公路与桥梁连接处及伸缩缝设计问题及改进论文_麻俊

麻俊

广东冠粤路桥有限公司 广东广州 511400

摘要:我国社会经济的不断发展与进步,促进了我国各大行业的发展,同时也使得交通运输在经济发展中的作用越来越凸显。众所周知,公路与桥梁是国家交通运输建设中的重点,然而,在日常运输的过程中,由于某些因素的存在,例如公路和桥梁连接处及伸缩缝的设计问题等,使得其经常会发生桥头跳车的现象,因此,为了避免发生跳车现象,保证交通运输的安全与顺利,对跳车现象发生的原因进行分析,并积极地探讨解决的措施具有十分重要的现实意义。本文主要在对公路与桥梁连接处事故出现的根源进行思考的基础上,着重对其施工处理的措施进行了一定的分析与探讨,并对伸缩缝设计问题进行了一定的思考,希望能够给相关人士提供一定的借鉴与帮助。

关键词:公路与桥梁;连接处;伸缩缝

1.引言

加强我国各个地区的交流,促进各个地区社会经济的全面发展,一大重要的渠道就是公路,从中可以看出,公路在社会经济发展中有着十分重要的作用。同时,国民经济能否稳定的增长,与公路交通的施工质量有着不可分割的关系,如果公路的施工质量低下,不仅会影响到国民经济的稳定增长,而且还会对人们的生命财产安全造成极大的威胁。在公路建设施工的过程中,决定其质量的关键因素就是施工路面的平整度及与桥梁的连接处。但是,近年来,我国公路与桥梁连接处经常会出现桥头跳车的现象,对路桥的质量造成严重影响,而这一现象出现的主要原因是公路与桥梁连接处的设计存在问题,且施工处理不当。因此,对公路与桥梁连接处以及伸缩缝的设计问题进行分析并改进具有十分重要的现实意义。

2.公路与桥梁连接处事故出现的根源

现阶段,我国的经济建设处于快速发展的时期,公路的施工建设也得到较大的发展与进步,施工技术也随着我国科学技术的提高得到了显著的提升,而且施工人员的专业技能较以往也有所改善。但是,在对公路与桥梁连接处进行处理的施工仍然不够完善。在公路与桥梁连接处经常会出现接缝现象、沉陷问题,使得车辆在行驶的过程中有着不同程度的颠簸,进而对车辆的行驶安全构成一定的安全隐患。导致这种现象出现的原因主要包括以下几个方面:公路与桥梁连接处刚度突变、沉降量异常以及车辆自身的抗震指数等。桥梁与公路在对强度、抗压能力以及材料等方面的要求不尽相同,所以,在二者连接的地方产生集中应力是最为寻常不过的了。再加上车辆负载等多种外部因素的存在,公路与桥梁都会发生不同程度的沉降,也会出现不均匀沉降,这主要是因为桥梁的沉降幅度比公路沉降的幅度小而造成的。

公路与桥梁不同的沉降量造成了车辆行驶过程中存在颠簸的现象。一般来说,沉降量主要分为填土沉降量与天然地基沉降量这两大类。沉降发生的原因主要是由于路桥填土受到车辆负载与路桥填土的压缩,使填土变得更加的密集紧凑,由此产生了沉降。有些时候,路桥积水过多也会使得路面与桥梁连接处发生路基下沉或者填土流失的问题,进而使车辆在行驶的过程中会感觉颠簸。

一些施工单位的不合理施工也会对公路与桥梁连接处的施工质量造成非常大的影响。例如,某些施工单位在进行施工的过程中,不按照规定的要求进行,而且更加意识不到填料质量的重要性。片面追求工程的施工进度,忽视工程的施工质量,一味的加快填筑速度,这样也会加快沉降的发生,对构造装置产生更大的压力。台前护坡或挡墙砌筑缓慢将会使得土体发生滑移的状况,对桥基的稳定性造成不利影响。

3.公路与桥梁连接处的施工处理

3.1搭板的设置

图1 搭板施工设置方式

根据我在惠州某项目的施工经验,搭板的设置应该保证与连接处的标高相符合,与公路连接端的标高应该比设计的标高要高,从而使其能够形成一个反向的坡度,与此同时,要与路桥间的沉降差值相结合来确定此坡度的大小,这主要是为了使路面的平整度得到保证。为了使搭板的作用得以充分地发挥,可以以搭板的受力状态为依据,在对搭板长度进行计算的过程中采用简支梁进行,还要保证搭板的长度能够跨越桥台台背难以压实的土体,另外,还可以加设一条长3—5m的变厚式埋板在搭板的尾端,如下图1所示:

3.2台后地基的处理

在对台后地基进行处理的过程中,应该对其沉降变形的问题进行重点的思考。在对地基进行处理时,应该与施工路段的土层现状相结合,例如,在某些路基地段土层为松软土的状况下,地基处理应该采用水泥搅拌桩、粉喷桩等复合地基。在与施工设计要求相符合的前提下,复合地基的沉降效应、沉降速度以及施工完成时候的沉降都比较小。虽然采用塑料排水板对软土地基进行处理所需要的时间比较长,且地基沉降值会在处理的过程中不断增大,但是,采取该种方法对其进行处理经济性是比较可观的。

