長(zhǎng)期的荷載力與振動(dòng)作用的影響，墊層與基層的壓實(shí)度逐漸上升，路面結(jié)構(gòu)層產(chǎn)生壓縮而導(dǎo)致一定的沉陷。這種類型的路面沉陷一般比較微弱，但是會(huì)在通車后很快形成，增加了橋頭跳車發(fā)生的幾率。 </p><p><b>　　3、剛度差異 </b></p><p>　　道路與橋

5、梁不同，道路屬于柔性的結(jié)構(gòu)組合，它是柔性路面和柔性路基的組合，橋梁則是剛性結(jié)構(gòu)，正是因?yàn)闃蛄旱膭偠却笥诘缆?，長(zhǎng)期的車輛行駛產(chǎn)生的荷載力作用，而橋跨結(jié)構(gòu)也不會(huì)產(chǎn)生很大程度的變形，并且變形的程度也不明顯; 但是路基土基卻會(huì)因?yàn)樽陨碇亓εc外力的同時(shí)作用產(chǎn)生永久性的變形。 </p><p><b>　　4、設(shè)計(jì)原因 </b></p><p>　　路橋過渡段發(fā)生沉降的因素還包括

6、對(duì)橋臺(tái)類型、壓實(shí)方法以及搭板沒有進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。如果在搭板已經(jīng)壓實(shí)之后再對(duì)橋臺(tái)進(jìn)行鋪筑，將會(huì)嚴(yán)重阻礙路橋過渡段進(jìn)行壓實(shí)處理; 另外排水系統(tǒng)也非常重要，如果路基填料的含水量過高或者級(jí)配不合理，會(huì)讓土基的承載力下降，在一定程度上引起土基的下沉。 </p><p>　　二、路橋過渡段沉降的危害 </p><p>　　在實(shí)際的設(shè)計(jì)和施工中我們可以知道，路橋過渡段的沉降會(huì)造成公路路面的不平整，而

7、引起路面不平整的原因有兩點(diǎn)，第一是路橋過渡段的沉降使道面形成一個(gè)折角，讓線路的幾何不平順; 第二是由于路橋的剛度差異，其結(jié)構(gòu)的抗變形能力也不一致。 </p><p>　　路橋過渡段沉降的危害是非常大的，如果其沉降值超出了一定的范圍，那么就會(huì)造成路面折角過大，讓線路不平順，給行車安全帶來相當(dāng)大的隱患; 而路橋過渡段的沉降差值讓車輛在行駛通過后對(duì)路面產(chǎn)生一種很大的附加應(yīng)力，而這種力的作用會(huì)加速過渡段的沉降，這樣惡性循

8、環(huán)最終降低路基和路面的使用壽命; 此外，過渡段的沉降還會(huì)在一定程度上引起路基積水，積水如果不能及時(shí)的排除就會(huì)滲透到路基中，讓路基下的土體強(qiáng)度下降，從而導(dǎo)致沉降度加大，甚至?xí)霈F(xiàn)路面塌陷或坑槽的情況。 </p><p>　　當(dāng)車輛行駛至橋臺(tái)之下，由沉降度形成的最大沖擊力始終處于路基一側(cè)，行駛的車輛速度越快，這種沖擊力與橋臺(tái)的距離就越遠(yuǎn)，而這樣的沖擊力往往會(huì)讓路橋過渡段的路基更加下沉; 當(dāng)車輛朝橋臺(tái)方向行駛時(shí)，車輛駛

9、過橋頭形成的沖擊力會(huì)對(duì)橋梁或路面產(chǎn)生一種沖擊荷載，讓橋臺(tái)、支座、伸縮縫的破壞加劇，與此同時(shí)對(duì)車輛各種機(jī)件、輪軌的磨損程度也隨之增加，無形中產(chǎn)生了更多的維護(hù)費(fèi)用。 </p><p>　　三、路橋過渡段的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) </p><p>　　緩和過渡段與地基、路基的設(shè)計(jì)由于橋臺(tái)的設(shè)計(jì)為混凝土結(jié)構(gòu)，剛度較大，而路基結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)為剛度較小的瀝青混凝土結(jié)構(gòu)，兩者不同的結(jié)構(gòu)型式讓橋臺(tái)到路基的緩和過渡段需要進(jìn)行

