浅析公路与桥梁连接处的设计

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shilibin2001
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  摘要:在公路与桥梁的连接处,经常会出现“跳车”的现象,本文对此现象产生原因进行了分析,并对公路桥梁连接处的优化设计提出了建议。
  关键词:公路桥梁连接处;跳车;原因;措施
  中图分类号: S611 文献标识码: A 文章编号:
  
  一、前言
  改革开放至今,我国的公路建设事业得到了很大发展。但在桥梁与公路连接处的施工技术仍然存在不少问题,最常见的就是桥头跳车现象。桥头跳车是指车辆正常行驶到桥头的位置时车的前头会向上“跳跃”,造成桥头跳车的原因根本在于桥梁与公路连接处处理的不合理,因此,要加强对公路和桥梁连接处的设计。
  二、公路与桥梁连接处易出现的问题
  1、桥梁与公路不同的下沉量导致桥头跳车现象。
  一般情况下,公路设计师和施工单位在公路与桥梁连接处的设计和建设过程中,一定会考虑到桥梁和公路的沉降因素,因此,在工程施工时会对公路和桥梁天然地基进行统一的填土和加固处理,这样的做法在公路建成通车初期确实能很好的缓解桥头跳车现象,但是却对公路后续的持续使用造成了危害。因为公路与桥梁的构造影响,在相同路通量的情况下桥梁和公路的受力会不同,这样的不同经过长时间的积累,慢慢会造成二者的地基和填土出现差异,最终会造成公路和桥梁又一个明显的距离差,从而表现出在桥梁和公路交接处路面不平整,而车辆行驶到这里来不及加速,自然会出现桥头跳车现象。
  2、由于公路排水不及时或填土流失造成桥头跳车现象。
  在公路的建设过程中都会安装排水设施,这些设施可以使公路路基在降水过程中不被损害,但如果公路的排水设施不完善或者意外失灵,那么不及时的排水会给公路的路基和填土造成破坏,降水会使公路路基和填土软化,过往车辆通过时还会不断导致路面下沉,从而使公路路面发生变化,这些变化在桥梁与公路的交接处就会造成路面不平整的现象,也会产生桥头跳车现象。
  3、不合理施工造成的桥头跳车现象。之前两种情况是在按照规定合理施工的基础上出现的意外情况,那么还有一种情况导致桥头跳车就是不合理的施工。施工单位可能会因为赶工期、节省成本等原因不按照规定施工或者就没有对桥头路基下沉因素有充分的考虑,没有注意到路基的密实度,这样的施工,自然不能保证公路与桥梁连接处的施工质量,所以出现桥头跳车现象的几率就会大大提高。
  三、对于存在问题开展的设计活动
  钢性结构的桥梁与路基、路面的组成材料、钢度、强度、胀缩性等存在差异,且桥头连接处受力时易形成集中应力,当受到车辆的压力以及构造自身的重量和外在的一些要素的干扰的时候,道桥就会一起出现下沉现象,不过它们的沉降量不是一样的。公路的要高于桥梁的,此时出现错台,进而就容易发生跳车。对于这种原因,在建设之前开展设计的时候,要认真地分析路基的具体状态,对于各种路基开展全方位的设计以及建设活动,积极的应对跳车问题。
  1、对于沉降导致的跳车
  以往的道桥连接的区域在建设的时候,在桥台建设中它的基础通常都进行了加固,所以很少有沉降。我们一般可以忽略其沉降。而路堤填土因其固有的压缩续变性质,即使經充分压实也难以避免因土基固结等因素造成的沉降,一般要等通行非常久的时间后才会变得安稳。台后路堤的沉降量主要由天然地基沉降和填土沉降两部分组成。在路堤本身的重量以及通行的力的影响等的作用之下,孔隙
  率变小,而且自身的密实性变大,进而会逐渐的出现下沉现象。对于此类状况,在布局构造物的时候,要认真地分析路基的具体状态,填方的高程以及其物料的出处等等的一些内容,合理的选取桥涵的方位以及大小和防护项目等,防止出现不良现象,经由合理的设计来避免跳车的出现。
  2、针对排水不畅及填土流失,连接部路基沉陷导致桥头“跳车”现象的设计重点
  在桥涵与路堤的连接部位存在的缝隙,雨水会沿缝隙渗透,下渗水对桥台对土类填料易产生浸蚀和软化,特别对填方体压实不够,易产生侵蚀和软化,降低强度,导致填方体变形。在外部车辆荷载冲击作用下,必然造成桥头路基沉陷。对于此类状态,在开始的设计的时候,应该认真地分析路堤的具体状态,结合它的状态开展排水活动,经由有效地排水活动,降低填土流散现象,降低下沉几率,进而降低跳车的出现几率。
