摘要:随着我国交通事业的不断发展,我国许多路桥工程如同雨后春笋般不断出现,在这一过程中也促使了我国的道路质量和交通状况得到了持续的提升。因此在这种前提下对路桥过渡段路基路面搭板的设计与施工进行分析与研究具有十分重要的现实意义和工程意义。本文从对路桥过渡段路基路面进行入手,着重对路桥过渡段路基路面设计要点进行了分析。
关键词:路桥过渡段;结构问题;路基路面结构设计
引言
社会的发展让我们对道路的质量要求进一步的提高,因此为了顺应整个时代的发展,我们必须重视路面施工时经常出现的一些问题,要提高整个工程的施工质量,要做好对所有常见问题的严格控制同时并做好相关的防范工作。随着我们国家的基础设施建设的规模进一步的扩大,路桥工程的项目数量也在急速的增加,虽然在设计上已经有了很大的进步,但是一些存在的问题还是没有很好的解决,严重的甚至影响到行车的安全,会危及到生命安全。
一、路桥过渡段软基路段路面产生的问题
1、软土地基发生沉降
根据最近的调研结果我们可以看出,公路的软基路段出现地面下降的原因主要是在对施工图纸进行设计的时候,地质的钻探上布孔比较少,并且孔洞的深度明显不够,不能够发现软基路段的存在,也就不能够精确的测量出软基范围以及深度,致使地面发生差异下降,大大影响了路面的状况,从而产生一些桥头跳车的现象。桥头路堤的软土地基防止发生遗漏问题,或者使用的方法不合适等都会致使软基路面沉降。软土地基是路桥过渡段整个处理过程当中比较弱势的一个部分,所以勇当利用科学的方式进行治理,选择与当下实际情况符合的参数进行配置与计算,这样可以促进软基处理全程的效果,比较符合技术的要求。除此之外,雨水的冲刷也是对路堤造成腐蚀的另外一个重要因素,它会让水土流失从而使路面的强度减小,因此也要充分考虑雨水方面的因素。
2、压实度达不到标准
压实度未达标也是其中比较重要的问题之一,基本上在所有的公路建造过程中,都会对桥梁道路进行台背填土防止,然而限制于材料、顺序以及技术水平等几个方面,几乎所有的工程上台背填土的密实度都难以达到设计的标准,这个问题是导致路桥过渡段路基路面出现大量不均匀沉降的主要原因。除此之外,公路在使用的时候,长期受到车辆负载以及一些自然因素的作用,就非常容易导致基路面的塑形变形发生累积,致使路桥过渡段的差异沉降,也就导致了路面的平稳程度大大下降,从而造成一些安全隐患。
3、桥头的引道结构部分设计不够严密
桥头的引道工程建设往往会使用粗粒料填筑、钢筋混凝土搭板以及加筋土这三种方法来对道路进行防治处理。通过以上这些处理方法来提升路面的强度,以降低沉降的差异,从而提升路桥过渡段的平稳特性,这样可以有效的减少桥头跳车现象发生。在公路进行施工的时候,常常使用钢筋混凝土大板这一方法,但是因为钢筋混凝土过渡板比较容易断裂,所以桥头跳车的现象没有从根本上得到一个良好的解决。通过合理的治理方法对桥头与路堤之间改善路桥过渡段的强度,减小过渡段的强度差异,以便将不均匀沉降现象控制在一个比较小的范围之内,从而减少桥头跳车的现象。
二、路桥过渡段路基、路面的搭板结构设计
1、搭板型式和埋置深度
搭板分为三种型式,主要有等厚、变厚度、台阶型。搭板埋置深度也分为三种,主要有高置式、中置式及低置式。其中,高置式时搭板顶面一定要与桥台顶面的高度趋于一致,低置式时搭板的远台端顶面要在路面基层的下段,这样一来,便于路面铺设,中置式时远台端搭板顶面要置于路面面层和基层的中间。这三种埋置深度要依据路面结构来进行选择。高置式钢筋混凝土搭板直接承受着车辆荷载,所以更适用于沿线为水泥混凝土路面。引道采用沥青路凝土结构时,设计高置式搭板的效果较好,然而在选用高置式搭板结构设计时需要考虑搭板与路面衔接处的凹陷、错台问题。因而沥青混凝土路面也最好是不选用高置式搭板,而选择中置式搭板或低置式搭板,尤其是中置式搭板具有施工便利的优点,应用的极为广泛。
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2、搭板长度
