河北省水利水电勘测设计研究院天津300250
摘要:现阶段,随着社会的飞速发展,我国的科学技术的发展也有了很大的提高。由于道路和桥梁的连接处设计不合理、施工防范措施不到位等因素导致很多工程出现桥头跳车现象,致使桥梁连接处频繁发生交通事故。因此本文主要针对道路和桥梁连接处设计要求和问题进行了深入分析,并提出了相关建议。
关键词:道路与桥梁;连接处;设计分析
引言
道路与桥梁连接处经常会出现桥头跳车现象,致使车辆颠簸,降低了乘车舒适性,还有可能使驾驶员产生“路怒”心理,汽车易偏离行驶轨道而引发交通事故。车辆在桥头跳车时产生的水平与垂直作用力,对桥梁施加附加的冲击荷载,加速了桥台、桥头搭板等结构物的损坏,特别是加速了支座和伸缩缝的损坏,从而增加桥梁的维修费用。过大的桥头跳车会加重车辆机械磨损与轮胎的磨耗,而且增加了汽车尾气的排放。车辆因桥头跳车产生的噪音,会干扰桥梁附近人们的正常生活作息,产生不利的社会舆论影响。因此,必须合理设计道路和桥梁连接处,才能提高设计和施工水平,确保道路和桥梁安全运行,有效保障我国交通建设领域安全、稳定发展。
1道路和桥梁连接处的设计要点分析
从近年来的实际施工情况来看,在设计道路和桥梁的过程中,容易发生各种跳车以及桥头问题,这些交通事故都是因为连接处设计不当造成的,所以必须受到工程设计和施工单位的重视。工程建设过程中,施工单位只管按图施工,所以首先要严把设计关。在设计道路桥梁连接处时应充分考虑台背填方路基的地质情况、填方高度、路堤长度、填料来源及路堤沉降等方面。设计单位应严格执行现行的公路、市政工程技术标准、规范和相关的规定要求;对桥头跳车的部位进行详细设计,提出施工指导意见;并且认真详细地进行设计交底。设计中对设置搭板的桥头必须按预防两次跳车进行设计;对桥台台背路基应进行换填处理,大桥台背填料顺路线方向长度自台身起,底面不小于3m;拱桥台背填筑长度不小于台高的3~4倍。并且其填筑的材料应选择强度高、渗水性好、塑性好、压实快、透水性好的材料。台后及桥头处路基必须设置排水设施,如横向泄水管或盲沟,避免水对路基材料的浸润,来减小台后路基的沉降量;对台前、台后的不良地质路段,按要求必须换填或采用粉喷桩、管桩等技术措施进行处理,使路基固结、减少沉降。除此之外,在道路和桥梁连接处的设计和施工过程中,必须全面勘察道路和桥梁工程的地质情况,充分考虑到地质的变化,针对部分不均匀沉降的地带,必须提前采取措施加固地基,确保地基的强度达标,然后才能进行桥梁和道路施工。在桥梁和道路连接处的位置,很容易出现各种裂缝,须及时加固修补裂缝。通车过程中,需要定期检测桥梁道路工程情况,防止桥梁道路施工过程中出现较大的负荷,发生裂缝。在道路和桥梁连接处位置的设计和施工过程中,还需要重点考虑耐久性问题,确保道路和桥梁长久耐用,所以要结合钢筋混凝土结构以及受力情况,来设计桥梁钢筋主体结构,选择强度达标的原材料,才能使道路和桥梁的整体施工质量得到有效提升。
2道路和桥梁连接处的设计中存在的问题
2.1桥头引道设计不够科学、合理
桥头引道在道路和桥梁连接处位置起到重要作用。引道是桥梁和道路之间的过渡段,很多设计者在设计道路和桥梁的连接位置时,盲目的通过安装搭板来连接引道,这种方式不够科学,虽然能够使路桥的变形减小,也会适当地增加道路过渡段的强度,但是没有对搭板进行精密计算,也没有充分考虑到路基沉降问题,所以很容易引发错台、移位等现象。而且搭板无法承载较大重量的汽车时,会发生断裂问题,从而加剧“桥头跳车”现象的产生。
2.2没有合理设计边坡防护措施
