上海市政工程设计研究总院集团第七设计院有限公司 266011
摘要：在我国已经进入经济发展的崭新时代背景下，人们生活质量得到了进一步的提升，与此同时，人们对于城市交通、高速公路等多项交通设施的要求也越来越高，尤其重视行车的安全和舒适度。而道路建设和桥梁建设在交通设施中占有非常重要的地位。为了提高公路的舒适度，需遵循路桥设计构思集于一体化的理念，避免或消除路桥过渡阶段出现沉降现象，从而提高路桥建设的安全性和可靠性。
关键词：路桥；设计；一体化
交通安全是我国城市发展的保障，所以，我国对于道路与桥梁的建设呈逐年上升趋势，使道路与桥梁有效的衔接，在一定程度上决定了人们出行坐车的舒适度和安全度。同时，对各行各业的经济效益也有较大的影响，如，物流行业的效率等。因此，在道路交通建设过程中，应结合本区域的实际情况，从道路的选址、设计、修建等方面都应与桥梁建设同步进行，因为，桥梁建设的费用要比道路建设的费用高得多，所以，桥梁设计的是否合理，将会对整个交通建设成本带来巨大的影响。在道路与桥梁设计的可行性阶段，应做好多部门的相互沟通与配合，从多个角度对拟建道桥项目进行方案对比，对于道路与桥梁的过渡段的设计要重点分析和对比，确保路桥工程顺利的开展，同时，应保证在预计的时间内安全的投入运营。本文针对道路与桥梁设计构思一体化进行了研究，对于提高路桥衔接质量，促进我国物流行业的发展具有非常重要的实践意义。
1 路桥设计构思一体化的必要性
桥梁的建设和道路建设相比，更加复杂，而且成本也更高，所以，一般情况下，道路与桥梁是分开进行设计的。通常在桥梁的桥坡处，需进行高填土的施工，而桥坡处的高填土又会引起较大的路基沉降现象。桥梁的建设一般使用的都是桩基础，而桥梁桩基础的设计，关键考虑的是桩基础的承载力，然后，对沉降程度进行验算。实际上桥梁设计除了考虑桩基础的承载力外，还应考虑承台对桥梁的支撑，所以说，如果桥梁桩基承载的冗余度过大时，等桥梁正式使用过程中，桥梁的沉降量会变得非常小。这样一来，由于道路与桥梁两者之间沉降速度与沉降程度的不同，会形成桥头与桥梁之间较大的沉降差。这种情况下，大多会在事后进行沉降部位的修补，或者对桥坡实施真空降水等一系列地基处理技术，但这些手段的实施最根本的原因在于道路与桥梁的设计是分开进行的，因为彼此设计之前没有协调一致，所以成本比较高，而且彼此的使用寿命也得不到长久的效果，同时后续道路与桥梁的维护费用也有所增加。如果想要彻底解决这些问题，需改变以往分开设计的模式，使桥梁设计人员与道路设计人员共同关注桥梁与道路衔接问题，如，在保证质量的基础上，使桥梁多沉一点，减少两者之间的沉降差。这样也有助于改善在软土地基上发生跳车现象。桥梁与道路设计构思一体化，可以极大的减少对桥柱基础后期的维护和软地基处理的费用，而且还可有效的缩短施工周期。
2 路桥一体化设计构思的思想
路桥设计时，道路与桥梁衔接的过渡段中每一部分及每一阶段的沉降程度会有所不同，极易使车辆在桥头发生颠簸、跳车等现象。所以，设计中尽量将桥梁与桥坡度的沉降速度与沉降量相近，以防道路使用多年后出现较大的沉降差异，因此，在路桥设计中需要道路与桥梁设计师互相配合、相互沟通，对施工工期、桥梁沉降等许多因素进行综合分析，彻底解决桥梁与道路沉降不一致的问题。具体设计流程有以下几点：（1）准确测量和计算桥坡软地基的沉降速度。利用成本较低的软土地基处理工艺，对软基的沉降量和桥坡沉降速度进行准确计算。（2）精准计算桥梁的沉降速率。对桥梁桩基沉降速率和总沉降量加以详细分析。（3）桥梁和道路一体化设计。尽可能使桥梁和道路之间的沉降差达到最小。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3 路桥一体化设计构思需要对沉降速度准确计算
沉降计算方法主要以Mindlin解法、等代墩基法、按照沉降控制复合桩基的方法。准确测量道路和桥梁的沉降速度。来计算沉降速度时，需要对桩身压缩、土层压缩变形、桩端刺入变形等多种因素综合考虑。当遇到跨江河地带的情况下，必须全面考虑桩、土、水三者之间的密切关系和作用。当遇到地质较为复杂区域时，还需考虑地震、山体滑坡、泥石流等自然灾害的影响。
