1、我国公路路桥过渡段设计初探摘要：现代社会对交通质量的要求越来越高，虽然交通路线不段增加，但是存在的问题也越来越多。本文对于公路路桥过渡段沉降设计与施工所存在的问题进行了分析与探讨，提出了过度段沉降设计方案。关键词： 路桥;过渡段沉降;设计方案 Abstract: the modern society is more and more high requirements on the transportation quality, although the traffic route not increase, but the problems are more and more. This p
2、aper analyzed and discussed for the highway Luqiao settlement of transitional section design and construction of the problems, put forward a design scheme of settlement of transition section. Keywords: Luqiao; settlement of transitional section; design 中图分类号： 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012） 一、案例分析 东沙河桥
3、位于宿迁市宿城区民便路南延段，跨越东沙河，全长31.04m，全宽 7m，兴建于 2008 年下半年，东沙河桥位处两侧河岸冲刷非常严重，水土流失、土方塌陷；两侧桥台挡土墙基底被水流强烈冲刷掏空，南侧桥台西侧挡土墙倾覆、塌陷严重。如图 1 所示 图 1 老桥现状 二、东沙河桥过渡段所产生不均匀沉降的主要原因 因今年船行干渠整治施工，河道所经区域排水压力全部由东沙河承担，排涝压力过大，导致东沙河两岸冲刷非常严重，特别是靠近桥台处的两岸，土方塌陷，形成数十平方米的空洞，水土流失严重，土质多为砂性土，粘结力不足。下面列出几项具体的问题以供参考。 2.1 桥头引道的地基处治不佳 根据公路相关调查结果表明，
4、软基路段使得地基沉降引发的桥头跳车情况仍然未被解决。分析相关原因，主要是因为施工图设计的时侯，地表钻探布孔较少，钻孔深度不足，不能及时发现软基的存在，或者不能准确发现软基的深度和范围，造成桥头路堤软土的地基处治疏漏，或者使用的防治方法不得当。此外，使用的软基防治理论计算方法以及使用的运算参数与软基实际状况存在一定差别，使得软基防治设计不能达到设计效果，未能符合交通部公路软土地基路堤设计与施工技术规范的相关技术要求。东沙河桥的主要问题是桥梁跨径偏小，压缩河床非常严重，流水断面较小，水流速度较大，挡土墙基础埋置深度较小，挡土墙基底被水流掏空，挡土墙下部失去支撑，故部分挡土墙塌陷；如图 2所示 图
5、2 边坡塌陷 2.2 桥台台背路堤压实度不能满足要求 东沙河桥的挡土墙及基础施工处理不力，发现挡土墙砂浆强度严重不足，块石间缝隙非常多且比较大，砂浆不饱满，粘结力不足；从公路施工建设可以得知，在很多的桥梁、通道和明涵等都是要求台背填土防治。然而，台后填土的压实度是由于施工机械、施工用料、施工顺序、施工经验、施工作业等工程管理原因的影响，工程施工的过程涉及很多方面。从公路相关调查结果可以得知，台背填土通常存在压实不够等问题，这是使得路桥过渡段不能均匀沉降的主要原因之一。此外，在公路运营过程当中，路基在过往车辆饱和以及恶劣自然条件下，会造成土基逐渐变形，使得路桥间的差别沉降，从而造成影响公路路面的
6、平整程度。2.3 桥头路堤边坡防治措施不当 东沙河桥的南侧船行干渠水位较高，东沙河南岸砂性土含水率较大，毛细孔渗水严重，严重增加了边坡不稳定性；从公路桥头路堤的工程施工可以得知，台背路堤填土通常使用渗水性土、砂类作为填充材料，在不顾虑防水和排水设备设施的情况，对于桥台处于通常长期浸水路段，使用浆砌片石保护堤坡，而且其他桥台路段，只在锥坡范围放置浆砌片石保护堤坡，台背放置防护网草护坡或者草皮护坡，但是，由公路水毁、收尾和改建工程检察的过程发现，很多的桥头路堤沉降比较严重的情况，通常随着锥坡和护坡水毁，研究其原因，雨露对路堤的冲洗和腐蚀防格网草防护等等路堤边坡防治措施不能起到很好的保护路基免受雨水
