公路与桥梁连接处的设计分析

2015-03-23 08:11王曼君
黑龙江交通科技 2015年5期
关键词:跳车搭板路堤

张 扬,王曼君

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司)

1 公路与桥梁连接处常出现的质量问题及原因分析

1.1 本身问题

传统桥梁施工中,在桥头与公路的连接处,一般都对桥台进行加固处理,以减少沉降问题,实践证明,这种处理方式在很大程度解决了桥梁的沉降问题;但是公路由于其本身的性质,即使经过一系列的处理,如:压实等措施,也难以解决沉降问题;在公路运行一段时间后,路基趋于稳定,但是在车辆荷载的作用下,路基填料被压缩,孔隙率降低,密实度逐渐增大,进而产生路堤填土沉降。为此,在设计中,应注意桥台后路基的情况,如:地质、填方高度、填料、路堤沉降等,并选择合适的桥涵位置,在充分的勘察和优化设计的基础上,设置桥梁的跨径,尽量增大器跨径,同时注意做好桥台后部的防护,以减少“跳车”现象。

1.2 施工设计方面

对于刚性结构的桥梁,其在性能方面与公路存在很大的差异,如:强度、刚度等,且在公路和桥梁的连接处受力集中,在内外力共同作用下,如:车辆载重、结构自重、气候变化等,发生沉降,但桥梁和公路在沉降方面有很大的不同,首先表现在沉降量方面,道路的沉降量明显较大,从而形成错台,导致在桥头产生“跳车”现象。为此,应加强地质勘察,根据不同的地质类型,并结合桥梁的具体情况,进行施工设计,以解决这种问题。

此外,如果在设计中,没有注意路桥连接处的排水问题,导致排水不畅,也会导致沉降问题,具体来说,雨水渗入路桥连接出的缝隙,侵蚀填料,降低了其强度,导致路基变形,在外力作用下,产生塌陷问题,对此,应优化排水设计,减少填土流失问题。

2 公路与桥梁连接处的设计要点

2.1 增加搭板设计

工程实践证明,在桥梁和公路的连接处设置搭板,是一种减少路桥连接处的“跳车”问题的有效措施。试验表明:搭板设置可以使在柔性路堤产生的较大沉降逐渐过渡至刚性桥台上,使车辆通过时跳跃现象大为减少。因此,在设计中,要注意桥台搭板的设置;同时,为了避免二次“跳车”现象的出现,应在搭板的尾端加设一段浅埋的变厚式埋板,其长度一般取3~5 m,对于水泥混凝土路面,也可将与搭板连接处的路面板改为变厚式板。当然,影响路面桥涵连接质量还有许多不确定因素,这还需要根据工程实际施工地点的地质情况判断而定。通过对工程的设计改革,以及应用新型施工方式减少桥头“跳车”现象,例如:搭板在施工方面具有众多优势,如:施工方便、操作简单、工序少等,且是一种比较经济的施工方法,因此,可广泛应用在桥梁和公路连接处的施工中。

2.2 台背回填设计

台背回填设计也是一种路桥连接处的“跳车”现象的常见处理方法,其主要原理是:(1)对路桥连接处的情况进行具体分析,如:地质情况、地形情况等;(2)在设计时,首先应注意施工材料的选择,尽量选择砾石、岩渣、砂砾等强度高、透水性好、压实快、摩擦角大、压缩性小的填料;其次,充分考虑当地的气候条件,并以结合地质情况,选择最优的回填方式和施工材料,以在最大程度上减少路桥连接处的沉降问题。

2.3 优化排水设计

根据上文分析,排水不畅是导致路桥连接处产生沉降问题一大因素。因此,应在优化路桥设计的同时,注意排水设计问题。在设计初期,对路堤情况进行仔细地勘察,并在此基础上进行排水设计,以最大程度地减少填土流失为设计目标,最终减少路堤沉降问题。

2.4 修复加固设计

针对后期出现的沉降问题,可通过合理的修复加固设计,并配以科学的施工方法解决沉降问题,如:混凝土注浆加固台背填土快速修复技术,这种修复加固技术是一种比较成熟和实用的处理方式。首先,在施工设计中,应对加固材料慎重选择,工程实践证明,浆液是一种理想的加固材料,这种材料由高分子何水泥搅拌而成,加固效果较好。其次,在路桥连接处产生”跳车”问题的部位(50~70 m 范围内)打梅花桩式孔,一般间隔为1.5~2 m,孔径控制在7.5 cm 左右,深度控制在十几米至二十几米,再向孔内灌浆,这种加固方式可在很大程度上增强土质以及地基的承载力。值得注意的是,应根据路基的具体情况,和应力计算结果进行修复方案设计,以提升加固效果。

3 结束语

综上分析,在路桥连接处发生的最主要和最严重的问题即“跳车”问题,对该问题的处理即是设计的重点也是设计的难点。导致“跳车”的原因主要是沉降问题,沉降多是由设计不当或者是本身原因导致的。对此,可通过增加搭板设计、台背回填设计、优化排水设计、修复加固设计等方式,增强土质,提升路桥连接处的承载力,减少沉降问题,进而从根本上以减少“跳车”现象。本文仅对公路与桥梁连接处设计方法进行简单的阐述,以供参考。

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