道路与桥梁过渡段路基路面的结构设计

道路与桥梁过渡段路基路面的结构设计

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摘要:目前我国的道路与桥梁设计过程中,往往忽视了道路桥梁过渡段的路基路面结构设计,从而导致在道路与桥梁过渡段施工过程中难以对过渡段的施工质量进行严格控制,进而降低了道路在使用时的安全性和舒适性。本文主要对道路与桥梁过渡段的路基路面结构设计做进一步探讨和分析。

关键词:道路与桥梁;过渡段;路基路面;结构设计

随着我国道路与桥梁工程的不断发展,道路与桥梁施工水平也在不断提升。路桥过渡段作为道路与桥梁工程的重要组成部分,其设计质量影响着工程项目建设的整体质量及道路桥梁建成投入运行后车辆的通行安全。这就要求相关部门在进行路桥过渡段路面路基结构设计过程中,须结合项目实际情况,给出合理且具有针对性的设计方案,防止因设计不合理而造成路桥过渡段出现桥台路基沉陷、路面变形开裂等病害。同时,工程技术人员需要对道路桥梁过渡段进行详细检查,以保障道路桥梁过渡段的性能,规避路桥过渡段潜在的质量风险,进而加大路桥过渡段质量控制的力度。

1、路桥过渡段路基路面结构设计的重要性

当前,我国各地区的经济往来越来越频繁,这就要求相关部门需进一步加快路桥建设步伐,这也是社会主义现代化建设的需要。在这一背景下,就必须对路桥工程进行进一步设计,促使工程建设水平得到有效提升,满足新时期路桥运输要求。针对路桥过渡段而言,结构设计对于路桥的安全性、稳定性均具有重要影响。因此,要满足路桥工程稳定性要求,就必须增强设计方案的可行性和实用性。

2、道路与桥梁过渡段的路面结构分析

目前我国道路与桥梁过渡段路基路面结构设计主要分为两种:不设置搭板的路面结构设计和设置搭板的路面结构设计。

2.1不设置搭板的结构设计

不设置搭板的路基路面结构设计要点为桥台台后填筑和路基填筑。(1)台后填筑过程中,由于道路与桥梁过渡段填充料的固结直接影响过渡段的压实性和承载能力,因此,道路与桥梁过渡段的材料应选择渗水性能好且易密实的填料,如中粗砂、砾等填料。据相关资料显示,在路面下的两米到路面之间的距离,都受到了荷载的影响,因此为了避免沉降差情况的出现,在设计路面层结构时,其厚度应与搭板相同,但是填充料性能往往对搭板产生不利影响,容易产生桥头跳车现象。这就需要相关技术人员做好台背加固工作,保证操作技术符合施工要求。(2)地基问题。一般情况下,在道路与桥梁过渡段的施工,会碰到软土地基,若不能合理的处理地基,容易造成地基沉降等问题。所以在施工之前,应拟定设计方案,合理有效的处理软土地基,确保地基的承载能力满足施工需求。例如某新建工程过渡段地基为软弱土层,通过对该工程地质环境的勘察,发现道路沿线地下为淤泥质粉质黏土层和淤泥质黏土层的软弱下卧层。在本次工程中,由于路堤填筑较高,容易造成地基沉降,进而造成路面沉降变形,对此采用了单轴双向水泥搅拌,桩身进入软土层到下卧层,对地基进行搅拌处理,以此提高地基的承载力。

2.2需要设置搭板结构设计

在搭板结构设计中,采用强度和回弹模量高于路基结构的材料,提高道路与桥梁过渡段的承载能力和抗冲击能力,调整路面的不均匀沉降,使路面弯沉随着承载力变化,从而避免发生跳车病害。在搭板结构设计过程中,注意搭板高度与桥台连接位置应保持二者高度一致,因此为了保证这一点,会选择预留反向坡度,这就要求设计人员在设计平面连接位置时,应高于设计标高。由于沉降差对反向坡的高度具有决定性作用,所以在设计时,应严格控制沉降差,以保证反向坡预留的实现。一些工程对坡度要求较小,所以应采取措施,对坡度进行调整,一般会通过枕梁的设置来实现,这主要是因为枕梁具有分散荷载的作用,它不仅能够保证坡度,同时还能够强化搭板的刚度以及抗弯性,进而实现道路与桥梁过渡段质量的提升。