如果想确定搭板的长度,一定要考虑四个条件,这四个条件主要有:沉降后搭板纵坡变化值要低于最大容许值;搭板长度应跨越台后破坏棱体的长度;搭板长度应跨越填土前预留缺口的上口长度;必须保证搭板受力的有效长度。实际上,第一个条件与第三个条件比其余的两个条件要求的更为严格。所以建议从搭板沉降纵坡变化值与跨越填土前预留缺口这两个方面来对搭板长度进行确定。除此之外,由搭板的动力响应分析可以获知,搭板的受力与桥长有关。从一定程度上来说,搭板长度一定不要小于5m,中小桥要在6米到8米之间,而大桥要拟定在8米到12米之间。
3、桥梁搭板宽
在日本和欧美等其他国家,通常情况下桥梁搭板两端对齐于缘石边缘,另外还采用了相应的柔性化材料进行隔离。然而在我国的桥梁建筑中,搭板宽度通常要稍窄,桥梁搭板边缘线与缘石边缘部分通常相差约0.5米左右,通过对桥梁搭板宽度进行分析,可知搭板宽度越大,其中的位移会出现略微变化,然而两侧的地板的弯拉应力反而减小,除此之外,桥梁搭板宽度不够会导致车辆行驶过程中极容易向搭板的纵向边缘运动,这十分不利于桥梁搭板的受力,因此,桥梁搭板宽度应尽量等于桥面宽。
4、桥梁搭板厚度
通过上述对桥梁搭板向应力分析,搭板的厚度与位移之间成反比关系,然而两侧的班底最大弯拉应力会有相应的增加,通过对我国桥梁建筑的实际情况进行分析后,建议小巧打扮的厚度应保持在20cm-36cm之间,大桥搭板的厚度应在30cm-40cm之间为最合适的桥梁搭板厚度,与此同时桥梁搭板厚度还应与板的长度保持良好的协调关系。
5、水泥搅拌加固
此种加固方法的优点在于:对周边环境无污染,造价经济,施工简便等,它是利用一定强度的水泥搅拌桩搭接组成结构体系,加固了坡边土体,保持其稳定性。
三、不设置搭板的结构设计
在路桥施工中,高等级公路通常会设置搭板,然而设置搭板不仅增加了施工难度,加大了维修成本,而且一旦出现问题时将直接影响车辆通行,危及交通的安全。国际上的德国等发达国家早在二十世纪七十年代便开始采用不设置搭板的结构设计,取得了很好的效果。
在导致桥头跳车的诸多因素中,引道和桥台刚度不够是最为重要的因素之一,因此改善二者的刚度能够有效防止桥头跳车的事故。改善桥台和引道刚度的材料通常是半刚性材料,经过半刚性材料换填,能够有效控制差异沉降。需要注意的是,在采用这种方法时必须考虑后台的压实度,并且需要完善排水设施,以保证路桥过渡段结构的性能。
如果不考虑桥台边界带来的影响,在结构分析时路段和引道没有大的区别,然而引道必须考虑沉降问题。对路基沉降的分析结果表明,提高压实度可以保证压缩模量得到提高,然而素土基数比较小,即便压实度能够超过95%,沉降量也会大于灰土。基于这种情况,必须控制素土填筑,以免沉降量过大。另外,轮重导致的应力达到路基土自重应力20%以上时,许多重车荷载作用会使路基工作区深度达到2.9m,因而需要重视路基沉降的因素。不设置搭板时,选择无机结合料作为桥头高填方路面结构用料,底基层厚度控制在3m以下,底基层压实度和素土压实度控制在95%以上。
四、结语
随着我国社会主义市场经济体制的不断完善,我国建设了越来越多的路桥工程等交通基础项目,而在路桥工程的过渡段是最容易出现质量问题的。所以,在其施工和建设的过程中,我们认真的研究路桥过渡段路基路面的质量病害并分析其出现的原因,深入的研究过渡段路基路面的设计方法和施工技术,最大限度的避免这些质量病害和问题的出现,保证路桥工程施工的整体质量,促进我国公路交通行业的健康发展。
参考文献:
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[2]颜彬,杜继平.路桥过渡段路基路面的结构设计[J].交通世界,2017(29):85-86.
[3]罗松涛.路桥过渡段路基路面的结构设计分析[J].中国化工贸易,2017,9(4).
论文作者:贾顺尧,刘世珍
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/7/8
标签:路面论文; 路基论文; 桥梁论文; 桥头论文; 长度论文; 厚度论文; 结构设计论文; 《基层建设》2019年第11期论文;