路橋過渡段路基路面的結構設計

時間:2022-03-17 10:42:00

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路橋過渡段路基路面的結構設計

摘要:路橋工程作為交通運輸業發展的決定因素之一,在以往的經濟發展中做出了巨大貢獻。在新時期的發展中,交通運輸對路橋質量及行車舒適性的要求更高。但是,路橋在建設過程中,經常會出現橋頭跳車等問題,所以,在交通壓力不斷加大的背景下,有必要對路橋過渡路基面的結構設計進行探討,以提升路橋的舒適度。本文結合我國當前的路橋工程建設實際,對路橋過渡段路基路面結構設計中的一些關鍵問題進行了分析。

關鍵詞:路橋過渡段;路基;路面;結構設計

在經濟全球化趨勢的影響下,我國經濟實現了跨越式發展,得益于此,社會物質環境整體改善。作為我國重要的基礎設施和公共工程,路橋發揮著十分重要的作用,直接關系到人們的生活質量。在這樣的情況下,路橋工程建設在我國現代化建設中所處的地位更加引人關注。路橋過渡段路基路面結構設計工作是我國路橋建設中影響深遠的工作,理應得到充分的重視。

1路橋過渡段路基路面結構設計概述

1.1技術方案

當前,路橋過渡段路基路面設計一般有兩種技術方案,它們的區別主要在于是否設置搭板。兩種方案設計時考慮的重點不一樣,因此,需要注意的內容也存在很大差別。對于未進行搭板設置的方案來講,其設計中需要關注的有兩點,分別為后臺填筑、地基:(1)后臺填筑。壓縮變形是導致路橋過渡段出現沉降問題的原因之一[1],但同時,壓縮變形多是荷載作用引發的。承載能力是評價路橋過渡段質量的重要標準,而該能力往往是由填充料決定的。使用的填充料不同,其固結情況與壓縮性就不一樣,路橋過渡段的承載能力也會有高有低。相關調查表明,路面至下方兩米均處于荷載影響之下,所以,若路橋面層結構能夠與搭板厚度保持一致,就能夠有效避免沉降差。然而,在進行后臺填筑的時候,搭板通常會因為受到填充料性能的限制,而無法有效避免跳車現象[2]。因此,為了防止這個問題的發生,在施工過程中,必須對操作技術實行嚴格控制,做好臺背加固工作。(2)地基。軟地基極易發生沉降,進而導致跳車問題。所以,為了盡可能的避免跳車現象,就要在路橋過渡段設計中對軟地基進行有效處理。具體實施中,提升地基的承受能力,可以通過對地基條件進行改善來實現。另外,改善地基條件,不僅是防止沉降的有效措施,還是保證路橋穩定和安全的基本要求。除了上述方案之外,實際工程設計中還有另一種設置搭板的方案。對于當前的路橋建設來講,避免跳車現象是設計中需要關注的重點之一。設置搭板的方案之所以能夠廣受歡迎,原因之一就是其可以較好的解決該問題。此項方案發揮作用的基本原理為:在搭板長度合理的前提下,路面彎沉狀況會隨著外力荷載的改變而變化,大大降低了跳車問題發生率[3]。此種方案的有效性較高,但是具體實施中的注意事項比較多,設置過程非常復雜,且操作難度稍大。鑒于此,目前多數路橋建設中都會選擇預留反向坡度,以此來確保搭板高度與橋臺連接位置高度一致。在具體的路橋過渡段施工過程中,應注意使平面連接位置比設計標高稍微高一些,以保證反向坡預留能夠順利實現。對于此類工程來講,沉降差與反向坡之間存在密切聯系,前者可以決定后者的坡度,工程設計和施工中均要對此給予一定關注。部分工程建設時,要求的坡度較小,這個時候就需要對坡度進行“控制”,目前比較有效的坡度調整方式為設置枕梁。此種方法的大致原理為:枕梁可以起到分散荷載的作用,使地基“分擔”搭板荷載。所以,路橋施工中采用此種方法,還能夠起到增強搭板剛度、優化抗彎性的作用,而這些對保證路橋過渡段的質量都是非常有益的。