  四、道路与桥梁连接处的设计与施工
  1、道路与桥梁连接处的设计方法
  传统的公路建设和施工由于道路与桥梁分属于两个不同性质的交通建设,所以,二者分别设计施工,它虽然保证了各自的施工质量,但是对二者的连接处没有重视起来,由于技术和设计的冲突,使其成为事故高发路段。为了切实保证行人和车辆的安全,我国的公路交通管理部门协同国家的其他政府机关通过对路况的调查取证,确定了道路与桥梁连接处的主要施工设计方法。目前采用较为广泛的设计主要有在道路和桥梁连接处设置搭板、改变台背的回填方式以及采用过渡方式来加固道路路基等几种方式。
  (1)搭板设置方法
  针对连接处出现的“跳车”现象,采用搭板设置是较为科学的,这样可以使柔性路堤产生比较大的沉降,然后逐步的过渡到刚性的桥台上,从而可以避免连接处“跳车”现象的发生。另外搭板施工方法施工程序简单、容易操作,且经济费用小,因此应用比较广泛。
  (2)台背回填方式
  它的设计主要是根据道路与桥梁连接处的基本概况以及桥梁桩基的地质情况来进行的。一般情况下,主要选用强度高、透水性好、压实快、摩擦角大以及可压缩性小的填料,例如砾石、岩渣、砂砾等,而且填料级别的配比要适当。同时在设计时设计师必须根据当地的气候条件和地质条件合理的选择回填材料,它能够有效地减少路面沉降的速率和幅度。另外,可以在路基上不加水泥稳定层,提高路堤的刚度,同时在道路与桥梁的衔接处设置一段的斜坡,从而减少刚柔突变与竖向变形.它可以降低路面与桥台的错台高度,避免或减少连接处“跳车”现象的发生。当然,解决桥梁与路面连接之处的跳车现象的方法比较多,设计人员需要通过对比分析,选择与当地施工性质相互匹配的方法,同时还要考虑该方法的经济因素与社会因素,以便确保其具有可行性和操作性。
  2、道路与桥梁连接处的施工质量的提高
  道路与桥梁连接处的安全隐患问题不仅仅是设计不合理而导致的,它与施工单位的施工技术手段也密切相关。提高道路与桥梁连接处的施工质量,降低安全隐患的应该从以下几个方面做起。首先,对回填土进行必要的二次压实作业。以往的公路建设施工,施工单位在回填之后不进行压实,或者对压实工作不够重视,质量不达标,因此,后期的回填土出现大面积的塌陷,致使“跳车”现象频发。施工团队应该认识到,连接处的位置相对特殊,压实不到位必然导致出现严重塌陷,但是压实过于靠近根基,又会影响桥墩的质量,诱发新的安全隐患。基于此,综合多年的施工材料总结,提出了以下的施工技术手段。
  (1)准确把握回填土的厚度。国家标准回填土厚度标准是20厘米。施工团队在施工过程中必须按照这一指标进行施工,不得出现过大的误差。
  (2)选择具有一定的压实性的回填材料,并且保证其具有高质量的透水性能,这样才能避免后期的路面积水,引发路面断裂,通常压实度必须在百分之九十五以上。
  (3)正确选择压路机的型号,目前市场上的压路机型号不一,能够适应不同的施工建设需求,而在桥梁与路面的连接处,必须选择用小型的压路机,并分段、分层压实。小型压路机回转灵活,工作细腻,能够有效地减少错台的高度。其次,回填土的质量必须得到及时的监测,监测出现异常情况时要找到问题的关键,重新施工。目前普遍采用的监测方法是超声监测机。在设计施工的过程中往往是将桥台的基础设置在承载力比较高的土层上,并且要对桥台基础进行布桩或者扩大基础等加固处理,该种施工手段能够降低沉降的幅度,同时我们应该认识到,回填位置必须进行及时的加固,处理不当在后期的施工中可能随着软土的侵入而出现更大程度的沉降。以往的经验表明,监测的重点需要集中在桥台软基位置,软基的处理一方面需要留有一定的空间,保证在出现大规模降水时能够及时的排水,减少路面桥梁的积水,避免路面渗水。
  五、结束语
  通过分析,我们对道路和桥梁连接处的设计施工要点有了一个了解,这样会大大提高道路与桥梁的施工质量,“跳车”现象也将得到有效控制,为广大人民群众提供一个快捷安全的施工环境,更好地塑造国家公路形象和城市整体形象。
  参考文献:
  [1] 童立国.道路与桥梁连接处软土路基的处理[J]西安建筑科技,2010
  [2] 刘佳.公路、桥梁设计与施[J]建筑资讯,2011
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