橋梁橋頭過(guò)渡段路基路面設計要點(diǎn)分析論文
摘要:基于橋梁橋頭過(guò)渡段的重要作用，對橋頭過(guò)渡段的結構組成及設計原則進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，針對橋頭過(guò)渡段的路基路面設計的要點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行分析，以期為橋梁橋頭設計提供參考。
關(guān)鍵詞:橋梁，橋頭過(guò)渡段，路基，路面
0引言
橋梁橋頭過(guò)渡段是橋梁與道路銜接的重要之處，是路況變化并影響行車(chē)的節點(diǎn)，如果處理不好，十分容易出現跳車(chē)現象，為保證行車(chē)安全，提高行車(chē)舒適度，提高橋頭過(guò)渡段路基路面的設計水平是很有必要的。橋梁是整個(gè)道路路線(xiàn)設計中常見(jiàn)的構造物，在工程設計中占據著(zhù)重要地位，而橋梁的橋頭過(guò)渡段是連接橋梁和道路兩種不同的設計體系的關(guān)鍵節點(diǎn)，對于保證橋梁與道路完美結合起著(zhù)重要的作用。
1橋梁橋頭過(guò)渡段研究概述
實(shí)現路與橋相接的“剛柔過(guò)度”是解決問(wèn)題的關(guān)鍵，通過(guò)國內外專(zhuān)家學(xué)者的不懈研究，對于解決橋頭過(guò)渡段跳車(chē)的問(wèn)題已經(jīng)探討出了一些思路和方法。其中一種方法是在橋臺的臺背回填范圍內，回填物質(zhì)的材料是變剛性材料，能夠很好的適應道路與橋梁兩種不同剛度的過(guò)渡，但是此種方法實(shí)現難度較大。還有一種常見(jiàn)的方法，應用某種材料，其性質(zhì)兼顧路基土與臺背回填土，并且采用橋臺附近遠薄近厚的回填方式實(shí)現過(guò)渡。另外，為了能夠使兩種結構實(shí)現抗變形能力上的過(guò)渡，設計中路面下的結構形式由“對接”改為“搭接”，例如設置橋頭搭板，增加橋頭處的路面結構強度。
2橋頭過(guò)渡段的結構組成
橋頭過(guò)渡段即是橋梁與道路銜接的過(guò)渡部分，自下而上的結構組成為土基部分，墊層部分，底基層部分，基層部分，橋頭搭板以及面層部分。堅固的基礎是保證上層建筑穩固的重要因素，土基也是一樣的，必須緊密堅實(shí)，那么在設計中對于影響土基穩定性的因素要加以處理，比如水對土基的危害。設計中要采用有效的防、排水措施，對地表水攔截，地下水引導以保證土基安全穩固。另外，土基回填材料的性能要做好篩選，干濕情況是影響壓實(shí)度的最直接，亦是最關(guān)鍵的因素，對于壓實(shí)度的控制要做到嚴格要求，同時(shí)與上層的密實(shí)度實(shí)現統一。墊層不是橋頭路基過(guò)渡段必須設置的結構層，但是對于處理位于地下水位過(guò)高時(shí)的路基有著(zhù)良好的效果。一般采用砂礫、碎石、粗砂以及礦渣等孔利率較大的材料作為墊層的鋪筑材料，其原因就是材料的透水性較好，能夠及時(shí)排除地下滯留的.自由水，以保證路基的干燥以及良好的結構性能。底基層與基層同屬于基層部分，是主要的受力結構層，因此要求其具備足夠的強度和穩定性，以及抗沖刷能力，如果是在冰凍地區還應有足夠的抗凍性。橋頭搭板位于橋梁與道路路面的連接處，搭板的設置與否以及設置形式根據公路等級和相關(guān)要求等視情況確定。