1、道路桥梁过渡段设计探析摘要：本文作者分析了路桥过渡段产生不均匀沉降的原因，提出了桥头路基设计的方法，供大家参考。 关键词：道路桥梁；过渡段；设计；探析 中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号： 路桥过渡段设计是路桥工程控制的重点之一，产生的不均匀沉降直接影响到了行车的速度，在新形势下提速是大势所趋。 1 路桥过渡段产生不均匀沉降的原因 1.1 桥台台背路堤压实度不满足要求从公路工程建设可知，几乎所有桥梁、通道和明涵等都要求台背填土处治。然而，台后填土压实度由施工用料、施工顺序、施工机械、施工经验、施工作业面等工程管理因素的影响，施工过程涉及各个方面。从公路调查结果可知，台背填土普遍存
2、在压实不足的问题，这是造成路桥过渡段不均匀沉降的基本原因之一。此外，在公路营运过程中，路基在车辆荷载以及自然因素作用下，会形成土基塑性变形的积累，导致路桥间的差异沉降，从而影响高等级公路路面的平顺程度。 1.2 桥头引道软土地基处治不佳 从公路调查结果表明，软基路段由于地基沉降引起的桥头跳车现象仍然存在。分析其原因，主要是施工图设计时，地质钻探布孔过少，钻探深度不够，未能及时发现软基存在，或者未能准确探明软基范围和深度，软土的物理力学性质等等，导致桥头路堤软土地基处治遗漏，或采取的处治方法不恰当。此外，采用的软基处治理论计算方法和选用的计算参数与软基实际情况存在一定差距，导致软基处治设计未能达
3、到预期效果，不能满足交通部公路软土地基路堤设计与施工技术规范的技术要求。在桥头引道，由于存在软土地基，桥台台背路堤施工时填土压实不足，雨水侵蚀造成路堤填土流失和强度降低，这是造成路桥过渡段路堤沉降的主要原因。然而，桥台基础设计是按规范容许沉降值实施控制设计，一般情况下实际发生的沉降值较设计时小。因此，路桥过渡段的结构设计主要在于如何做好软基路堤沉降防治等路桥顺接构造物的设计。 1.3 桥头引道过渡段结构设计欠周到 桥头引道路基工程中，常用的过渡段工程处治措施有粗粒料填筑法、钢筋混凝土过渡板(即搭板)和加筋土法等。这些处理措施的主要目的是通过提高路基的整体强度，从而降低路桥间的刚度变化以及沉降差
4、异，以减少路桥间的不平顺，从而防治或避免桥头跳车现象。从公路工程建设可知，桥头引道过渡段多采用搭板结构。然而，设置搭板以后的桥头跳车现象仍然严重，桥头搭板断板现象较为普遍。分析其设计原因，有下述情况： 1.3.1 根据桥梁的长度，桥头设置搭板长度划分为：大中桥，搭板长度为 8m；小桥、填土高度小于 0.5m 的通道以及涵洞，搭板长度为5m。然而，桥头引道路堤处于高填方路段，软基路段桥涵结构与桥头路堤相对沉降量大，由于搭板长度不够而起不到顺接作用，行驶车辆通过时必然出现桥头跳车现象。 1.3.2 搭板设计根据支承在弹性地基上的板计算，未考虑台背路堤沉降，雨水冲刷带走台背填土等原因造成搭板与台背路
5、堤脱空的不利受力状态。结果形成搭板设计强度不足，产生断板，引起桥头线形突变，诱发车辆跳车现象。 1.3.3 桥头搭板处理目前尚没有定型的设计计算方法，公路桥涵设计规范也没有明确规定。 1.3.4 工程实践中，桥头搭板一般不作专项设计。但是，从工程实践可知，合理地处治软土地基，实施台后填土压实是消除路堤填筑土体沉降的条件，而可靠的搭板设计是解决桥头跳车的重要保证。 1.4 桥头引道路堤边坡防护措施欠妥 从公路桥头引道路堤设计和施工可知，台背路堤填土通常采用砂类、渗水性土作为填料，不考虑防水和排水设施；通常，对桥台处于长期浸水路段，采用浆砌片石护坡。而其它桥台路段，只在锥坡范围设置浆砌片石护坡，台
6、背设置方格网草护坡或草皮护坡。然而，从公路续建、水毁和收尾工程勘查过程中发现，许多桥头路堤沉降比较严重的地方，往往伴随锥坡和护坡水毁。分析其原因，主要是因为广东省处于沿海地区，台风和暴雨频繁，雨水对道路的冲刷和侵蚀比其它地区严重，方格网草防护等路堤边坡防护措施未能起到保护路基免受雨水侵害的作用。因此，桥头引道路堤边坡防护措施以及台背防水和排水设施的不适当，促使台背填土流失，路基强度降低。在行驶车辆长期反复作用下，桥头引道过渡段填土塑性变形，诱发桥头路堤不均匀沉降，出现桥头跳车现象。 2 桥头路基设计 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
7、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。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
8、墙会造成影响。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 路桥过渡段沉降病害处治措施结构设计 将台背回填区作为一个整体系统来设计。从结构方面考虑，在路基底部加设扩大基础，以扩散路基填料对地基的荷载作用，并根据前文提出的基础设计原则选择合适的基础材料和厚度。台背路基沉降分析表明，压实度的提高能有效地提高素土的压缩模量，但由于其基数太小，所以纵然达到 95的压实度，素土的最终沉降量也较灰土大许多，因此需对台背填方作加固处理，本文的台背回填区材料采用强度较高的无机结合类
9、稳定材料进行台背回填，且使用无砂大孔隙混凝土作为靠近台背特殊压实区回填材料，以此消除台背路基本身的工后沉降。 在路桥过渡段如果路面排水处理不当，会使路面水沿连接处下渗，降低了结构层的水稳定性。因此，应根据台背填料类型、降雨资料及渗水量等选择适宜的排水方式，以疏干台后填料的水分。由于本课题采用半刚性材料作为台背路基填料，用大孔隙混凝土作为台背排水区和特殊回填区的填料，因此在台背处沿横向设置排水系统，以排除沿台背下渗的水。 在基础表面处填筑横坡为 34%的夯实粘土土拱，在土拱表面上挖一条双向坡的地沟（地沟尺寸一般宽深为 4060cm3050cm） 。然后在台背后全宽范围内铺满一层隔水材料（可用油毡
10、或下垫尼龙薄膜上盖油毡） 。还在地沟内四周铺设有小孔的硬塑料管（塑料管直径一般不小于10cm。其上小孔直径为 5mm，布成梅花形，间距控制在 10cm 以内） 。塑料泄水管的出口应伸出路基外或桥头锥坡外。然后在硬塑料管四周填筑透水性、粒径较大的砂石材料。再分层填筑路基回填材料，直到路基顶面。4 结束语 只要做到路桥过渡段地基处置合理、结构设计充分、同时加强过渡段施工各个环节的控制、保证每道工序的施工质量就能防止或减少路桥过渡段的不均匀沉降，从而减轻甚至避免道路桥头跳车现象，对提高道路行驶的安全性与舒适性有着重要的现实意义。 参考文献： 1 李峰；论公路路桥过渡段的设计改进与施工技术的提高J；黑龙江交通科技；2009， （09）. 2 俞永华；路桥过渡段加筋处治技术的设计与施工J；筑路机械与施工机械化 2011， （03）.
