淺談橋一體化設計的構思與初步實踐

李輝章

（勐海縣交通運輸局 云南勐海 666200）

淺談橋一體化設計的構思與初步實踐

李輝章

（勐海縣交通運輸局 云南勐海 666200）

隨著我國經濟的不斷發展，國家建設了大量的道路橋梁工程，來保證經濟的穩定以及持續發展。而在道路橋梁的建設過程中，對于道路與橋梁的銜接施工一直是路橋建設的一個重點。對于道路與橋梁的銜接施工，很大程度上決定了道路行車的安全性與舒適度，對于道路的車流量以及物流的運輸效率有著極大的影響。本文主要探討了路橋的一體化設計，以一高道路行車的安全性以及舒適度為目的展開研究。路橋的一體化設計不僅僅可以提高道路運輸能力并且能夠有效的縮短建筑工程的建設時間，對于提高路橋銜接的施工質量，促進我國經濟的穩定持續發展有著極為重大的意義。

道路；橋梁；一體化；設計；構思；實踐

1 路橋設計一體化的必要性

在道路橋梁建設中，橋梁的建設難度要遠遠的大于道路的建設難度，并且其建設成本也要高出許多，因而在一般的道路建設過程中往往是將道路建設與橋梁建設分開進行設計建設的。在橋梁的建筑過程中，對于橋梁的橋坡需要進行大量的填土，以保證坡面與道路路面的高度一致，但是在填土的過程中如果土層中含有大量的水分，導致其存在較大的空隙，在填土以后就會導致坡面的大面積沉降。并且在道路與橋梁的建筑基礎建筑時，由于性質的不同往往會采用不同的建筑基礎。橋梁的建筑設計往往會采用樁基礎，在考慮沉降時往往僅考慮橋梁施加于樁基礎上的壓力，通過計算以后得出橋梁的沉降數據。但是在實際的建筑中承臺對于橋梁也具有一定的承載作用，這樣一來在實際建筑完成以后的橋梁沉降會小于計算得出的沉降。再加上道路沉降的一些難以控制的因素，使得道路與橋梁的銜接處往往會存在一定的偏差。這樣一來施工往往所能夠采取的措施無非是對于銜接處進行修補，采用碎石、注漿等一系列的地基處理方法來解決道路與橋梁的銜接問題。但是這樣的處理措施往往治標不治本，在道路投入使用一段時間以后往往會再次暴露出問題，再加上較高的施工成本，使得這樣問題成為了道路橋梁建設的重難點。

為了能夠徹底的解決道路橋梁銜接處的施工問題，很有必要展開路橋設計的一體化研究。路橋設計的一體化就是在進行道路橋梁施工設計時改變原有的施工設計觀念，不再將道理橋梁分為兩個獨立的部分，而是將兩者作為一個整體進行設計，在設計時就要將道路與橋梁作為一個整體，對于銜接處的設計要更加的重視，做好銜接處的設計與施工，從根本上徹底解決橋臺跳車的問題。

2 路橋一體化設計構思要點

2.1 通過計算繪制道路橋梁的沉降曲線控制銜接處的變形

對于路橋銜接出的沉降控制需要同時從道路以及橋梁兩個方面入手，也就是說要讓道路的沉降減小或者讓橋梁的沉降增大，也就是說要有效的使得道路與橋梁之間的沉降差減小，使得兩者的銜接處能夠銜接的更加的平滑。對此可以通過計算得出相關的沉降曲線，通過對于道路橋梁的沉降曲線的對比來設計不同的施工方案對于沉降進行控制來達到減小沉降差的目的。

2.2 對于路橋銜接處的施工材料以及施工工藝的選擇要科學合理

在進行路橋銜接處的施工時需要根據計算得出的沉降曲線來選擇合適的施工工藝，所選擇的施工工藝一方面要科學合理，還應當符合實際的建筑背景，不能不切實際的選擇一些有效但是不適用的建筑工藝。在進行施工材料的選擇時也應當根據需要來選擇合適的施工材料，對于橋坡處需要采用一些能夠降低路面沉降速度的材料，使得橋坡的沉降速度能夠降低，與橋梁的沉降速度保持一致，達到兩者之間的協調與穩定。除了可以降低道路的沉降速度以外也課堂通過控制橋梁的沉降度使其加快沉降速度，從而達到兩者之間協調一致。

2.3 在道路與橋梁銜接處增加過渡段

由于道路與橋梁在建筑時對于強度的需求不一樣，因而其各自采用的建筑材料的強度也是不同的，而不同強度的建筑材料使得道路與橋梁在進行銜接施工時往往會存在較大的偏差。為了有效的解決這一問題，需要在橋梁與道路之間增設一條緩沖段，緩沖段道路的建筑材料選用不同強度的材料來進行建造，實現緩沖段道路強度由強到弱的漸變，從而保證路橋銜接處的強度過度。

