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路桥过渡段路基路面的结构设计

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2019-05-29 12:00:00

 现阶段,我国公路桥梁施工建设不断进步,但是,其在施工的过程中依然存在诸多问题,过渡段施工尤其如此。因此,在路桥工程建设施工的过程中,有必要提高过渡段路基路面设计的整体质量。

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路桥过渡段路基路面结构设计中的问题

 

1.1 结构设计缺乏合理性

 

在公路桥梁设计工作中应全面考量多个影响因素,确定结构的形式。在设计中坚持从整体到局部的原则。在普通工程设计中,路桥过渡段的路基路面结构设计一般选择粒径较粗的物料填筑,在工程设计中,如不能正确应用混凝土过渡板或加筋土,就会在路桥过渡段的设计和施工中引发安全隐患。不仅如此,搭板设计的不合理,定性版的形状、尺寸和强度等均无法满足工程施工的要求,且设计人员的业务水平差异较大,这些问题均会影响过渡段路基路面结构设计的整体效果。

 

1.2 软土地基处理不科学

 

现阶段,我国路桥过渡段施工中,软土路基处理方式不合理依然是普遍存在的问题。出现这一现象主要是由于软土路基施工不合理,一线施工人员在设计的过程中没有充分考虑工程实际。很多施工人员并不能全面掌握工程的施工设计信息,即便部分人员已经接受了专业的理论指导,但是其也无法按照软土地基的技术参数对施工方案加以调整。另外,在工程施工前,地质钻探施工流程不合理,其对路桥过渡段软土地基的施工产生了不利影响,施工人员无法及时发现软土地基的具体范围。

 

1.3 路堤边坡防护有待完善

 

工程设计人员在设计路桥过渡段路基路面结构的过程中,应充分考虑到当地的降水特点。道路桥梁工程多为露天施工,其会受到雨雪天气的影响。如工程受到雨水因素的侵蚀或冲刷,则会引发路基路面垮塌的问题,进而损害路桥路面结构的安全稳定性,如下图所示。对此,为了避免路基路面填筑施工的过程中发生滑坡问题,应采取适当的路堤边坡防护措施。然而在实际的结构设计中,路桥过渡段路堤边坡防护设计存在着较多不足,无法及时排出工程中的积水,继而也引发了路面变形问题。


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图1 路基滑坡
1.4 路桥搭接存在明显不足

 

在设计工作中,粗粒料填筑法、搭板法和加筋土法是应用最为广泛的设计方法,利用上述设计方式可显著提高结构的强度,严格控制路桥刚度发生的变化。但是在设计的过程中,过渡段搭板结构应用较为广泛,其优势虽然明显,但是该结构会产生严重的桥头跳车和桥头搭板短板的问题,如图2所示,进而影响设计的质量和效果。

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图2 桥头跳车

路基路面的结构设计分析
2.1 无搭板结构设计

 

无搭板结构设计是路桥过渡段结构设计中一种十分常见的结构设计形式,应用该设计方式时,公路桥梁连接通常采用后台填筑的方式,同时选择密实度较高的填料。如在设计中不能使用粗砂,则要以适当比例混合细砂、水泥和石灰等无机材料,以有效增强结构的稳定性。设计人员在设计中还需科学选择碾压方式,保证路基路面的压实度可充分满足道路桥梁设计和使用的要求,防止设计过程中发生路基沉降的问题。如施工地区软土地基广布,则设计人员要科学选择软土地基处理方式,了解施工中的多项参数,如地基承载力较低,则可在软土地基当中插入搅拌桩。

 

2.2 有搭板结构设计

 

有搭板结构设计可增强路桥过渡段的稳定性,从而规避桥头跳车的问题,尽管有搭板结构设计的优势十分明显,但是受到主观因素的制约,施工单位搭板应用经验相对匮乏,过渡段也容易发生路基沉降差。因此,在设计施工中,通常会设置枕梁,并结合反向坡度的实际情况调整枕梁。