7、损害的作用，因此桥头路堤边坡防护措施以及台背排水和防水设施的不合适，使得台背填土流空，使得路基的强度变低，在长期行驶车辆的作用下，过渡段填土严重变形，引发桥头路堤不能均匀沉降，出现桥头跳车的情况。 2.4 桥头引道过渡段结构设计不周全 在桥头引道的路基工程当中，通常的过渡段施工工程处理措施有加筋土法、钢筋混凝土过渡板(即搭板)法以及粗粒料填筑法等等。以上处治措施的首要目的是通过加强路基的整体刚性，从而来缩减路桥间的强度变化以及沉降误差，从而减少路桥之间的不平整，为了避免和防治桥头出现跳车现象。从公路工程施工可以得知，桥头引道的过渡段大多使用搭板的结构。然而，安装搭板之后的桥头发生跳车的现象仍然
8、出现，桥头搭板的断板现象经常出现。研究其设计图等原因，得出以下结论：如图 3 所示 图 3 桥梁搭板断裂 2.4.1 由于桥梁的长度和桥头安装搭板长度，所以，桥头引道的路堤在高填方路段，软基路段的桥涵结构相比桥头路堤的沉降量较大，由于搭板长度不足，从而起不到顺序相接的作用，行驶的车辆通过时必定会出现桥头的跳车现象。 2.4.2 搭板额设计依据支承在弹性的地基板计算的，没有考虑到台背路堤沉降，下雨时冲刷所带走台背填土等原因，从而造成搭板以及台背路堤脱空的不良受力状况。从而造成搭板施工的强度不够，引发桥头线的变形，发生车辆跳车现象。 2.4.3 桥头搭板的处理如今还没有固定的设计计算方案，公路的桥
9、涵设计规范同样没有明文规定。 2.4.4 工程施工当中，桥头搭板通常不作为专项设计。但是，从工程施工当中可知，能够合理的处治软土地基，施工台后填土压实可以减轻路堤填筑土体沉降的情况，但是可靠的搭板设计才是解决桥头跳车的主要问题。 三、在建的东沙河桥过渡段的结构设计 东沙河桥新桥的设计方案为内部结构为 3-16m 空心板桥梁，桥梁平面位于 R=300m 的圆曲线上，桥梁仍按直线布置，曲线由护栏调整形成，桥梁跨越东沙河，桥梁与河流斜交 45。桥梁纵断面位于 R=6250m 的竖曲线上，竖曲线变坡点桩号为 K1+465.000，高程为 20.842m，变坡点两侧分别设置+0.5%和+2.5%的纵坡。
10、桥梁每孔横向共采用 11 片板梁，相邻两片板梁之间以铰缝相连。上部预应力空心板梁，空心板梁采用预制厂预制。桥梁下部结构采用重力式扩大基础。本桥桥面采用 10cm 整体化水泥混凝土+5cmAC-16C 中粒式沥青混凝土。桥梁设置 2.0单向横坡，横坡由台桩高度调整形成。桥梁两侧设置防撞护栏。两桥台处设置 GQF-C-40 型伸缩缝。如图 4 所示 图 4 在建的东沙河桥 3.1 路桥过渡段的变形防控 由路桥过渡段的路基工程施工分析可以得知，路桥过渡段的变形防治需要解决两个关键问题：即严格防控过渡段内路基在施工后沉降量；在路桥交界处使用的错落式沉降换成连续的斜坡式沉降。这样，其变形防控首要是控制路
11、基施工后的沉降和路桥间的误差沉降。 3.2 合理的安装缓和过渡段 在使用不同型式的结构时，从桥台强度大的混凝土结构逐渐的过渡到强度小的填土路基结构以及沥青混凝土道路表面结构。在软土地基处理时，各段不同刚度之间需要设置刚度过渡段。采用不同级别的配填材料，以确保路堤刚度的过渡。如果设置为 50m 渐变段有施工困难时，最好能够逐渐改变这段长度不能小于 30m。 3.3 路桥过渡段的路基条件与地基条件 在桥头引道路堤施工过程当中，使用土工合成模式与筋路堤不可以增高地基载重力，也不可以有效的防治地基沉降。唯有当地基能够承载足够的重力，在路堤填土自身重量负荷与车辆重量负荷的同时作用下不会出现沉降时，使用土
12、工合成材料才会出现显著的效果。四、结束语 城市桥梁具有结构形式繁杂、专业干扰大、周期短、限制条件多的特点，这就要求桥梁设计师不局限于本专业，要有如履薄冰的意识，加强各个细小环节的研究，应特别加强对交通工程知识的学习，切实解决好城市桥梁总体布置，特别是桥跨及桥墩设置合理性的问题， “城市桥梁服务于交通” ，要以最优的方式解决人、车、路的冲突。而不是竖起一道道水泥丛林，同时应加强岩土工程知识，在解决好地下构筑物本身的结构设计基础上，应加强建筑深基坑支护方面的岩土知识，解决好支护、防水的问题，另外，应加强建筑美学意识的培养，在结构合理的基础上，树立创新意识，努力解决好结构与美的和谐统一。 总之，城市桥梁越来越多的是作为一个城市的综合表现体，通过对设计之初对各方面要点的全面、有效掌握可大大减少桥梁建设过程中的不适应性，为城市桥梁的进一步优化设计打下坚实的基础。 参考文献： 1 隋耀华,王晓峰,王桂尧;桥头跳车产生原因及防治措施研究J;湖南交通科技;2003 年 01 期. 2 叶见曙,赖国麟,蒋爱祥,董祥图;宁通一级公路扬江段桥头搭板的调查与分析J;华东公路;1995 年 06 期. 3 邓桂雄，农定立.公路桥头跳车的预防及补救措施J.企业科技与发展，2007，(12). 4 毛瑞祥，程祥云.公路桥梁设计手册-基本资料.第一版.北京：人民交通出版社，1993.
