市政工程中道路橋梁連接處的設(shè)計與施工分析

文/王榮

1 前言

規(guī)范開展道路橋梁連接處設(shè)計施工作業(yè)，可以緩解行車顛簸與橋頭跳車等問題。重要的是，可有效保障駕駛員及乘客人員人身安全。由于道路橋梁連接處設(shè)計施工所涉及的流程內(nèi)容較多，在實踐過程中，要求相關(guān)工作人員強(qiáng)化個人的安全理念以及質(zhì)量管理意識，重點針對道路橋梁連接處設(shè)計施工內(nèi)容進(jìn)行合理部署。其中，為有效減少道路橋梁連接處設(shè)計施工問題，相關(guān)工作人員需要結(jié)合過往經(jīng)驗，對道路橋梁連接處設(shè)計施工常見的問題表現(xiàn)及成因進(jìn)行重點把握，并采取針對性措施加以規(guī)避。

2 工程概況

某城市主干道延長線工程線路總長度為8.11km。其中，路面寬度為26.5m，上面層結(jié)構(gòu)體系主要以雙向六車道SMA 瀝青混凝土路面為主。結(jié)合現(xiàn)場勘察情況來看，該工程施工區(qū)域環(huán)境條件相對復(fù)雜，地下水為松散孔隙水、基巖裂隙，以大氣降水補(bǔ)給為主。同時，該工程施工區(qū)域位于交通主干道，并且橋梁部分上跨繞城高速，交通流量較大，在交通組織方面存在一定難度。其中，該工程路橋連接處縱斷面如圖1所示。為保障現(xiàn)場施工作業(yè)安全，建設(shè)單位對施工單位提出了嚴(yán)格要求。具體要求如下。

圖1 路橋連接處縱斷面示意圖

一是總體施工組織計劃應(yīng)堅持按照先易后難的原則理念，對于施工現(xiàn)場所涉及的工作任務(wù)進(jìn)行逐步實現(xiàn)，保障各項交通通行任務(wù)得以互通。二是施工作業(yè)期間應(yīng)該針對交通干擾問題進(jìn)行重點考慮。其中，工作人員應(yīng)該對下穿高速交通通行問題進(jìn)行優(yōu)先考慮。為保障交通干擾問題得以減少，施工單位應(yīng)該對路橋連接處的設(shè)計施工方案進(jìn)行協(xié)同部署，落實各項細(xì)節(jié)要點內(nèi)容。

3 市政工程中道路橋梁連接設(shè)計及施工問題表現(xiàn)

3.1 連接處裂紋問題明顯

連接處裂紋問題始終是道路橋梁連接處運行期間常見的問題。從問題成因上來看，裂紋的出現(xiàn)主要受到施工材料、人為操作等因素影響。舉例來說，如果前期設(shè)計施工存在落實不到位或者設(shè)計不合理的問題，就很容易對連接處結(jié)構(gòu)質(zhì)量以及強(qiáng)度造成不良影響，進(jìn)而引發(fā)明顯的裂縫問題。

3.2 橋頭引道設(shè)計問題

多數(shù)情況下，路橋設(shè)計通常以過渡段設(shè)計方法為主。從客觀角度上來講，這種設(shè)計方法可以有效提高路面平整度。然而，部分市政工程項目對于橋頭引道設(shè)計工作缺乏高度重視，在設(shè)計過程中存在不科學(xué)問題，導(dǎo)致在后期運行過程中容易出現(xiàn)跳車情況。當(dāng)跳車問題頻繁出現(xiàn)時，橋頭搭板位置會出現(xiàn)明顯裂縫，引發(fā)行車安全問題。最重要的是，如果橋頭引道設(shè)計缺乏合理性，就會進(jìn)一步加劇臺背填土流失嚴(yán)重程度，容易危害道路安全[1]。

