路橋過渡段路基路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計淺談
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摘要：通過對路橋過渡段路基路面結(jié)構(gòu)設(shè)計必要性的討論及分析，結(jié)合國內(nèi)常用的幾種設(shè)計結(jié)構(gòu)，了解現(xiàn)階段國內(nèi)路橋工程過渡段處理及設(shè)計的不合理因素，闡述了在路橋過渡段結(jié)構(gòu)設(shè)計時需要注意的一些問題，在不同的施工環(huán)境下應(yīng)采取相應(yīng)的設(shè)計方案進行施工，為路橋過渡段施工設(shè)計人員提供參考。
關(guān)鍵詞：路橋工程；過渡段；結(jié)構(gòu)設(shè)計
1路橋過渡段路基路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的必要性
在路橋工程建設(shè)中，受道路與橋梁連接位置基礎(chǔ)剛度變化的影響，路橋過渡段的建設(shè)難度較大，一旦路橋過渡段路基路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，會嚴(yán)重影響到車輛在路橋過渡段通行的平穩(wěn)及安全。路基路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計是路橋過渡段設(shè)計的重點，因此要保證設(shè)計的質(zhì)量。（1）保證路橋過渡段路基路面結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量，使路面的過度更加平順，車輛在此處通行時會更加平穩(wěn)；因此為充分保障通過時的平穩(wěn)與安全，駕駛?cè)藛T會在經(jīng)過此路段時控制車速，在爬坡時會降低車速，增加通過時間，當(dāng)出行高峰車流量大時，會導(dǎo)致車輛滯留阻礙交通。（2）線形及道路平整度是行車安全及舒適度的保障，如果設(shè)計不規(guī)范，極有可能在過度路段出現(xiàn)高度差，導(dǎo)致車輛通過時有明顯顛簸，明顯降低行車舒適度，如果通過時車速過快，會對車輛及車內(nèi)乘客安全構(gòu)成威脅。（3）路基及路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計直接影響到后期的運營及養(yǎng)護，如果在設(shè)計上出現(xiàn)問題，勢必會導(dǎo)致路橋過渡段的質(zhì)量較差，出現(xiàn)表面破碎、裂縫、滲水等情況，除了降低舒適度及安全系數(shù)外，還會增加維修養(yǎng)護次數(shù)，增加維修成本。因此做好路橋過渡段路基、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計也是降低路橋運營養(yǎng)護成本的需要[1]。
2路橋過渡段路基路面設(shè)計中的不足
2.1整體設(shè)計結(jié)構(gòu)不合理
路橋過渡段路基路面結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié)要對各個影響因素進行分析，明確過渡段的整體結(jié)構(gòu)類型，設(shè)計的全過程要從整體架構(gòu)再到局部優(yōu)化。普通路面的工程設(shè)計中，過渡段的整體結(jié)構(gòu)要采用大直徑物料進行填筑。如果鋼筋混凝土過渡板的應(yīng)用不恰當(dāng)，也會對橋梁過渡段的質(zhì)量產(chǎn)生影響，最終會導(dǎo)致跳車現(xiàn)象頻發(fā)。具體的原因包括設(shè)計的不合理，定型搭板的參數(shù)出現(xiàn)偏差等因素，使過渡段在運行中難以滿足預(yù)期效果[2]。
2.2軟土路基的處理方法不合理
特殊路面的處理，也是路橋過渡段路基路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中必須考慮的因素之一，我國路橋建設(shè)發(fā)展過程中，軟土路基的處理十分重要，因此對軟土路基的處理要提起高度重視，充分做好路面考察及工藝研究，否則會嚴(yán)重影響路橋工程過渡段的硬度、耐久度和穩(wěn)定性，甚至?xí)霈F(xiàn)過渡段的路面塌陷，最終降低駕駛安全性和舒適度。有些工程對于軟土過渡段的處理仍會出現(xiàn)一些問題，其主要原因很多，如施工人員技術(shù)不合格、人員整體素質(zhì)不高，對于軟土路基的處理缺乏技術(shù)及經(jīng)驗，具有一定理論知識儲備的高素質(zhì)人才在施工現(xiàn)場的經(jīng)驗又不夠豐富。項目開工前未做好勘測、鉆探工作，也會影響對地基的判斷，從而影響對路面處理的有關(guān)決策。
2.3路堤邊坡防護問題
在進行路橋過渡段路基路面結(jié)構(gòu)設(shè)計時，也要充分考慮外界因素對工程的影響，尤其是降水因素。路橋工程通常是在露天環(huán)境下施工，如果降水量過大就會使較為松軟的土層被沖刷，很可能導(dǎo)致路基塌陷，破壞工程結(jié)構(gòu)，嚴(yán)重時需要重新返工。因此要做好加固工作，保障該路段能夠承受強降水沖擊[3]。