4 路桥一体化设计构思要点
首先，通过对道路和桥梁沉降曲线的准确计算来控制路桥过渡段的变形问题。关于路桥过渡段的变形控制，前提是控制路桥过渡段中路基施工后的沉降量，尽可能减少路桥两者交界处的沉降差，或者对路桥过渡段处的沉降差同时增加，或者也可能对路桥过渡段处的沉降差同时减小。所以，具体设计方案时，应结合地质条件、施工工艺等实际情况，计算出道路和桥梁之间的沉降曲线。其次，对路桥过渡段所使用的材料和施工工艺应科学的选择。使用不同材料和不同施工工艺的情况下，桥梁的沉阵速度也有所不同，然而，通过合理的选择施工材料和科学的施工工艺，可以协调路桥之间的沉降速度，使其保持一致。由于桥梁的建设结构较为坚固，所以，通常状况下都会选择利用加强桥坡承载力，使桥坡地基的沉降变小。当然，如果将桥梁的沉降速度适当的放宽，使其与桥坡道路沉降速度保持一致，也是一种切实可行的方法。第三，科学设计道路和桥梁的缓和过渡段。道路和桥梁施工中所使用的材料、釆用的施工工艺以及结构都有所不同，一般来说，桥梁的刚度较大而道路路基的强度相对小一些，所以，路桥设计一体化时，应设置高强度的路桥过渡段，从而减小路桥间的过渡。据国外路桥建设经验报道，在刚性桥台与柔性桥坡之间至少应设置30~50米左右的高强度渐变段，采用不同的填料进行渐变，从而保证路桥相接处的高强度过渡。
5 路桥一体化设计构思后提高施工质量的辅助措施
首先，对于一体化设计下的桥坡路基处理。可以选用水泥粉喷桩复合地基法，使路桥软土处的承载力有加固作用，但此方法施工成本较高。也可以选用对路桥过渡处的地基进行超载预压处理，但此方法施工工期较长。当然，也可以选用塑料排水方法来加固路桥过渡段的路基，所以，实际施工中，应结合实际情况，选择合适的方法对路桥过渡段进行加固。其次，针对一体化设计下路桥过渡段的填料选择。路桥过渡段的路基填料必须合理选择。应通过反复仔细对土壤的液限、塑限等进行实验，充分了解填料压实次数和填料厚度之间的关系，根据施工现场的实际情况，选择合适的填料和土壤作为路桥过渡段的填料。一般情况下，路桥过渡段填料的选择，多釆用干容量较大的砂类土或者渗水性较好的材料。如填料存在缺陷，可以加用外掺剂、如，石灰、水泥等增强其性能。还有就是一体化设计下路基进行填筑之前的排水处理。如遇降水量过大的地区，需要进行路基填筑前的排水施工。否则地表层水和地下水会直接影响路桥过渡段的正常施工。路桥过渡段的施工，应严格按照路桥一体化设计的要求，通过设置盲沟和横向泄水管，来实现路桥过渡段的排水，并取得良好的效果。再有就是路桥一体化设计下的路桥过渡段的路基施工监测。路桥过渡段的施工，应严格按照一体化设计的要求，选择合适的填土速度、分级分层进行路堤填筑，以此来提高路桥过渡段处路基的稳定性和较高的强度，尽可能减少工后出现沉降。在路桥路基预压过程中，对软基路堤应加强沉降监测，根据一体化设计要求，对路桥过渡段路面的监测应连续2～3月的观察，而且每月的沉降量不得超过6毫米。确保路桥过渡段的使用性能。
小结
路桥过渡段中道路与桥梁所釆用的施工工艺不同，会造成不同的桥坡与桥梁沉降速度，当运营使用后会出现很多问题，严重影响到正常的交通。为了提高人们交通出行的舒适度，需进行道路和桥梁一体化设计，对路桥过渡段进行合理的设计和科学的施工，彻底解决路桥过渡段沉降速度不一致的问题，从而提高路桥的安全稳定性。
参考文献
[1]董鹏，双江.浅谈路桥设计构思的一体化[J].科学与财富，2017（14）：289-289.
[2]宋凤.路桥设计构思的一体化分析[J].建设科技，2018（4）：93.
论文作者:王延峰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年14期
论文发表时间:2019/10/15
标签：桥梁论文; 道路论文; 路基论文; 构思论文; 速度论文; 填料论文; 对路论文; 《建筑学研究前沿》2019年14期论文;