3.3连接处的排水施工

公路与桥梁连接处质量效果的好坏与其连接处排水工程施工质量的高低有着十分重要的关系,同时,如果排水工程施工处理不当,就会对整体工程的质量造成极为不利的影响,比如,路桥积水会沿着桥台路基连接处下渗,使结构层受到破坏,对其稳定性造成影响,最终致使“桥台跳车”现象的出现。因此,必须重视公路与桥梁连接处的排水施工,对纵横向的排水工作要认真地做好,避免施工过程中渗入水分,如果路面与桥面有一定的积水,最好设置专门的排积水沟槽或安装排水泵进行排水,另外,在施工的过程中,还要设置相应的泄水孔,这也是十分必要的一项工作内容。

4.路桥伸缩缝的设计问题

4.1桥梁伸缩装置的功能及分类

所谓伸缩缝就是桥梁伸缩装置的简称,其主要组成部分包括传力支承体系与位移控制体系,主要功能包含两大部分:第一,通过支承结构,将车辆垂直和水平荷载传递到梁体;第二,对于桥梁横纵位移的变化与梁端翘曲发生的转角变化能够更好地适应。通常情况下,伸缩缝按照使用的材料及其用途可以分为组合式、板式、纯橡胶式与模数式伸缩缝。其中,组合式伸缩缝装置的伸缩体是由橡胶板和钢托板组成的,通常在伸缩量≤120mm的普通桥梁比较适用;而橡胶、钢板或角钢这几种材料组成了板式伸缩装置,这种伸缩装置在伸缩量低于60mm的普通桥梁较为适用;模数伸缩缝伸缩体采用整体成型的异形钢材制成,其组成构件主要包括中梁、边梁、横梁、位移控制系统、密封橡胶带等,在各种弯、坡、斜、宽桥梁中都比较适用。

4.2设计选型应考虑的因素

在对桥梁伸缩缝装置进行设计选型的过程中,需要对桥梁设计荷载等级、所处的地理位置、结构形式,伸缩装置结构特点、适用范围、排水与防水的性能以及其平整度进行充分地考虑,同时,还要保证桥梁施工的条件以及其施工的质量,并保证伸缩装置的可维修性与经济性。

4.3对伸缩装置伸缩量造成影响的基本因素分析

(1)温度的变化

对桥梁伸缩装置造成影响的主要因素就是温度的变化。而在温度变化中,又分为线性变化与非线性变化,其中前者,也就是线性变化对桥梁伸缩量所造成的影响是非常大的。外界特定温度环境,梁体内部的温度分布不够均匀,材料热性能的变化使梁体端部产生角变位,这些都会对桥梁的结构造成影响。对于跨径小的桥梁(L≤8m),其有着很小的线膨胀系数,因此可以忽略不计;但是对于跨径大的桥梁,应该在设计的过程中对其进行充分地重视。

(2)混凝土的收缩和徐变

混凝土构件本身所具有的属性就包括收缩与徐变,这也是一种随机的现象。混凝土的收缩与徐变会受到混凝土的配合比、塌落度、水灰比、温度、相对湿度、水泥的品种、混凝土的加载龄期、持荷时间和强度等的影响,且影响较大。在对钢筋混凝土桥与预应力混凝土桥进行施工的过程中,都需要对其收缩与徐变进行充分地考虑。徐变量按照梁在预应力作用下弹性变形乘以徐变系数Φ=2求得;收缩量按照温度下降20℃来进行相关的换算。在对伸缩缝进行安装的过程中,如果收缩和徐变已经发展到一定程度,在对其进行计算的过程中,应该按照安装的时刻为基准,对混凝土的收缩量与徐变量进行一定的折减。

(3)桥梁纵向坡度

通常情况下,纵坡桥梁中活动支座都是作成水平的,当支座发生位移时,伸缩缝也随之产生位移,此外,其还会产生垂直错位,其值与水平位移值和纵坡的乘积相等。

(4)地震

伸缩装置变位受到地震的影响较为复杂,从目前的情况来看,还难以对其进行掌握,设计的过程中一般不对其进行考虑,但有可靠的资料,在能够对地震对桥梁墩台的下沉、回转、水平移动及倾斜量进行计算的情况下,在进行设计的过程中应该对其进行考虑。

5.结语

总而言之,一直以来,路桥施工过程中的一大重点问题就是公路与桥梁的连接问题,而一旦对其处理不当,就会对其质量造成严重的影响,导致严重的跳车事故,对行车的安全乃至人们的生命财产安全造成极大的威胁。因此,有关部门在路桥施工的过程中,应当对其施工设计进行充分地重视,提高伸缩缝的施工水平,从而使公路桥梁的运行质量得以极大的改善,保证国民经济的稳定发展。

参考文献:

[1]张东升.关于公路与桥梁连接处施工技术的探讨[J].黑龙江交通科技,2013(07).

[2]翟玉峰.试分析如何处理公路与桥梁连接处[J].科技创新导报,2013(34):120.

[3]韦毓林.公路与桥梁连接处的施工管理分析[J].工程建设,2012(04):76—78.

论文作者:麻俊

论文发表刊物:《基层建设》2015年20期供稿

论文发表时间:2016/3/15

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