3路橋結(jié)構(gòu)差異
路橋過渡段是道路與橋梁主體的紐帶，充分了解路橋過渡段的力學(xué)特征，能夠提升路橋過渡段路基路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性、有效性，為路基路面結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范化提供指導(dǎo)。道路及橋梁的整體結(jié)構(gòu)存在差異，同時高度、受力、硬度等其他參數(shù)也存在很大差異。分析道路及橋梁的結(jié)構(gòu)形式，道路工程的主體材料以巖土為主，在路面上直接進行路基路面設(shè)計及施工，施工場地也是在平面進行；而橋梁工程建設(shè)以橋梁結(jié)構(gòu)為主，同時橋梁的施工場地存在高低差異，施工場地大多為非平面。
4路橋過渡段路基路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計
現(xiàn)階段的路橋過渡位置的路基路面結(jié)構(gòu)設(shè)計有兩種方案，一種是需要搭板輔助的設(shè)計，另一種則是不需要搭板輔助的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
4.1無搭板輔助的結(jié)構(gòu)設(shè)計
該設(shè)計的重點在于后臺填筑及地基，我國大部分路橋工程在路橋過渡段的處理時都應(yīng)用搭板輔助的結(jié)構(gòu)設(shè)計，但應(yīng)用無搭板的結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠保障工程的效率及質(zhì)量，在進行后臺填筑后能夠進一步提升路基路面承載力，保障路橋過渡段的性能。在選擇后臺填筑的用料時，可考慮粗砂等滲水性好、易于壓實的填充材料，同時也可加入石灰、煤灰等無機結(jié)合物加以處理。在填筑時確保填充物充分壓實，可利用分層壓實的方法，保障壓實系數(shù)在96%以上。對于地基處理問題，如果路橋過渡段在軟土地基上，則要對此路段進行硬度提升和加固處理，結(jié)合軟土地基地質(zhì)的實際情況設(shè)計出地基的處理方案，保障地基承載力符合路橋運行要求。以上海地區(qū)的路橋過渡段工程處理為例，該區(qū)域的地基土質(zhì)較為松軟，幾乎所有的大型建筑工程都要對地基進行特殊處理。經(jīng)勘測，施工路段存在厚度較大的軟弱下臥層，路橋過渡段的橋頭填土量較大，而填筑會使道路一側(cè)有較為嚴(yán)重的沉降，這就導(dǎo)致橋梁與道路間存在較大落差，從而產(chǎn)生各種不良影響。當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題時，該項目團隊對橋接坡30m范圍內(nèi)的軟土地基應(yīng)用單軸雙向水泥攪拌樁處理工藝，經(jīng)過對地基的特殊處理后，路橋過渡段的承載力得到明顯改善。
4.2有搭板輔助的結(jié)構(gòu)設(shè)計
用搭板連接橋頭與道路，在路橋運行過程中，連接處仍會出現(xiàn)落差，但變形的主體為搭板，車輛在通過該路段時平穩(wěn)順暢，頓挫感有明顯減弱，是降低跳車發(fā)生頻次較為有效的措施，具有廣泛性、安全性和可行性。在實際施工中，會預(yù)留出反向坡度，使搭板的位置與路橋連接處位置盡量保持平行。如果對坡度設(shè)置的要求較小，就要應(yīng)用枕梁工藝，分散荷載，將搭板的荷載分擔(dān)給地基，提升搭板強度和韌性，提升使用壽命，使過渡段更為平整。做好搭板設(shè)計除了計算長度外，還要確定搭板形式及埋深，現(xiàn)階段應(yīng)用較為普遍的搭板形式為等厚、變厚及臺階搭板，以頂面的設(shè)置作為劃分依據(jù)，分為高置、中置、低置式。高置式的搭板頂面與橋臺高度一致；中置的搭板頂面在基層及面層之間；低置的搭板頂面則在基層下方。設(shè)計人員要根據(jù)實際施工情況選擇合適的搭板[5]。
結(jié)語
綜上所述，路橋過渡段的結(jié)構(gòu)設(shè)計要充分考慮到力學(xué)特征、地基土質(zhì)、工人素質(zhì)等要素對施工的影響。做好實地考察，保障工程設(shè)計所應(yīng)用的方案、參數(shù)設(shè)置符合工程的實際情況，做好現(xiàn)場監(jiān)督及審查，從局部到整體提升路橋工程質(zhì)量。
參考文獻：
[1]俞卓.路橋過渡段結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用[J].交通世界，2017（15）：22-23.
[2]杜繼平.路橋過渡段路基路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].交通世界，2017（11）：78-79.
[3]鄭巧芳，李晶晶.路橋過渡段沉降原因及控制措施[J].智能城市，2017（6）：118.
[4]楊昌銳.路橋過渡段路基路面搭板的設(shè)計要點研究[J].交通世界，2018（12）：136-137.
作者：梁文江 單位：平山縣交通運輸局公路管理站