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摘要:道路与桥梁,是交通运输系统建设的重要一环,其设计施工的质量效果直接决定了整个工程作用于系统运行环境时的安全稳定性。然而,在设计与施工过程中,相关人员并未将连接部位的设计与施工质量重视起来,这就使得桥头跳车与沉降变形病害频发。为对连接外的施工质量进行控制,设计人员与施工人员应对道路桥梁工程所处的实际建设情况进行勘查分析,即在明确设计与施工问题的情况下,对连接部位的作用稳定性进行高效控制。
关键词:道路桥梁;连接处;设计;施工
1道路与桥梁连接处设计与施工的存在问题
1.1桥头引道设计不合理
作为连接桥梁两端与道路的重要路段,桥头引道设计需将纵坡坡度控制在5%以内,且引道线型应与桥上的线型相匹配。然而,现阶段多数道路桥梁设计人员未充分重视对桥头引道的设计合理性进行控制,这就导致路桥投入运行阶段易发生桥头跳车等病害现象。此外,设计工作的不合理、不完善还会对施工造成一系列影响,如因桥梁与道路连接部位的搭板设置设计存在缺陷,导致路桥间的刚度与道路过渡段的强度控制效果均与工程建设预期不一致,造成了不均匀的沉降现象,如图1所示。此问题情况下,即使在后期的施工过程对桥头引道进行优化,也无法有效提升引道的作用稳定性。这些均是桥头引道设计不合理所致,当各项设计参数值不合理,就会使架设的搭板发生断裂,进而危及整个道路桥梁工程的建设质量。
1.2软基处理方式选择不当
此问题背景下,路桥工程的运行使用面临着巨大的安全隐患。究其根本,是因为工程勘察人员未对实际施工环境进行详细勘察,使得施工采用的软土地基处理方法并未达到预期效果,这就使软土地基对路桥工程的运行产生诸多影响。在施工方面,相关人员并未按照不同地区的软土地基差异进行针对性施工操作,无差异性的施工方法导致软土地基的处理未发挥出应有的作用。经分析,软基处理方法的运用不当,将导致道路与桥梁连接部位的平整度达不到预期的效果。
1.3道路与桥梁连接处的边坡防护问题
道路与桥梁连接处常出现的问题还包括路堤沉降,导致路桥结构出现明显的变形。如果自然因素发生作用,尤其是洪涝灾害发生,道路与桥梁连接处因其沉降而变得尤为脆弱,很容易在洪水的猛烈冲击下出现垮塌。路堤沉降主要由道路与桥梁连接处设计施工不科学导致,尤其当边坡防护设计不到位时,容易出现边坡防护性能不足。该问题如果存在,不仅直接造成道路与桥梁连接处路基强度降低,在外部强力冲击下出现变形,还可能进一步引发桥头跳车,对行驶人员造成巨大的安全威胁。同时,一旦边坡防护设计不到位,则道路路基排水系统性能不佳,缺乏稳固性环境,或者路线设计未能规划到位,也会造成道路与桥梁连接处发生路基沉降,长时间累积造成变形。
2道路与桥梁连接处的设计分析
我国在路桥设计方面有非常明确的标准,二者的差异性也是导致跳车现象发生的主要原因。根据国家标准规定,高速道路与一般道路在应用过程中桥台与路堤的沉降量不能超过10cm,而一般道路则要求不超过30cm,标准差距非常大。在经过研究之后发现,很多的桥台基础都设置在承载性能较高的土层中,且通过合理布置桩体位置来提升承载力度,这样所出现的沉降反应也是比较小的。但是在后续处理填方路段路基中,如果遇到软土就很难经过有效的处理而控制土基固结压缩,这就产生了沉降差。经过实践经验总结发现,如果错台的高度差在1.5cm以上就容易出现跳车现象。所以在进行设计的过程中需要充分考虑到二者的适应性,有效解决跳车现象的出现,最终保证桥梁通行的安全性。
3道路与桥梁连接处的施工要点
3.1填料
