針對路橋過渡段及路基路面結構設計探究

張偉峰

（黑河市旭欣公路勘察設計有限責任公司， 黑龍江 黑河 164300）

針對路橋過渡段及路基路面結構設計探究

張偉峰

（黑河市旭欣公路勘察設計有限責任公司， 黑龍江 黑河 164300）

路橋設計是大型工程設計，過程中難免會產生很多困難讓工作人員無從下手。但是路基路面的建設直接影響著交通樞紐甚至經濟的發展，人員的溝通交流情況，所以正確的找出問題所在，適時地提高設計技術能夠有效的避免很多問題。本篇文章針對路橋過渡段的設計進行詳細的分析，對應該做出的整改進行了闡述。

路橋過渡；路基路面；結構設計

一、路橋過渡段路基路面常見病害分析

由于橋梁建設土層、結構設計等原因，在路橋過渡段經常會出現種種問題，影響橋梁的正常使用。對于這些問題需要采取科學的方式進行結構設計調整及技術實施方式的改進，為確保設計與技術的科學性、合理性，對路橋過渡段路基路面常見病害產生的原因進行分析是必要的。下面將對主要的病害進行分析。

1.1 控制橋涵的高度

在橋體建設的過程當中，肯定會遇到路段之間連接不上的情況，這種情況下我們就需要在兩個路段之間建立橋涵，過程中就會出現橋涵與兩邊的路段不能完全對接，造成橋涵兩側出現臺階，這嚴重影響了行車過程中的安全問題。要想完成橋涵的完全對接，可以說是不太可能，但是可以盡量減小橋涵的高度，盡量接近地面路段的連接點。這就需要對施工路段的準確了解，了解地質情況，技術是否實用的情況，如果通常所使用的施工技術對路段不適用，需要設計者針對相應路段做出適合的設計技術的改進。不能完全控制橋涵的出現，就盡力把橋涵的高度控制在不會造成危險的高度之內。這對于路橋過渡段的施工技術人員來講也是非常具有挑戰性的。

1.2 天氣嚴重影響道路的壽命

橋涵對行車安全的影響尤其體現在了車輛在高速公路上行駛的階段。高速公路上車輛的速度一般都是比較快的，對路橋過渡段的施工要求也就嚴格了很多，相比較普通的路段，橋涵是可以避免的，但由于高速公路的路段的特殊性，橋涵的出現是難以避免的。高速公路的車流量較大，承載力也大，這就在無形當中給路橋過渡段的設計增添了壓力，要在保證承載力的情況下，對橋涵進行完美的處理，也是對施工技術新高度的挑戰。加上天氣這個不定因素的影響，若是遇到雨天，道路建設中有洼陷，道路出現裂縫等問題的出現，都會嚴重影響公路的日常維護工作。道路積水對路橋過渡段的影響也是造成過渡段難以修復的原因之一。即使建設質量再好的道路也會因為積水長時間的侵蝕而腐爛，導致道路壽命減少。

二、路橋過渡段路基、路面的結構設計

路橋過渡段的科學設計是影響路橋過渡段真正實施過程的重要因素。施工的整個過程都是嚴格按照設計圖紙的標準參數進行工作的。保障設計工作人員的高職業道德素養，強烈的責任心有擔當的優秀品質，才是保障工程按時進行的前提，設計人員應該嚴格按照施工的標準比例進行設計。對路橋過渡段路基路面的結構設計主要包含以下幾個方面：

2.1 過渡段搭板的設計。

搭板設計工作在工程當中深受重視，好的搭板設計可降低橋頭跳車發生幾率，搭板的設計主要包括搭板的型式、埋置深度、搭板的長度以及寬度。搭板有三種型式，即：臺階型、等厚、變厚度，低式置、中式置以及高式置是搭板的埋置深度。在進行路橋過渡段搭板埋藏深度的設計時，工程人員常常通過路面結構的狀況來決定采用哪種型式的埋置深度，值得注意的是，采用低置式時為了方便路面鋪設，搭板的遠臺端頂面必需處在路面基層的下段；采用中置式時遠臺端搭板頂面必須要處在路面基層與面層的中央；搭板頂面必須與橋臺頂面的高度一致是采用高式置埋置深度必須遵循的要點。一般情況下，高式置用于水泥混凝土路面，瀝青混凝土路面也可采用，但考慮到路面與搭板鑲嵌問題時，為了避免出現路面凹凸不平狀況，瀝青混凝土路面適合采用低置式和中置式。工程施工根據實際情況而定，采取適合的形式進行施工，不僅可節省資金，還保障了工程質量。路橋過渡段搭板長度和寬度的設計，在確定搭板長度時需要考慮的四個條件：置土前預留缺口上的長度，搭板長度必須跨越其長度；除此之外還需跨越臺后破壞棱體的長度；沉降后搭板縱坡大小的變化值不得大于最大容量值；搭板受力的有效長度必須得到保證。通常大橋搭板長度為8～12m之間，小橋為6～8m之間。在我國，搭板邊緣與緣石邊緣的間隔長度一般為 0.5m，為了使搭板受力減小，應使搭板寬度和橋面寬度一致，若搭板寬度不夠，車輛在行駛時極有可能在搭板的縱向邊緣上方行駛，這對搭板的受力非常有害。