當有搭板時(shí)，其幾何尺寸以及埋置深度、搭接形式、是否配筋或加設枕梁等設計均應貼合實(shí)際，做出最適合的設計成果。搭板以下部位要做好路基處理，通常加強層厚度不小于2m，范圍超過(guò)搭板長(cháng)度至少1m，材料與基層相同。通過(guò)大量的試驗和實(shí)際施工證明，橋臺回填處理時(shí)的加固程度對于橋頭跳車(chē)有所影響，因此通常其壓實(shí)度要超過(guò)95%，才能最大限度的減小橋頭跳車(chē)情況。對于面層，沒(méi)有特殊之處，主要也是使道路更加平順，并且承受車(chē)輛磨耗，設計中采用與正常道路相同的結構設計。另外，橋頭引道的路基與路面設計也是值得注意的環(huán)節，做好相應處理能夠在一定程度上規避路基沉陷，避免跳車(chē)。
3橋梁橋頭過(guò)渡段呈現不均勻沉降的原因
3．1回填材料壓實(shí)度不足
引起橋頭過(guò)渡段不均勻沉降最常見(jiàn)的原因就是臺背回填材料壓實(shí)不足，施工單位為趕工期，縮減成本或者為跳過(guò)檢測的繁瑣步驟，對路基的壓實(shí)度未滿(mǎn)足要求即進(jìn)入下一道工序，為橋頭過(guò)渡段留下隱患。
3．2病害路基未做處理
當橋頭過(guò)渡段地基存在病害時(shí)未及時(shí)作出正確的處理，直接鋪筑造成后期的明顯沉降。當有軟土地基時(shí)，如果處理不當，雨水侵蝕造成路堤填土流失和強度降低，這是造成路橋過(guò)渡段路堤沉降的主要原因。
3．3過(guò)渡段結構設計存在缺陷
設計勘察與地質(zhì)勘探過(guò)程中鉆探點(diǎn)過(guò)少或鉆進(jìn)深度不足，導致誤判地基類(lèi)型或對于軟土地基的深度和范圍探測錯誤等等均會(huì )致使采取的處理方法欠妥，影響設計結果。橋頭過(guò)渡段中采用橋頭搭板的形式來(lái)實(shí)現剛柔過(guò)渡的情況屢見(jiàn)不鮮，但是在設置搭板厚時(shí)并未減輕跳車(chē)現象、搭板出現斷板等情況也時(shí)有發(fā)生，究其原因設計的缺陷對此影響較大。通常情況下的搭板長(cháng)度為6m～8m，若過(guò)渡段為高填方路堤，相對沉降量大，搭板長(cháng)度不足則失去了其應有的作用，仍然會(huì )產(chǎn)生跳車(chē)現象。搭板設計過(guò)程中遺漏臺后路基沉降因素，造成設計的搭板強度未滿(mǎn)足要求，出現斷板，引起橋頭線(xiàn)形突變，誘發(fā)車(chē)輛跳車(chē)現象。
4橋梁橋頭過(guò)渡段結構設計
4．1變形控制
橋頭過(guò)渡段的變形控制十分關(guān)鍵，需要注意兩項原則，首先是根據相關(guān)設計規范要求，橋頭過(guò)渡段的工后最大沉降的允許范圍為10cm，當滿(mǎn)足沉降曲線(xiàn)換算的工后沉降量低于容許值，同時(shí)在2個(gè)月～3個(gè)月的觀(guān)測期內，平均沉降不超過(guò)6mm，方可進(jìn)行后續施工工作。其次是當路面局部縱坡達到0．5%時(shí)，車(chē)輛行駛會(huì )產(chǎn)生晃動(dòng)或搖動(dòng)現象，所以，通過(guò)分析不均勻沉降值對路面結構附加應力的影響，建議路橋過(guò)渡段的沉降差值控制標準以5cm為宜，路橋之間形成的沉降坡差以不大于0．4%為標準。
4．2緩和過(guò)渡段的設置