10、更為合理的設(shè)計(jì)。所以我們一般可以通過架設(shè)強(qiáng)度過渡段的方式來對(duì)軟土地基進(jìn)行相應(yīng)的處理，地面之上的路堤也可以采用同樣的方式。通常我們可以在橋臺(tái)與路堤之間設(shè)計(jì)一條大約50 m左右的強(qiáng)度漸變帶，在漸變帶中填充不同的級(jí)配填料，以便于路堤更好的進(jìn)行強(qiáng)度過渡。如果實(shí)際情況無法設(shè)置50 m的漸變帶，那么也應(yīng)該確保漸變帶的長(zhǎng)度在30 m以上。 </p><p>　　在對(duì)橋臺(tái)引道路堤進(jìn)行填筑時(shí)，如果使用的是土工合成加筋路堤，對(duì)于提升

11、地基的承載能力并不明顯，也無法很好的防止地基出現(xiàn)沉降。而只有讓地基擁有相應(yīng)的承載能力，過渡段地基在路堤填土與車輛荷載的雙重力作用下才不會(huì)發(fā)生大的沉降，這時(shí)侯才能夠更好的凸顯出土工合成材料的優(yōu)勢(shì)。所以高級(jí)公路路橋過渡段必須要確保路基的沉降差小于 5 cm，沉降坡差小于 0. 4%。 </p><p>　　2、路橋過渡段的結(jié)構(gòu)型式設(shè)計(jì) </p><p>　　(1) 在對(duì)路橋過渡段的路基進(jìn)行施工

12、設(shè)計(jì)時(shí)，可以優(yōu)先考慮使用土工格柵技術(shù)，土工格柵可以在一定程度上將土體自身的抗剪強(qiáng)度更有效的發(fā)揮出來，它能夠和土體同時(shí)承受車輛以及土體自身的荷載力，讓土體不會(huì)產(chǎn)生很大的側(cè)向變形，對(duì)路基填土的側(cè)向位移起到控制作用，從而讓路基的穩(wěn)定性得到提高。另一方面，土工格柵可以和路基的填土產(chǎn)生摩擦作用，大大的減少了橋臺(tái)臺(tái)背的一部分垂直應(yīng)力，讓路橋過渡段的路基承載能力相應(yīng)提升，以起到降低沉降度的作用; 而將土工格柵用水平方式進(jìn)行攤鋪，可以讓其在車輛荷載力的

13、反復(fù)作用下也不會(huì)或減少變形。 </p><p>　?。?）要對(duì)搭板的長(zhǎng)度與強(qiáng)度進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。搭板長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)通常根據(jù)三種原則來確定: 首先是在路面使用年限之內(nèi)，因?yàn)榈缆烦两刀鴮?dǎo)致的路面縱坡，搭板應(yīng)該在路堤發(fā)生沉降現(xiàn)象之后傾角在 1/200 到 1/300 之間; 其次是要保證搭板的長(zhǎng)度可以跨越橋臺(tái)臺(tái)背一段范圍內(nèi)難以被碾壓的土體，或是能夠跨越橋臺(tái)臺(tái)背預(yù)留的土方缺口; 最后是應(yīng)該結(jié)合搭板自身的受力情況，采用彈性地基來

14、計(jì)算其長(zhǎng)度。例如在路橋過渡段沉降情況發(fā)生在臺(tái)背 10m 左右范圍內(nèi)，此時(shí)應(yīng)該將其長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為 10 ～ 12 m 左右較為合適。而搭板強(qiáng)度的確定，可以結(jié)合搭板和橋臺(tái)臺(tái)背填土可能出現(xiàn)脫空情況來進(jìn)行處理，同時(shí)還應(yīng)該根據(jù)搭板的階段劃分和枕梁位置對(duì)搭板強(qiáng)度的影響來設(shè)計(jì)，如楔形柔性搭板，在路橋過渡段設(shè)置楔形加固區(qū)，柔性結(jié)構(gòu)層一端固定于橋臺(tái)，另一端與路基相連，讓剛性橋臺(tái)與柔性路基模量的平穩(wěn)過渡，消除差異性沉降，達(dá)到防治橋臺(tái)跳車的目的。柔性搭板的設(shè)置根