2.4 對于橋梁樁基沉降的計算要合理準確

在進行道路橋梁的銜接處沉降計算時一定要計算準確，只有保證計算的準確才能夠確保銜接處的銜接平滑穩定。計算的重點以及難點在于橋梁樁基的沉降計算，由于樁基的沉降計算需要計算群體樁基的承重以及沉降，因而需用到等代墩基法、Mindlin解法等計算方法。此外對于軟土層表面的承載力計算與沉降計算一直以來都是一個重難點，需要考慮土層的強度，水分的含量，土層的滲水性等一系列的問題，這樣一來樁基在軟土層的沉降問題的計算難度以及需要考慮的問題就可想而知了。

3 路橋設計一體化的前景

3.1 經濟價值

路橋一體化的建筑設計能夠有效的改善道路橋梁銜接處的沉降不一致問題，有效的避免軟土區域的橋頭跳車問題，并且能夠有效的提高道路的物流運輸能力，使得道路的穩定性以及安全性大幅度提高。并且通過道路橋梁的一體化設計有效的降低了原來的對于道路橋梁銜接處的施工費用，并且免去了后期的道路維修費用，大大降低了施工的成本。

此外，技術上的提高也降低了道路橋梁設計過程中對于橋坡軟基的處理標準，從而降低了設計處理的費用，與以往的設計思路相比，路橋一體化設計中所用到的符合樁基等其他想法能夠有效的降低路橋的造價，并且能夠縮短工程的施工時間，降低施工費用，有效的節約了施工的成本。

3.2 技術難點

路橋的一體化設計在技術上是可行的，經濟上也是具有較大的優勢的，是一直具有建設性意義的設計理念。

對于路橋的一體化設計，其技術的重點在于橋梁自身的沉降速率的控制，這就需要通過大量的計算，實現橋梁沉降速度與道路沉降速度的計算與協調，從而達到兩者的一致。而這一切的基礎必須建立于滿足橋梁上部基本結構完整的基礎上才能夠進行的，因而，必須要對于橋梁的上部結構進行計算，保證橋梁上部結構強度滿足要求的基礎上再進行沉降速度的計算與控制。對于橋梁的上部結構而言，需要保證沉降的均勻，只有均勻的基礎沉降才能夠確保上部結構的穩定性，因而對于橋梁通行車輛的高度適量的進行提高也并不會影響橋梁的整體結構。在技術前提穩定的基礎上就能夠進一步實現橋梁沉降速度以及深度的控制，實現從單方面的控制來達到道路橋梁銜接處的平滑穩定。

4 路橋一體化設計的工程實踐

為了能夠實際的觀察路橋一體化的研究，以外環線高東二路跨線橋作為實際考察進行實踐。高東二路跨線橋為混凝土簡支梁橋。因為目前缺少相應的施工經驗，因而采用比較保守的指標來進行施工。對于橋梁的主跨，控制沉降的幅度較小，對于邊跨按照相關的規定進行控制沉降。在施工過程中為了保證施工的安全，在邊跨施工時預埋注漿管，一旦橋梁沉降超過預期就采取注漿的方法來控制沉降。

在沉降隨時間發展的預測問題上，對橋坡軟基，采用太沙基一維固結理論進行了預測；對橋梁基礎，以市內環線高架的樁基長期沉降觀測作為類比。以此對橋坡填土與橋梁施工的工期作出規定。

在施工時為了能夠獲得第一手的數據資料，對于施工制定了詳盡的監測方案，并且運用大量的檢測器件來對于施工環境進行檢測。對于承臺一樁群體系，量測承臺下土體的受力與沉降之間的關系，樁間土體的沉降，樁的受力（包括樁頂和樁身）與沉降之間的關系。通過在樁身設置鋼筋計，量測樁身的受力；在樁頂設置混凝土應變計，結合樁頂位置的鋼筋計，量測樁頂的受力；在承臺下埋設土壓力盒，量測承臺下土體的受力；在樁間埋設分層沉降管，量測樁間土的沉降；通過對承臺的沉降觀測，獲取相應的承臺沉降量。

5 結語

路橋一體化設計作為一種極具前景的設計理念，其不僅僅具有較大的經濟價值并且有具有較大的研究價值。路橋的一體化研究能夠有效的提高道路橋梁的物流運輸效率，提高道路橋梁的施工效率，降低施工的成本。盡管目前在實際的運用中還存在一定的難點，但是其具有的意義是明確的，已經得到了眾多的關注，相信在這一正確的施工設計理念的指導下，通過大量的施工實踐，一定能夠實現路橋一體化的設計與建筑，徹底解決道路橋梁的銜接問題，保證道路橋梁的暢通運行。

[1]吳海平，王匯文，葉 萌，等.路橋一體化設計的構思與初步實踐[J].上海公路，2002（4）：17～19.

[2]楊大余，蔡鋒，孫文濤.路橋一體化設計的構思研究[J].城市建設理論研究：電子版，2015（16）.

[3]陳偉宏.路橋一體化設計初步構思及其試驗研究[D].同濟大學地下建筑與工程系同濟大學，2002.

[4]要聰聰.實現路橋設計構思的一體化相關問題探討[J].房地產導刊，2015（11）.

[5]丁來平，程友明.路橋一體化設計的構思與應用前景[J].安徽地質，2003，13（4）：307～310.

U412

A

1004-7344（2016）12-0155-02

2016-4-10

李輝章（1955-），男，哈尼族，高級工程師，本科，主要從事道路與橋梁建設工作。