2.2 緩和過渡段的設置。

橋臺與路基、路面結構型式迥然不同，橋臺是有剛度較大的混凝土結構構成，而路基與路面結構分別是由具有柔性的填土和瀝青混凝土。所以在工程結構設計中必須考慮地面上的路堤過渡段強度設置，且進行軟土地基處理工作時，由于各段強度不一致，所以也需設置強度過渡段。世界銀行貸款項目對柔性路堤和剛行嚴格控制，使之在控制在一定范圍內，不影響公路的質量。

2.3 橋臺臺背采用土工格柵技術。

目前我國的公路工程技術得到一定發展，在路橋過渡段路基施工的設計中，廣泛使用土工格柵技術。土工格柵技術能使土與土工格柵在一起共同受到土體本身荷載與車輛荷載的同時，充分發揮土體的抗剪強度，使路基整體的穩定性大大增強，控制土體發生側向變形同時也有效的控制了路基填土發生側向位移的可能性，從而路基的變形模量有所增大。車輛荷載的反復作用，常常導致橋臺臺背受壓變形，現由于水平攤鋪的土工格柵具有一定的彈性，即便車輛荷載的反復作用都會減少甚至不會產生變形的累積。上部荷載由于路基填土和土工格柵產生的摩擦作用，可在路基中進行重新分配，由此橋臺的部分臺背垂直應力所有降低，提高了路基土體的承載能力，還降低了沉降的發生率。

三、不設置搭板時橋頭路基設計

目前,國內高等級公路在大中橋處均設置搭板,但若搭板一旦破壞,不僅嚴重影響車輛的正常通行,而且施工難度大、維修費用高。從上個世紀七、八十年代,以來德國、意大利等國在橋頭處不設置搭板。由于引道和橋臺兩者的剛度的差別是造成橋頭跳車的一個主要原因,因此一種有效的處治方法就是改善橋臺后路基的整體剛度,使其盡量向剛柔過渡,故所用的材料經常為柔性向剛性過渡的過渡材料,半剛性材料最合適,粒料次之。陜西境內的西三公路、機場東線、西閻高速等均將橋頭引道用半剛性材料進行了換填,經過長期的使用觀測證明效果良好,有效地減少了差異沉降。當然,在這種情況下,必須采取有效的措施保證臺后的壓實度,完善臺后的排水設施。若忽略橋臺邊界條件的影響,則進行結構分析時引道和普通路段沒有區別。但引道還需考慮沉降問題,由路基沉降分析可知,壓實度的提高能有效地提高素土的壓縮模量,但由于其基數太小,所以,素土壓實度縱然達到95%,其最終沉降量也較灰土大得多,因此,對高填方橋頭路基不宜過多采用素土填筑。同時,在輪重所引起的應力與路基土自重所引起的應力的比值為1/5時,某些重車荷載作用下的路基工作區深度最大可達 2.9m。故考慮到因路基沉降引起橋頭跳車的嚴重性,建議在不設置搭板時,橋頭高填方路面結構采用無機結合料,其底基層厚度應不小于3m,底基層及素土壓實度均要求為95%。

結語：

根據適當的設計技術對過渡段的設計進行改進，可以有效地的解決使工作人員犯難的問題，提高過渡段的設計技術，注重對設計人才的培養，加強工作人員的實訓，從豐富的經驗中找出解決問題的辦法，改變傳統思考問題的思維模式，換個方式想問題，換個設計方式或者根據具體路段改進設計方式也許難題就會迎刃而解了。

[1]姚虹彬.路橋過渡段軟基路基路面的結構設計與施工[J].知識經濟,2011，(7).

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1007–6344（2015）01–0231–01