3、道路与桥梁过渡段中路基路面的搭板设计要点

3.1形式及埋深确定

目前在道路与桥梁过渡段的搭板结构设计中,较为常用的方法为以下三种:①变厚搭板;②等厚搭板;③台阶搭板。搭板根据布设位置可分为以下三种形式:①低置式搭板是指搭板设置于基层下方;②中置式搭板是指搭板设置于基层和面层之间,使搭板顶面处于基层和面层之间;③高置式搭板是指搭板顶面的标高与桥台的标高一致。因此我们在设计过程中,应结合路面结构形式,选择合理的搭板形式,一般情况下,由于高置式钢筋混凝土搭板承载能力较好,可将其应用在水泥混凝土路面的工程中。高置式搭板、中置式搭板、低置式搭板都可用于沥青混凝土路面,若在沥青混凝土路面结构设计中采用高置式钢筋混凝土搭板,容易使路面与搭板

之间出现跳车等问题。从整体上来看,中置式搭板和低置式搭板这两种方法在沥青混凝土路面中应用效果无太大的差异,但是中置式搭板由于施工较为方便,在我国的使用比较广泛。

图1搭板设置示意图

3.2长度确定

搭板长度的设计应符合下列条件:(1)一旦出现沉降现象,应严格控制纵坡变化,使其始终处在合理的范围之内。(2)搭板的长度应比破坏棱体的长度更长。(3)搭板的长度要大于预留缺口上口。4)搭板的有效长度必须满足规范要求。在搭板设计过程中,应充分考虑从预留缺口以及纵坡变化,使得搭板长度能够满足规范要求。不同类型的桥梁,搭板长度也不相同,对于大型桥梁,应将搭板长度控制在8-12m之间,对于中小型桥梁,应将搭板长度控制在6-8m之间。

3.3宽度以及厚度的确定

在道路与桥梁工程施工过程中,应将搭板与缘石之间的距离控制在0.5m左右为宜。搭板宽度增大,减小板底最大弯拉应力,搭板宽度过小,会对搭板受力产生不利影响,因此必须严格控制搭板宽度。在搭板设计中,应根据桥面的宽度,合理设计搭板宽度,确保搭板宽度与桥面宽度保持一致。在设计搭板厚度时,应充分考虑厚度对位移的影响,因此一般情况下,搭板厚度不宜过大,对于小型道路与桥梁,应将搭板厚度控制在0.28m-0.36m之间,对于大型道路与桥梁,则应将搭板厚度控制在0.3-0.4m之间。

4、提升道路与桥梁过渡段路基路面结构设计水平的措施

(1)加强对软土路基的处理。软土路基影响路基路面的施工质量,会引起路面开裂、桥头跳车等病害。因此,在对软土路基进行处理时,应充分考虑实际情况,保证软土路基处理理论和计算参数符合实际情况。针对于较难处理的软土地基,要求设计人员应进行技术设计、动态设计以及联合设计,并结合现场实际情况,通过对不同设计方案的不断比较和优化,从而使得软土路基施工设计更科学、合理,通过软土路基施工设计方案的实施,提高地基的承载力,进而确保道路与桥梁过渡段路基路面的质量。

(2)加强道路与桥台排水结构设计。雨水是影响道路与桥梁过渡段路基稳定性的因素之一,因此在设计过程中,应做好道路与桥梁排水设计。道路与桥梁过渡段路基填筑材料应选择透水性强的材料,避免出现桥头跳车的情况;并在桥台处设置生态植草防护,以防止雨水对路基的冲刷。

(3)加强设计人员的综合素质。设计人员综合素质的高低,直接影响道路与桥梁过渡段路基路面结构设计水平的高低,所以应加强设计人员的专业知识。设计人员应在工作中不断的学习新知识、新方法,积累实践经验,不断的学习新的设计经验,加强设计创新,提高自己的专业能力,进而实现设计水平的不断提升。

5、总结

随着我国道路、桥梁事业的不断发展,促使在道路与桥梁设计和施工过程中需要不断的探索与创新,道路与桥梁过渡段路基路面的结构设计,对整个道路与桥梁工程具有重要影响。所以设计人员应对工程的实际情况,充分考虑各项因素,保证结构设计符合规范要求,进而保证道路交通的稳定性、安全性。因此,这就要求我国设计人员不断提升自身的业务水平,提高设计文件的可操作性,使道路与桥梁施工质量能更好的得到控制,进而促进整个道路工程项目建设的经济效益和社会效益的提升。

参考文献

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