1.2重要性

在當前各地區經濟往來日益頻繁的背景下,加快路橋建設步伐既是社會主義現代化建設的要求,也是保證經濟又好又快發展的基本措施。因此,有必要對路橋工程的設計、施工工作進行改進,以提高工程建設的水準,滿足新時期的路橋運輸需求。過渡段結構設計是影響路橋安全性、穩定性以及使用壽命的關鍵環節,因此,要想保證路橋工程質量,就必須加大對此環節工作的重視力度,保證設計方案的可行性與實用性。

2搭板設計的注意要點

2.1型式及埋深確定

一般來講,搭板有三種,即等厚搭板、變厚度搭板、臺階型搭板。以頂面位置為劃分依據,其埋深同樣也有三種:(1)高置式,指的是搭板頂面和橋臺保持齊平。(2)中置式,指的是頂面處于面層之下、基層之上。(3)低置式,指的是頂面處于基層下方。不同埋深適用于不同的工程,在具體設計中應以路面結構為依據,進行科學選擇。高置式鋼筋砼搭板具有較好的承載能力,因此,此種埋設方式在路面為水泥砼的工程中比較適用。實際上,此種方式在部分路面為瀝青砼的項目中也同樣可以應用,但是由于路面與搭板銜接處極易出現凹陷問題或者錯臺問題,行車舒適性會受到影響。所以,為了行車方便考慮,瀝青路面設計中一般會選擇中置式埋設深度或低置式埋設深度,二者的效果整體差異不大。但是由于前者具有施工方便的優勢,故比后者應用要廣。

2.2長度確定

在路橋過渡段路基路面的結構設計中,確定搭板長度時必須保證滿足下列條件:(1)在出現沉降之后,其縱坡變化始終在允許的范圍內。(2)其長度應長于破壞棱體。(3)其長度應長于預留缺口上口。(4)有效長度應足夠。這四項要求中,(1)、(3)相對于(2)、(4)來講更為重要,在具體工程中應實行嚴格要求。所以,為了保證搭板長度設計合理,具體工作中可以縱坡變化、預留缺口為依據,科學確定。除此之外,根據動力響應原理可知,搭板受力與自身長度有著密切聯系,一般規律是搭板越長越利于受力。所以,工程設計中,搭板長度應確保在5米以上,大型路橋一般以8米至12米為宜,中型橋梁和小型橋梁的搭板長度最好保證在6米到8米之間。

2.3寬度以及厚度的確定

當前,我國路橋工程建設中一般會將搭板與緣石的間距控制在半米左右。之所以這樣做,是因為在搭板寬度增大時,位移會隨之增大,板底最大彎拉應力卻在同時減小。并且,若搭板寬度過小,其受力將會受到不利影響。因而,綜合考慮后,本文建議搭板設計時最好以橋面寬度確定搭板寬度,使二者保持相等。另外,在厚度方面,考慮到其與位移的關系,為了保證路橋結構穩定,使用的搭板厚度不應過大。一般來講,小橋應在0.2米至0.36米之間,大橋則最好在0.3米至0.4米之間。

3結語

基礎設施是現代化建設的重要內容,其建設水平關系到公共利益。作為我國重要的基礎設施之一,路橋工程是經濟可持續發展的保障,尤其是對于交通運輸行業來講,路橋發揮著舉足輕重的作用。因而,對路橋過渡段路基路面結構設計進行探討是十分必要的。

作者:高恒利 單位:福建通和路橋設計院有限公司

參考文獻:

[1]李可灝.路橋過渡段路基路面設計與施工技術的探討[J].城市建筑,2015(09):304.

[2]季曉菊.路橋過渡段路基路面施工與病害防治研究[J].山東工業技術,2015(05):123-124.

[3]楊玉芝.初探路橋過渡段路基路面搭板的設計要點[J].民營科技,2015(02):167.