摘 要:随着我国交通建设的快速发展在路基与桥梁连接处,由于路基与桥梁刚度差别将引起路基与桥台的沉降不一致,在桥路过渡点附近产生沉降差,导致轨面发生弯折。本文从对路桥过渡段路基、路面常见问题分析出发,分析其产生原因并探讨路桥过渡段路基、路面的搭板结构设计方法,提出可为路桥过渡段路基、路面结构设计的工程参考意见,具有一定的实用价值。
关键词:路桥过渡段;路基路面搭板;结构设计;
公路是国民经济的重要命脉,由于其特有的优越性和灵活性,发挥着其他运输方式所不可替代的作用。但是,从已投入使用的高等级公路特别是高速公路来看,存在着不少问题,其中比较常见的道路病害是:路面在台背回填处出现沉陷或断裂,车辆通过台背回填处跳车。而且随着高速公路的迅速发展,车辆快速、安全、经济和舒适的要求越来越高,这个问题越来越突出,影响公路使用性能和运输效益的发挥。因此如何解决台背回填处的跳车问题,已引起公路建设行业的重视,但并未获得满意的解决办法。汽车驶过桥头时,由于沉降差异的台阶会激起汽车的振动,使司乘人员处于振动环境之中。车辆振动会影响着人的舒适性、工作效能和身体健康。因此对路桥过渡段的差异沉降进行了分析,提出一些改善过路段路基路面设计和施工措施显得尤为重要。
1 路桥过渡段设计中存在问题
路桥过渡段所存在的质量问题有以下几点:1)桥梁为刚性结构,基本上是不会产生沉陷的,而路基却是允许变形的,因此刚性桥面与柔性路面的衔接,刚柔相接势必会产生沉陷的变化,这个问题目前为止在施工中还没有找到能够彻底解决的方法,只能够采用适宜加长过渡路段长度等给予缓解。2)由于施工场地狭窄,大型机械无法到达桥梁台背处,台背处往往压实不够,过渡段与路基衔接处易发生裂缝和沉陷现象。3)桥头由于人为因素影响,灰土处理灰剂量、砂砾等透水性材料质量达不到设计要求、台背整体强度差,在车辆荷载作用下产生沉陷,从而形成桥头跳车。4)在实际施工中有可能因路面结构层和桥面结构层施工不同步,在标高控制上产生误差。
2 路桥过渡段路基设计
桥头过渡段路基必须密实、稳定而均质。影响路基强度和稳定的地面水和地下水,必须从采取拦截或排出路基以外的措施。一般要求填土处于干燥或中湿状态,过湿状态或强度与稳定性不符合要求的潮湿状态的填土,必须经过处理。
在台背回填区范围内宜选用摩擦角大、强度高、压实快、透水性好的填料,如岩渣、砾石、砂砾等。同时选用内摩擦角较大的填料也有利于从台背缝隙中渗入的雨水沿盲沟或泄水管顺利排到路基外,从而减缓雨水的危害,而且也有利于改善压实性能,使路基容易达到设计要求的密实度。同时考虑到减轻路堤自重,有效降低地基应力,减少沉降并增大安全系数,可采用轻质材料如粉煤灰等,用粉煤灰填筑桥涵台背,可以大大降低路堤对地基的荷载,有利于减少地基沉降以及路基对桥台的侧压力。近年来,有采用泡沫苯乙烯等工程塑料作为桥头填料,可大大减轻路堤体的重量,能成功的遏止桥涵连接路堤的过度沉陷,其缺点是在汽油或柴油作用下有溶解倾向,并且价格昂贵。
台背回填位于台背这个特殊位置,压路机难以碾压到位,且机械振动力太大时,对台墙会造成影响,因此台背回填料的压实质量是影响台背回填沉降及跳车的一个重要因素。高速公路桥台、涵身背后和涵洞顶部的填土压实度标准,从填方基底或涵洞顶部至路基顶面均为95%,填料分层松铺厚度宜小于20cm,当采用小型夯具时,松铺厚度不宜大于15cm。
3 路桥过渡段路面处理
路桥连接处设置桥头搭板,可以使在柔性路堤产生的较大沉降逐渐过渡到刚性桥台上。搭板的近台端至于桥台上,搭板与桥台通过锚筋相连,并在搭板与桥台接缝填入沥青玛蹄脂防治水分渗入。搭板的远台端搁置在路基上,路基沉降后搭板会产生纵向滑移,为此,必须在台顶与搭板之端间设置锚栓。搭板形式分为等厚、变厚度和台阶形三种。桥头搭板长度设计应根据路基的容许工后沉降值计算确定,常取3m~15m(当超过8m时,宜设计成两段式或三段式搭板)。由于在枕梁处发生局部下沉造成这一部位的跳车,搭板和路堤的衔接处也会有二次跳车产生,为避免二次跳车,可以在搭板尾端加设一段浅埋的变厚式埋板,其长度一般取3m~5m,对于水泥混凝土路面,也可将与搭板连接处的路面板改为变厚式板。www.tmgc8.com
在设计和施工中,应保证施工中的排水坡度,设置必要的地下排水设施。在台背回填土时可沿整个台背竖直面用间断级配碎石或砾石材料做透水层,以利于排除渗入土体的积水或因冻融产生的游离水,使土体保持永久性干燥状态,防止塑性变形和地基下沉。为了使填方压实度达到要求,必须完善施工工艺、方法和强化施工质量管理,严格按照操作规程施工,加强建设监理工作,对台背施工的填土材料、压实机具、填土厚度进行检查,分层验收,层层把关,严格执行工序验收制度,这样才能确保桥涵两端填土和路堤施工质量。
4 结论
随着我国交通工程的不断发展,和现代社会对快速便捷的高要求,桥梁在交通工程中所占的比例将越来越大,因此在路桥过渡段上进行合理的结构设计,使用高质量的材料,应用先进的设计施工技术,严格的施工管理将有效的解决路桥过渡段的路基沉降问题,以及减少桥头跳车现象。
参 考 文 献
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