論路橋過渡段結構設計的要點

1、<p>　　論路橋過渡段結構設計的要點</p><p>　　摘要：隨著我國經濟快速的發(fā)展，路橋工程越來越重要。而在路橋設計施工過程中出現的問題也越來越多，因此路橋設計施工的質量問題就成為其中最重要的問題之一。本文主要就路橋過渡段結構設計中所要注意的要點做一簡要分析，并就其技術和對策進行探討。 </p><p>　　關鍵詞：路橋過渡段；結構設計；要點 </p><

2、;p>　　中圖分類號：U448文獻標識碼： A </p><p>　　一、路橋過渡段沉降的原因 </p><p><b>　　1、地基沉陷 </b></p><p>　　導致路橋過渡段發(fā)生不均勻沉降的一個關鍵因素就是地基沉陷，它是由地基在路面自身重量與車輛負載力的作用下而產生的。但是由于路基地基分為很多種類型，其地基的土質構成也不盡相同，

3、如果地基承受的荷載力是一致的，也會因為土體結構的不同而導致地基產生不同程度的沉陷，而如果路基地基下的土體質量是相同的，但由于承受的荷載力不一致也會讓地基沉陷程度不一致。 </p><p><b>　　2、路面沉陷 </b></p><p>　　我國高等級公路建設步伐日益加快，很多路面在設計時結構層厚度都會在60 cm以上。在進行墊層、基層的施工作業(yè)中，常常會因為碾壓機

4、械無法接觸或超出橋臺身而讓橋臺身之后的部分范圍的壓實度達不到相關的設計標準。而在工程竣工通車之后，受到行駛車輛長期的荷載力與振動作用的影響，墊層與基層的壓實度逐漸上升，路面結構層產生壓縮而導致一定的沉陷。這種類型的路面沉陷一般比較微弱，但是會在通車后很快形成，增加了橋頭跳車發(fā)生的幾率。 </p><p><b>　　3、剛度差異 </b></p><p>　　道路與橋

5、梁不同，道路屬于柔性的結構組合，它是柔性路面和柔性路基的組合，橋梁則是剛性結構，正是因為橋梁的剛度大于道路，長期的車輛行駛產生的荷載力作用，而橋跨結構也不會產生很大程度的變形，并且變形的程度也不明顯; 但是路基土基卻會因為自身重力與外力的同時作用產生永久性的變形。 </p><p><b>　　4、設計原因 </b></p><p>　　路橋過渡段發(fā)生沉降的因素還包括

6、對橋臺類型、壓實方法以及搭板沒有進行科學合理的設計。如果在搭板已經壓實之后再對橋臺進行鋪筑，將會嚴重阻礙路橋過渡段進行壓實處理; 另外排水系統(tǒng)也非常重要，如果路基填料的含水量過高或者級配不合理，會讓土基的承載力下降，在一定程度上引起土基的下沉。 </p><p>　　二、路橋過渡段沉降的危害 </p><p>　　在實際的設計和施工中我們可以知道，路橋過渡段的沉降會造成公路路面的不平整，而

7、引起路面不平整的原因有兩點，第一是路橋過渡段的沉降使道面形成一個折角，讓線路的幾何不平順; 第二是由于路橋的剛度差異，其結構的抗變形能力也不一致。 </p><p>　　路橋過渡段沉降的危害是非常大的，如果其沉降值超出了一定的范圍，那么就會造成路面折角過大，讓線路不平順，給行車安全帶來相當大的隱患; 而路橋過渡段的沉降差值讓車輛在行駛通過后對路面產生一種很大的附加應力，而這種力的作用會加速過渡段的沉降，這樣惡性循

8、環(huán)最終降低路基和路面的使用壽命; 此外，過渡段的沉降還會在一定程度上引起路基積水，積水如果不能及時的排除就會滲透到路基中，讓路基下的土體強度下降，從而導致沉降度加大，甚至會出現路面塌陷或坑槽的情況。 </p><p>　　當車輛行駛至橋臺之下，由沉降度形成的最大沖擊力始終處于路基一側，行駛的車輛速度越快，這種沖擊力與橋臺的距離就越遠，而這樣的沖擊力往往會讓路橋過渡段的路基更加下沉; 當車輛朝橋臺方向行駛時，車輛駛

9、過橋頭形成的沖擊力會對橋梁或路面產生一種沖擊荷載，讓橋臺、支座、伸縮縫的破壞加劇，與此同時對車輛各種機件、輪軌的磨損程度也隨之增加，無形中產生了更多的維護費用。 </p><p>　　三、路橋過渡段的結構設計 </p><p>　　緩和過渡段與地基、路基的設計由于橋臺的設計為混凝土結構，剛度較大，而路基結構的設計為剛度較小的瀝青混凝土結構，兩者不同的結構型式讓橋臺到路基的緩和過渡段需要進行

10、更為合理的設計。所以我們一般可以通過架設強度過渡段的方式來對軟土地基進行相應的處理，地面之上的路堤也可以采用同樣的方式。通常我們可以在橋臺與路堤之間設計一條大約50 m左右的強度漸變帶，在漸變帶中填充不同的級配填料，以便于路堤更好的進行強度過渡。如果實際情況無法設置50 m的漸變帶，那么也應該確保漸變帶的長度在30 m以上。 </p><p>　　在對橋臺引道路堤進行填筑時，如果使用的是土工合成加筋路堤，對于提升

11、地基的承載能力并不明顯，也無法很好的防止地基出現沉降。而只有讓地基擁有相應的承載能力，過渡段地基在路堤填土與車輛荷載的雙重力作用下才不會發(fā)生大的沉降，這時侯才能夠更好的凸顯出土工合成材料的優(yōu)勢。所以高級公路路橋過渡段必須要確保路基的沉降差小于 5 cm，沉降坡差小于 0. 4%。 </p><p>　　2、路橋過渡段的結構型式設計 </p><p>　　(1) 在對路橋過渡段的路基進行施工