填料的选择非常重要,是因地制宜的,如路桥过渡地段就是需要选用干容重较大的砂类土或渗水性较好的材料,因为这些材料具有更好的水稳定性和压实特性。切忌不能使用淤泥、沼泽土之类的材料。大部分都是使用轻质填料,那就需要第一泡沫聚苯乙烯EPS材料,这个可以有效地填筑路堤,能相当明显地减少地基的附加应力,以此来减少地基的沉降比例。而且,它的承载强度也很高,可以满足上层车辆的荷载要求,更适合刚度需求。第二就是粉煤灰,因为粉煤灰具有自重轻、强度高、压缩性小等多种优点,再进行加工,可形成一个整体性强度很高的材料。用这种材料进行填筑路堤,会明显减少桥头路堵的沉降现象。在选取材料的时候,需要对当地的地质环境进行检查,严格按照规定实施,以确保检查的准确性。
3.2降低桥台和路堤之间的沉降差
由于桥梁的桩基设计具有较高的施工标准,因此,在通车的过程中基本上不会出现沉降现象。但是,在进行路基施工作业时,却允许工后沉降问题的存在,因此,在通车一段时间之后,桥头的连接处必然会存在沉降问题。面对这种情况,这就需要在进行道路桥梁连接处设计时,应该事先做好路基部位的加固处理,以此来有效避免沉降问题的不断扩展。比如,在开展台后填土施工作业时,需要使用轻质的透水性材料,并且要在桥头路基处打入管桩进行加固,尽可能的避免桥头路基处存在工后沉降问题。但是,如果使用预制类的管桩进行地基加固处理,就需要注意施工工序的把控,必须先打入管桩来对桥头的地基进行加固,然后再进行桥梁的桥台以及桩基处的施工作业。如果没有按照这一施工顺序开展施工作业,就会使得已经建设好的建筑物发生移位问题,具有较为严重的后果。尽管部分工程项目在进行建设的过程中,对于路基已经使用了填充物进行压实,但是仍然会存在压缩带来的变形问题,因此,存在压缩沉降问题。导致这种现象存在的原因主要是填土下沉或者地基下沉,因此,必须对各种地质环境的变化情况加以考虑,并且还要选择合适的填充物。
3.3做好台背回填压实
台背回填压实施工是路桥连接部位处施工中非常关键的一个施工环节,其质量会对最终路桥连接部位施工质量以及整体工程施工产生直接影响。通过开展台背回填压实施工,可以减少桥头存在的“跳车”问题,但是在路基台背部位处或者桥梁连接部位处,很难顺利开展碾压施工,要针对实际的施工条件对压路机的各种参数进行有效控制,否则会对路面压实度和平整度等产生影响,或者会影响路桥使用功能的正常发挥。此外,在开展台背回填压实施工期间,施工单位要注意对各层路面的铺设厚度进行严格控制,确保所铺设的各层材料厚度均可以控制在 20cm左右,相应的各层压实度不可小于 95%,且填充材料中的颗粒粒径最大不能够超过 5cm;对于施工空间比较小或其他不适宜应用大型压实设备的施工情况时,可以选择小型压式设备进行分层压实,必要的时候可以配合人工夯实施工作业方式,确保整体台背压实施工的整体质量,确保台背回填部位处的结构密度满足实际的路桥施工需求,以便可以降低结构出现的沉降值。
4结束语
在进行道路桥梁工程项目建设的过程中,连接处的施工作业是施工重点,该处的施工质量与施工技术以及施工工艺有着直接的关系,并且该处容易受到外部环境因素的影响。因此,在实际开展施工作业的过程中,为了有效提升工程项目的建设质量,延长道路桥梁的施工寿命,就需要科学合理的分析病害问题,并采取合理有效的措施对此类病害予以处理,从而在根本上消除质量道路桥梁中存在的隐患,最大限度的提升道路桥梁的建设质量。
参考文献
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[3]郭采丰,王诗扬.市政工程中道路与桥梁连接处的设计与施工[J].交通世界,2018,08:48-49+61.
论文作者:卢达
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年1期
论文发表时间:2019/5/8
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