基于安全性的路橋過渡段差異沉降控制標準探析

于富生，楊 蕭

（中交一航局第一工程有限公司 天津 300456）

1 建立路橋過渡段路面不平整計算模型

在路橋施工過程中，橋頭跳車是最為常見的問題，該問題不僅會對橋梁的通行能力造成影響，還都會對行車安全和駕駛舒適度造成影響。針對這一問題，國內外的許多研究人員就此提出了不同的控制標準，但是總的來說在其過渡段的結構參數方面的研究是比較缺乏的。除此之外，車輛結構參數等也會對路過渡段差異沉降造成較大的影響。本文針對不搭設板以及搭設板這兩種情況，建立了兩種不同的計算模型。沒有搭設板的情況之下，模型可以進行適當的簡化，圖1是不搭設板計算模型，圖2是設搭板的路橋過渡段計算模型。

圖1 不設搭板的路橋過渡段計算模型

圖2 設搭板的路橋過渡段計算模型

凹陷的路橋過渡段差異沉降以及縱坡變化如圖2，圖2中的θ1主要指的是橋面沉降前后的轉交，而橋面與搭板的轉角為θ2，θ1與θ2之間的正切值為△i1,△i2為橋面與搭板坡差，△h表示的是橋臺末端土體間與搭板工后差異沉降。另外θ1與θ2之間的和為θ，但是由于θ2與θ1的數值很小，所以θ的值也非常小。

如果不對搭板進行考慮，可以將其簡化為臺階模型，如圖1所示。圖1中的U表示的是臺階的高度，θ橋面的轉角，也可以看做是橋面沉降坡差。該模型主要分為兩種情況，一種是θ小于0，該種情況指的是沉陷之后的引道路面與橋面之間存在的夾角，θ大于0則指的是由于橋面邊跨轉角比路面轉角大，從而出現的垂直錯臺現象。

2 基于安全性的路橋過渡段差異沉降控制標準

通常情況下，客貨車的質量都很大，因此其在運行途中產生的慣性也非常大，尤其是在高速公路的過渡段。這一實際情況讓客車的實際操作難度有所增加，尤其處在臺階較高的區域，這個區域會降低剎車效果，小轎車的情況要相對好一些。本文主要以客車為主對其構建方法進行分析。

通過對高速公路的過渡段的動荷載系數以及動荷載等進行分析之后，我們大致得到了以下信息：將高速公路過渡段的過渡最大沉降量定位過渡沉降指標，以H來進行表示，模型圖如圖3所示：

圖3 最大沉降量H

我們將hj設為設搭板情況下交工驗收時候的搭板測量范圍內的末端標高，以及不設搭板的情況下的驗收測量范圍內的最低標高，而將hc設置為不設搭板條件下的搭板末端標高以及設置搭板條件下的最低標高。那么通過以上說明，我們可以得到：H=hj-hc。

由此我們可以知道H與動荷載系數之間的關系是非常密切的，并且推斷出H的數值越大，動荷載系數也會相應的越大。也就說明了客車在通過路橋過渡段的時候，震動越強烈，那么發生安全事故的概率就會越高。當H在1cm～3cm之間的時候，車輛的行車安全不會受到太大影響，因此也不需要進行養護以及維修。當H在3cm～5cm之間的時候，會對行車安全造成一定的影響當H在5cm～7cm的時候，就會對行車安全造成表嚴重的影響，如果H超過7cm的時候，會對行車安全造成比較嚴重的影響。另外當H超過3cm的時候，就需要進行養護了。

3 結語

在高速公路建設施工的過程中，路橋過渡段的差異沉降問題的控制，一直以來都是需要進行重點考慮的問題。但是通過對目前的情況進行分析，我國相關部門對于這一情況的解決控制標準的建立，并不完善，也就是說現階段還沒有完善的基于安全性的路橋過渡段差異沉降控制標準。本文通過對不設搭板以及設置搭板等兩種情況進行了分析，并對這兩種模型進行了建立，在此基礎上分析了車輛動荷載評價指標以及車輛垂直振動力學模型等進行了簡單的分析，最終發現在設置搭板的情況下，車輛的動荷載系數會增加的比較明顯，隨著搭板長度的增加，動荷載系數會逐漸減小。也就是說搭板的設置，在一定程度上會對車輛的振動效果有所改善。