 

完善路基路面设计的有效策略

 

3.1 因地制宜,科学处理软土地基

 

在软土路基处理中,应根据当地的实际情况,采取针对性的处理措施,保证软土路基施工设计与地质环境和地质条件相适应,处理软土路基施工中的不足。某高速公路建设的过程中为了提高生态环境的质量,建设了与当地自然环境充分融合的绿色大道。为最大限度的降低其对湿地的影响,设计人员将湿地路基段改为了桥梁,这一举措不仅保护了湿地景观的原貌,而且地下水系统的性能也得到了保护,极大地推动了生态系统循环的发展。但这也使得大规模桥梁施工难度加大。

 

工程施工中,施工人员在隧道出口位置遇到风积沙地貌,若施工中不能对其进行有效处理,就会导致地面坍塌。对于此类问题,当前并没有系统的经验可参考,施工难度较大。在工程建设中应将砂层挖开,然后开展隧道掘进作业,但在砂层上形成了较多的黑土,草原植被较为茂盛,若不顾当地环境现状强行挖掘,就会损害当地的生态环境。对此,施工方提出了以安全事故和生态保护为基础的进洞处理措施,确定了水平旋喷桩施工工艺。在工程施工中利用混凝土填筑外部,起到支撑空间的作用。施工中需要穿越沙层,其成本较高。虽然在掘进施工中,岩层等级变化较为明显,施工难度较大,但是其避免了当地大面积的植被的破坏,产生了较大的生态效益和社会效益。

 

在上下边坡的设计中务必始终坚持实事求是的原则,采取技术设计、联合设计和动态设计等措施,充分满足设计的需要和要求。在设计中以开挖、防护和绿化的同时进行为主要方针,这不仅顺应了当地的地形和地质,也保护了当地的生态环境。在工程建设中,不断优化和完善软土路基施工设计,促进了软土路基试桩工作的平稳开展,也保证了工程建设的整体效果。

 

3.2 加强搭板桥头设计的合理性

 

对于路桥过渡段桥头跳车问题,在路基路面结构设计的过程中应科学设置桥头搭板的坡度来解决上述问题,该方法可确保搭板的标高与桥台连接点高度相同。在路面连接的一侧,路面高度要比搭板的标高高,从而构成预留反向坡,然后再对其坡度予以严格控制,有效规避路面沉降问题,防止工程建设和使用中出现桥头跳车问题,保证行车安全。

3.3 加大埋深控制力度

 

当前,路桥过渡段路面结构搭板设计主要有三种形式,分别为台阶式、变厚式和等厚式。而且搭板的深度也有所不同。搭板埋深直接影响了路基路面的稳定性,且不同埋深的搭板要求也有所不同。高置式搭板要与桥台顶面的高度相同;中置式远台端的搭板顶面需在路面面层及基层的中间;低置式远台端的搭板顶面不得超过路面基层;路桥过渡段路基路面结构设计中,埋设方式的选择必须充分结合建设要求,全面了解不同埋设方式的特点,进而加强其科学性与合理性。

3.4 提高搭接方案设计的科学性与合理性

 

为方面后期工程施工的开展,必须高度重视基础设计和处理,有效加强路桥过渡段的完整性。路基压缩变形是引发桥梁两端下沉的主要原因。在桥面的设计中,若搭板与面层厚度相同,后期不会出现沉降差。所以,为显著增强路基结构的稳定性,可选择桥头搭板的方式。这里要求搭板的加强厚度不得超过2m。搭板所使用的材料要与桥面结构材料相同,并增强荷载分配的平衡性与均匀性,减少线路的振动,从而控制结构变形,确保行车的舒适性。

 

路桥过渡段路基路面结构设计在工程建设中占据着十分重要的位置,为此,我们必须明确设计中存在的主要问题,然后采取有效措施加以改进,以此推动工程建设的高质量竣工。

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