3.3 搭板設(shè)置不合理

為有效預(yù)防橋頭跳車問題出現(xiàn)，施工單位通常會在路橋交叉施工位置采取搭板法進(jìn)行操作實踐，以保障路橋平穩(wěn)過渡。然而結(jié)合實際情況來看，部分工程項目在應(yīng)用搭板法進(jìn)行施工實踐的過程中，因搭板設(shè)置不合理可能會引發(fā)交叉處的安全問題，嚴(yán)重時可能會導(dǎo)致搭板斷裂。

3.4 邊坡防護(hù)設(shè)計不到位

沉降問題始終是制約路橋交叉處施工質(zhì)量效果的重要因素。從成因上來看，造成沉降問題頻繁出現(xiàn)的根本原因是邊坡遭受水毀等自然災(zāi)害的侵襲。再加上設(shè)計人員在前期設(shè)計工作中，對于邊坡防護(hù)設(shè)計缺乏高度重視；或者是在邊坡防護(hù)設(shè)施的選用上存在不合理行為。舉例來說，部分設(shè)計人員選擇采取石塊堆砌方法形成防護(hù)坡體系，局部則利用網(wǎng)格草護(hù)坡，在雨水的雙重作用下，容易出現(xiàn)路基沉降問題[2]。

3.5 軟土地基處理效率不高

軟土地基處理效率在一定程度上會對道路橋梁連接處施工質(zhì)量效果產(chǎn)生影響。舉例來說，如果施工單位可以正確處理軟土地基問題，在一定程度上可以有效控制或者減少跳車問題。其中，在軟土地基處理方法的選擇上，可以從換土法以及固結(jié)法等方面進(jìn)行施工實踐。但需要注意的是，在施工操作期間，工作人員必須規(guī)范個人的行為，避免交叉處存在不均勻沉降問題。

4 市政工程中道路橋梁連接處的設(shè)計施工措施分析

4.1 設(shè)計措施分析

4.1.1 加固軟弱路基地段

為確保道路橋梁連接處設(shè)計施工效果得以全面加強(qiáng)，現(xiàn)場施工人員應(yīng)該重點針對軟弱路基地段進(jìn)行全過程質(zhì)量監(jiān)管，并采取科學(xué)合理的加固方式，減輕軟土路基對道路橋梁工程運行質(zhì)量帶來的不良影響。在處理過程中，施工人員可采取豎向排水體或者加固土樁等方法對連接處軟弱路基進(jìn)行針對性處理。

其中，對于上路堤以及路床結(jié)構(gòu)位置而言，施工人員可優(yōu)先采取強(qiáng)度高且水穩(wěn)定效果良好的填料進(jìn)行填筑以及壓實處理。需要注意的是，施工人員應(yīng)該采取分層填筑壓實方法進(jìn)行操作處理。除此之外，施工人員也可以根據(jù)實際情況，運用體外預(yù)應(yīng)力加固法實現(xiàn)對橋梁承載力的監(jiān)控分析。本工程設(shè)計施工通過采取體外預(yù)應(yīng)力加固方法，基本上達(dá)到了保障橋體抗彎強(qiáng)度以及抗剪強(qiáng)度的目的。

4.1.2 合理優(yōu)化搭板設(shè)計方法

針對路橋連接處施工而言，前期規(guī)劃設(shè)計工作應(yīng)該重點針對搭板設(shè)計應(yīng)用問題進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃與合理實踐，具體設(shè)置方法可以參照圖1。在設(shè)計過程中，設(shè)計人員應(yīng)該主動立足于路橋交叉處坡度以及過渡長度等因素表現(xiàn)，結(jié)合實際情況盡量使用較長的搭板，以保障過渡效果。其中，對于小型橋梁而言，在搭板長度的控制上可以設(shè)置為5m 左右。

而對于大型橋梁而言，搭板長度至少要設(shè)置為9m。對于比較特殊的情況，設(shè)計人員可根據(jù)施工要求適當(dāng)延長搭板長度，以期可以減少因路堤沉降所帶來的橋頭跳車問題。需要注意的是，搭板設(shè)計期間應(yīng)該對受力情況進(jìn)行重點考慮，并根據(jù)實際情況對最佳長度進(jìn)行科學(xué)計算，也可以利用簡支梁方式增加搭板末端厚度，確保到橋連接位置處的穩(wěn)定性與安全性。