根據規范要求以及實(shí)際經(jīng)驗所得，為降低橋梁與道路的差異沉降，緩和過(guò)渡段的設置也是設計中應當注意的部分。從道路到橋梁的結構形式跨越很大，剛度變化也很明顯，當遇到軟土地地基時(shí)，需要設置一定的強度過(guò)渡段，對應的地上路基也應如此。為保證路基強度能夠充分過(guò)渡，相關(guān)設計規定要求在剛柔過(guò)渡過(guò)程中應用不同級配的填料鋪筑50m強度漸變的段落，如因條件限制，設置的過(guò)渡段無(wú)法達到規定長(cháng)度，也應不小于30m。若不是軟土地基的情況，并且沉降要求如上文中以5cm為標準，那么過(guò)渡段的長(cháng)度還應大于13m。
4．3地基、路基條件
土工合成材料的加筋路基產(chǎn)生作用的前提是地基具有足夠的承載力，而不是依靠材料來(lái)提供承載力，所以橋頭路基處理的關(guān)鍵還是在于地基的處理，堅實(shí)的地基才是防止沉降的根本所在，合成材料以及系列的加筋措施只是錦上添花，因此，橋梁橋頭過(guò)渡段應確保工后沉降不大于10cm，沉降差小于5cm，沉降坡差不大于0．4%。
4．4橋梁橋頭過(guò)渡段的結構型式
4．4．1加鋪土工格柵
橋頭過(guò)渡段填土路堤加鋪土工格柵能夠起到以下幾個(gè)方面的作用:1)土工格柵很大程度上提高了土體的抗剪強度，同時(shí)能夠有效的防止土體側向變形，增強整體穩定性。2)加鋪土工格柵能夠減小路基沉降，當土工格柵與路基土結合產(chǎn)生的摩擦力能夠臺背填土的垂直應力，提高路基承載力。3)加入土工格柵使得土體具有一定的彈性，在荷載作用下的累積變形很小，因此是橋頭過(guò)渡段的常用結構形式，其各項設計要素，如設置間距和長(cháng)度等按照相關(guān)規范確定。
4．4．2搭板設計
雖然橋頭搭板的設計模式不是完全統一的，但其一般的設計原則是有跡可循的，一般情況下的搭板長(cháng)度為6m～8m，具體原則為:當路基發(fā)生沉降后，其允許傾斜角度在1/200～1/300內，其長(cháng)度超過(guò)臺背無(wú)法壓實(shí)的土體，結合受力狀態(tài)，按照規范提供的相關(guān)計算方法，計算出搭板長(cháng)度。
5結語(yǔ)
基礎設施建設在我國發(fā)展中的地位不可動(dòng)搖，橋梁工程在其中也是起到舉足輕重的作用，橋梁結構的安全牽扯甚廣，必須基于足夠的重視，雖然橋頭過(guò)渡段在路橋工程中占據很小的部分，但是如果設計出現問(wèn)題，造成的后果也是很?chē)乐氐�。為此，相關(guān)設計人員提升自身業(yè)務(wù)水平，提供高質(zhì)量的設計成果，才能讓行業(yè)的發(fā)展越來(lái)越好。
參考文獻:
�。�1］王利國．路橋工程中橋頭過(guò)渡段防沉降設計的優(yōu)化［J］．科技經(jīng)濟導刊，2017(14):54．
�。�2］陳超．橋頭兩側過(guò)渡段路基路面設計及施工技術(shù)的研究［J］．建筑知識，2017，37(1):51．
�。�3］秦曉原，畢仲微．軟土地區橋頭路基過(guò)渡段變剛度設計方法研究［J］．建設科技，2015(21):85-87．
【橋梁橋頭過(guò)渡段路基路面設計要點(diǎn)分析論文】相關(guān)文章：
路橋過(guò)渡段路基路面設計的施工技術(shù)論文11-20
公路路基路面設計的處理策略論文11-12
特殊路基施工技術(shù)要點(diǎn)分析論文05-21
公路橋梁路基施工管理分析論文12-21
高職路基路面工程課程改革的論文05-20
《路基路面工程》課程設計心得04-11