一般在道路与桥梁的连接位置,由于边坡以及锥坡的水毁现象,容易出现路堤沉降。因此,在路桥设计和施工过程中,为了使边坡以及锥坡得到有效保护,必须采取边坡防护措施。但是从实际情况来看,很多工程没有进行防护设计,保护措施不到位,所以就导致台背路堤填土大量流失,而且会逐渐降低路堤强度。此外,在道路和桥梁施工建设完成之后,受到自然天气原因以及交通行车因素的影响,容易产生沉降问题,从而造成“桥头跳车”现象。
2.3连接处裂缝以及台背填料、碾压问题
在道路和桥梁的连接处设计中,设计方案不合理,从而造成连接处裂缝频繁出现,如没有及时修补裂缝,将会导致裂缝进一步扩大,从而影响了桥梁的整体结构,而且会降低桥梁的使用寿命以及稳定性,从而对道路行车安全造成极大的威胁。同时,虽然在设计图纸中考虑了台背填料以及碾压问题,但是在实际施工中,没有严格按照设计图纸要求来进行台阶开挖,台后的填料不符合质量要求,相应的分层碾压以及厚度没有达到设计标准,而且在碾压设备上选择不合理,这些因素都将对道路和桥梁的连接处施工质量造成不利影响,降低了道路和桥梁的整体质量。
3道路和桥梁连接处的设计建议
3.1控制变形,合理设计桥头搭板
在设计道路和桥梁连接处时,必须采取有效的措施来控制连接处变形问题,合理设置搭板,这样能够有效缓冲路基变形,而且能够使道路和桥梁的连接处更加稳定。因此,在设计道路和桥梁连接处时,需要严格遵循工程设计的各类规范要求,确保连接位置的变形区域在可控的范围以内。设置桥头搭板是目前解决桥头跳车现象的一种常用方法。它的基本原理是通过采用设置桥头搭板对路基填土与桥台构造物衔接处较大的纵坡变化逐步进行缓和过渡,从而消除跳车现象。一般认为,路面纵坡的变化不大于5/1000时,就可基本消除行车的跳跃感。搭板虽然理论上不能满足纵坡变化的要求,但搭板确实解决了桥台背后填料难以压实造成的问题,搭板连接了桥台和路堤得以压实的部分,越过了非压密区。因此在设计桥头搭板的过程中,设计人员必须进行充分的现场勘验,充分结合道路和桥梁连接处的实际情况来设计桥头搭板,才能提高桥头搭板的整体质量。(图1)但桥头搭板的设置并不能在很长的时间内维护很好的效果,在桥头沉降差异很大的时候,根本就无法使用。笔者在对其设计项目的长期跟踪调查中,发现在一些交通量较大的道路,搭板与桥梁连接处往往会因为路基变形产生错台,更麻烦的是由于钢筋混凝土搭板整体性强,结构牢固,难以局部修补。基于此种情况,有些项目在设计时考虑到桥头连接处维修的便捷性,已经取消桥头搭板,桥梁在通车运营期间实行动态维护,坏了就修,直到桥头路基变形稳定。该方法在江浙一带城市采用,同样取得了良好的使用效果。
3.2降低桥台和路堤之间的沉降差
桥头跳车现象归根结底是由于桥梁和路基的沉降差所造成的。由于桥梁的桩基础设计施工标准较高,通车过程中几乎不产生沉降。而路基在设计施工时却允许产生一定的工后沉降,所以在道路通车一段时间后,桥头连接处产生沉降差是必然的,进而引发桥头跳车现象。因此,在设计道路和桥梁连接处时,必须提前对基础路基部位进行加固处理,才能避免沉降程度进一步扩大。如台后填土采用轻质透水性材料换填、桥头路基打入管桩加固等措施,尽量减少桥头处路基工后沉降。
3.3加强应用全新的设计施工工艺
在现代化道路和桥梁工程设计施工中,必须选择应用合适的设计施工工艺,不断更新各种施工工艺,只有不断引进全新的施工工艺,才能避免道路和桥梁连接处出现质量问题。通过应用全新的施工技术来解决桥头跳车问题,能够保障桥梁和道路交通运行安全,使人们的出行变得更加安全。
结语
综上所述,在城市现代化高速发展的过程中,必须加强对道路和桥梁连接处的设计施工操作,重视桥梁和道路连接处的过渡问题,选择合理的设计方式和施工工艺,才能全面提升施工质量。
参考文献:
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