4.1.3 重視臺背回填設(shè)計問題

高度重視臺背回填設(shè)計問題，基本上可以視為保障道路橋梁連接處施工設(shè)計效果的重要方式。在設(shè)計前期，設(shè)計人員應(yīng)該對回填材料的物理性質(zhì)進(jìn)行綜合評定，并根據(jù)評定結(jié)果與施工現(xiàn)場環(huán)境因素進(jìn)行結(jié)合，確保所選擇的回填材料可以滿足現(xiàn)場施工要求。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)實際情況做好配比方案部署工作。舉例來說，設(shè)計人員可利用換填輕質(zhì)材料法加固路基結(jié)構(gòu)。同時，現(xiàn)場施工人員應(yīng)該重點針對填料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，保障結(jié)構(gòu)壓實度以及質(zhì)量效果。除此之外，設(shè)計人員也可以適當(dāng)引入加載法補(bǔ)充填換法優(yōu)勢[3]。

在具體應(yīng)用過程中，設(shè)計人員可要求現(xiàn)場施工人員通過增設(shè)點井以及豎井等方式，達(dá)到降低地下水水位的目的，減少地基沉降問題。除此之外，在設(shè)計期間，設(shè)計人員還需要對液限以及土壤塑限進(jìn)行全過程檢測，以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性與安全性。需要注意的是，設(shè)計人員可適當(dāng)延長連接處的斜坡，以確保路橋連接處剛度性能以及柔度性能得以深化加強(qiáng)。

4.2 施工措施

4.2.1 施工管理措施

現(xiàn)場施工管理水平在一定程度上會對道路橋梁連接處施工質(zhì)量效果產(chǎn)生影響。針對于此，建議施工管理人員應(yīng)該深刻意識到自身崗位職責(zé)重要性，通過制定科學(xué)合理的施工方案內(nèi)容，保障規(guī)范施工以及文明施工目標(biāo)得以順利實現(xiàn)。本工程在施工方案的確立上，通過成立調(diào)研與監(jiān)督小組實現(xiàn)對工程現(xiàn)場以及施工過程的調(diào)研分析，根據(jù)所掌握的工程地質(zhì)特征材料以及相關(guān)數(shù)據(jù)，做好現(xiàn)場監(jiān)督管理工作。

4.2.2 養(yǎng)護(hù)管理措施

貫徹落實養(yǎng)護(hù)管理工作可有效保障道路橋梁連接處設(shè)計施工效果。一方面，現(xiàn)場施工人員應(yīng)該對橋梁伸縮縫養(yǎng)護(hù)問題予以高度重視。一般來說，伸縮縫主要位于橋臺與橋梁之間，對其實施科學(xué)合理的養(yǎng)護(hù)管理工作，可保障車輛安全通行。另一方面，現(xiàn)場施工人員應(yīng)該加強(qiáng)對路基結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)管理。工程竣工之后，施工人員應(yīng)該做好路基保養(yǎng)工作，避免路基結(jié)構(gòu)出現(xiàn)漏水或者沉降等問題。除此之外，現(xiàn)場施工人員應(yīng)該對搭板養(yǎng)護(hù)工作予以高度重視。結(jié)合以往的經(jīng)驗來看，合理設(shè)置與應(yīng)用搭板可減少橋頭跳車問題出現(xiàn)，同時也可以增強(qiáng)橋臺與路基運行效果。

5 結(jié)語

總而言之，高度關(guān)注道路橋梁連接處設(shè)計施工問題始終是市政工程參建單位予以落實的工作重點。在實踐期間，設(shè)計人員與施工人員應(yīng)該承擔(dān)起自身崗位職責(zé)，重點針對道路橋梁連接處設(shè)計施工問題進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃與合理落實。其中，針對道路橋梁連接處設(shè)計施工常見的問題及成因表現(xiàn)進(jìn)行重點把握，并采取科學(xué)合理的防范措施加以規(guī)避。