12、設計時，可以優(yōu)先考慮使用土工格柵技術，土工格柵可以在一定程度上將土體自身的抗剪強度更有效的發(fā)揮出來，它能夠和土體同時承受車輛以及土體自身的荷載力，讓土體不會產生很大的側向變形，對路基填土的側向位移起到控制作用，從而讓路基的穩(wěn)定性得到提高。另一方面，土工格柵可以和路基的填土產生摩擦作用，大大的減少了橋臺臺背的一部分垂直應力，讓路橋過渡段的路基承載能力相應提升，以起到降低沉降度的作用; 而將土工格柵用水平方式進行攤鋪，可以讓其在車輛荷載力的

13、反復作用下也不會或減少變形。 </p><p>　　（2）要對搭板的長度與強度進行合理的設計。搭板長度的設計通常根據三種原則來確定: 首先是在路面使用年限之內，因為道路沉降而導致的路面縱坡，搭板應該在路堤發(fā)生沉降現象之后傾角在 1/200 到 1/300 之間; 其次是要保證搭板的長度可以跨越橋臺臺背一段范圍內難以被碾壓的土體，或是能夠跨越橋臺臺背預留的土方缺口; 最后是應該結合搭板自身的受力情況，采用彈性地基來

14、計算其長度。例如在路橋過渡段沉降情況發(fā)生在臺背 10m 左右范圍內，此時應該將其長度設計為 10 ～ 12 m 左右較為合適。而搭板強度的確定，可以結合搭板和橋臺臺背填土可能出現脫空情況來進行處理，同時還應該根據搭板的階段劃分和枕梁位置對搭板強度的影響來設計，如楔形柔性搭板，在路橋過渡段設置楔形加固區(qū)，柔性結構層一端固定于橋臺，另一端與路基相連，讓剛性橋臺與柔性路基模量的平穩(wěn)過渡，消除差異性沉降，達到防治橋臺跳車的目的。柔性搭板的設置根

15、據橋臺的類型可以分為中三種形式。 </p><p>　　(3) 路基與橋頭搭板之間可能存在的施工縫，如果遇到陰雨天氣容易引起滲水，從而讓路基結構層軟化產生沉降，導致橋頭跳車現象的發(fā)生。因此在進行施工設計時要選擇合適的臺背填料，在橋臺5～10m的范圍內選擇高強度、容易壓實、透水性好的填筑材料，或者可以采取橋頭打樁或臺后搭板的雙重加固措施進行解決。另外也可以采取設置柔性橋臺的方式來進行處理。 </p>

16、<p>　　四、路橋過渡段結構設計的改善 措施 </p><p>　　1、對路橋過渡段的變形進行控制 </p><p>　?。?）嚴格按照相關部門的規(guī)范要求,允許路橋連接處會有10cm的沉降產生。 </p><p>　?。?）根據高等級公路路況調查的結果可以看出,當路面局部縱坡超過0.5%時,車輛在行中會有晃動或搖動的現象發(fā)生。 </p>&

17、lt;p>　　2、對緩和過渡段進行合理設置 </p><p>　　由于結構形式大不相同,促使混凝土結構剛度較大的橋臺逐漸向填土路基結構及瀝青混凝土路面結構的柔性方向過渡,且強度不大相同。所以在對軟土地基進行整治時,應在強度不 同的位置之間對強度過渡段進行設置。 </p><p>　　3、路橋過渡段的地基及路基條件的控制 </p><p>　　在對橋頭引道路堤填

18、筑過程中,運用土工合成材料加筋路堤無法使地基的承載力得到提升,也不能有效的對地基沉降進行控制。在地基的承載力滿足在路堤填土自重及車輛荷載的共同作用下不會有較大沉降產生時,運用土工合成材料加筋的效果才能逐漸顯露。 </p><p>　　4、路橋過渡段的結構形式 </p><p>　?。?）對橋臺橋背路堤進行土工格柵的鋪設。在路橋過渡段對路基進行施工時,采用土工格 柵技術，通過車輛荷載及土體自

19、身荷載的作用下，土工格柵與土的功能主要表現在以下幾個方面： </p><p>　?、偻凉じ駯糯偈雇馏w的抗剪強度得到有效發(fā)揮,對土體的側向變形進行約束,并對路基填土的側向位移進行控制,促使路基的整體穩(wěn)定性得到增強,進一步加大路基的變形模量。 </p><p>　?、谕ㄟ^土工格柵與路基填土的摩擦,促使路基中上部荷載進行重新分配,從而在局部范圍 內對橋臺臺背中的垂直應力得到降低,提升路基土體的承

20、載力度,導致沉降減少。 </p><p><b>　　結語： </b></p><p>　　綜上所述，我國公路事業(yè)的發(fā)展和人們對道路質量要求的提高，公路的安全性和舒適度的重要性日益突出，但是由于在設計或施工中的失誤而導致路橋過渡段產生沉降，出現橋頭跳車現象，這一問題已經成為一個普遍存在的缺陷，它對于路橋的維護保養(yǎng)和車輛行駛都會產生非常不利的影響，甚至嚴重時會導致交通事

21、故的發(fā)生。因此我們在對路橋過渡段進行設計時必須運用科學合理的設計方案，最大限度的避免過渡段容易產生的缺陷，以保證路橋過渡段的優(yōu)化設計和施工質量，促進我國路橋建設的全面發(fā)展。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]．尹自永． 路橋過渡段沉降成因分析與設計、施工控制研究［J］．黑龍江交通科技，2011 </p><