15、據(jù)橋臺(tái)的類型可以分為中三種形式。 </p><p>　　(3) 路基與橋頭搭板之間可能存在的施工縫，如果遇到陰雨天氣容易引起滲水，從而讓路基結(jié)構(gòu)層軟化產(chǎn)生沉降，導(dǎo)致橋頭跳車現(xiàn)象的發(fā)生。因此在進(jìn)行施工設(shè)計(jì)時(shí)要選擇合適的臺(tái)背填料，在橋臺(tái)5～10m的范圍內(nèi)選擇高強(qiáng)度、容易壓實(shí)、透水性好的填筑材料，或者可以采取橋頭打樁或臺(tái)后搭板的雙重加固措施進(jìn)行解決。另外也可以采取設(shè)置柔性橋臺(tái)的方式來進(jìn)行處理。 </p>

16、<p>　　四、路橋過渡段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改善 措施 </p><p>　　1、對(duì)路橋過渡段的變形進(jìn)行控制 </p><p>　?。?）嚴(yán)格按照相關(guān)部門的規(guī)范要求,允許路橋連接處會(huì)有10cm的沉降產(chǎn)生。 </p><p>　　（2）根據(jù)高等級(jí)公路路況調(diào)查的結(jié)果可以看出,當(dāng)路面局部縱坡超過0.5%時(shí),車輛在行中會(huì)有晃動(dòng)或搖動(dòng)的現(xiàn)象發(fā)生。 </p>&

17、lt;p>　　2、對(duì)緩和過渡段進(jìn)行合理設(shè)置 </p><p>　　由于結(jié)構(gòu)形式大不相同,促使混凝土結(jié)構(gòu)剛度較大的橋臺(tái)逐漸向填土路基結(jié)構(gòu)及瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)的柔性方向過渡,且強(qiáng)度不大相同。所以在對(duì)軟土地基進(jìn)行整治時(shí),應(yīng)在強(qiáng)度不 同的位置之間對(duì)強(qiáng)度過渡段進(jìn)行設(shè)置。 </p><p>　　3、路橋過渡段的地基及路基條件的控制 </p><p>　　在對(duì)橋頭引道路堤填

18、筑過程中,運(yùn)用土工合成材料加筋路堤無法使地基的承載力得到提升,也不能有效的對(duì)地基沉降進(jìn)行控制。在地基的承載力滿足在路堤填土自重及車輛荷載的共同作用下不會(huì)有較大沉降產(chǎn)生時(shí),運(yùn)用土工合成材料加筋的效果才能逐漸顯露。 </p><p>　　4、路橋過渡段的結(jié)構(gòu)形式 </p><p>　?。?）對(duì)橋臺(tái)橋背路堤進(jìn)行土工格柵的鋪設(shè)。在路橋過渡段對(duì)路基進(jìn)行施工時(shí),采用土工格 柵技術(shù)，通過車輛荷載及土體自

19、身荷載的作用下，土工格柵與土的功能主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： </p><p>　?、偻凉じ駯糯偈雇馏w的抗剪強(qiáng)度得到有效發(fā)揮,對(duì)土體的側(cè)向變形進(jìn)行約束,并對(duì)路基填土的側(cè)向位移進(jìn)行控制,促使路基的整體穩(wěn)定性得到增強(qiáng),進(jìn)一步加大路基的變形模量。 </p><p>　?、谕ㄟ^土工格柵與路基填土的摩擦,促使路基中上部荷載進(jìn)行重新分配,從而在局部范圍 內(nèi)對(duì)橋臺(tái)臺(tái)背中的垂直應(yīng)力得到降低,提升路基土體的承

20、載力度,導(dǎo)致沉降減少。 </p><p><b>　　結(jié)語： </b></p><p>　　綜上所述，我國(guó)公路事業(yè)的發(fā)展和人們對(duì)道路質(zhì)量要求的提高，公路的安全性和舒適度的重要性日益突出，但是由于在設(shè)計(jì)或施工中的失誤而導(dǎo)致路橋過渡段產(chǎn)生沉降，出現(xiàn)橋頭跳車現(xiàn)象，這一問題已經(jīng)成為一個(gè)普遍存在的缺陷，它對(duì)于路橋的維護(hù)保養(yǎng)和車輛行駛都會(huì)產(chǎn)生非常不利的影響，甚至嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致交通事

21、故的發(fā)生。因此我們?cè)趯?duì)路橋過渡段進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)必須運(yùn)用科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案，最大限度的避免過渡段容易產(chǎn)生的缺陷，以保證路橋過渡段的優(yōu)化設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量，促進(jìn)我國(guó)路橋建設(shè)的全面發(fā)展。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]．尹自永． 路橋過渡段沉降成因分析與設(shè)計(jì)、施工控制研究［J］．黑龍江交通科技，2011 </p><