紀衛鋒
(海陽市公路工程處,山東海陽265100)
道路與橋梁連接處的設計與施工關系著橋梁的建設質量以及橋頭“跳車”現象發生的頻率。只有不斷提高道路與橋梁連接處設計與施工的水平,提升設計與施工的能力,才能確保連接處的安全,減少橋頭“跳車”現象的發生。近年來,一些交通事故的發生往往是由于橋頭“跳車”引起的,不但造成人員傷亡和財產損失,而且不利于國家經濟的快速發展。當道路與橋梁連接處的設計水平和施工質量能夠得到提高,不但可以有效減少“跳車”現象的發生,還可以使人們的出行體驗變得更加舒適愉悅。由此看來,道路與橋梁連接處的設計與施工對于減少“跳車”現象發生、保證人們出行安全十分必要[1]。
造成橋頭“跳車”現象發生的原因主要有五個:一是地基,橋梁建構的目的是保證有河流的地方人們能夠順利出行、車輛能夠順利通過。如果橋梁建構的位置水位過高,會使地基的含水量過大,抗壓效果差,在車輛長時間的碾壓下,會導致橋梁出現破損,引起橋面的沉陷。二是臺背填料,臺背在填料時選擇透水性較好的材料,不利于橋梁的穩固,在長時間車輛超載的情況下,會造成橋面的沉降,從而導致橋梁的安全系數降低。道路與橋梁剛度的差異也是造成橋頭“跳車”現象發生的一個重要原因。三是剛度差異,由于道路建設時使用的材料柔性較強,橋梁建構時使用是剛性材料,穩固性較強,因此橋梁在長時間車輛碾壓下不會嚴重地變形或破損,而道路的破損和變形現象就顯得尤為明顯。一旦道路破損嚴重,會阻礙駕駛者的行使判斷,導致“跳車”現象的發生。對于橋梁的建構關鍵在于設計。只有請專業的設計人員設計出合理可行的設計方案,才能為建構出高質量的橋梁創造條件[2]。四是設計深度不夠,橋梁的設計深度決定著橋梁的使用年限。施工控制不嚴也會導致“跳車”現象的發生。五是施工控制不嚴,施工作為建設橋梁的重中之重,決定著所建設橋梁的質量和效果。如果施工過程存在問題,那么設計出的橋梁也會存在著很多缺陷。只有對施工過程給予足夠的重視,才能建造出值得人們信賴的橋梁。
2.1.1 路橋過渡段的變形控制
交通運輸部明確規定了道路與橋梁過渡段的標準,道路在橋梁連接處最大的沉降限度為10cm。一旦發現道路與橋梁連接處的高度差異大于10cm,相關地區的負責人員應立即上報。此時說明了道路與橋梁連接處已經不符合相關標準要求,為了保證人民的出行安全,應立即進行整改,如果整改不及時,發生事故時造成的損失是無法挽回的。此外,在橋梁建成后,要對橋梁進行2~3 個月的觀測,即便做不到那么久的觀測,也要保證道路與橋梁連接處符合標準要求。只有嚴格遵循國家的標準,才能更好地對道路與橋梁連接處進行設計,減少路橋過渡段的變形,保證路橋過渡段的行使安全,從而建造出一個高質量的橋梁,減少“跳車”現象的發生,發揮橋梁應有的價值。
2.1.2 合理設置緩和過渡段
由于道路與橋梁所用材料的不同,導致道路與橋梁變形的大小與速率都會有所不同。道路與橋梁連接處作為連接道路與橋梁的關鍵部分,發揮著重要作用。在長時間超載車輛的碾壓下,橋梁與道路都會發生不同程度的沉降,導致道路與橋梁連接處存在著高度差。高度差的存在使車輛行使到此階段時會有跳躍的趨勢,即所謂的“跳車”現象。“跳車”現象的發生不利于車輛中乘客的人身安全,甚至會引發不必要的交通事故。此外,道路與橋梁不同程度的沉降也使得司機難以把握在此階段行駛的速度,若行駛過快,會造成駕駛員在必要時不能及時剎車,若行駛過慢,可能造成汽車在關鍵時意外熄火,從而引起交通堵塞。可見無論過快或過慢,都存在著一定的安全隱患,對出行的安全十分不利。為了避免這些現象的發生,可以在設計道路與橋梁連接處時根據實際情況合理設置緩和過渡段,減小道路與橋梁連接處的高度差,避免交通事故的發生[3]。
2.1.3 土工格柵設計
土工格柵是一種分散材料,將土木格柵應用到道路與橋梁連接處的建造中可以分散土壤所承受的車輛的重量,從而減小道路與橋梁的變形,有利于提高道路與橋梁的穩定性,增強安全指數。道路與橋梁的變形會導致路橋過渡段的大幅度沉降、道路與橋梁自身的破損,一旦損壞,需要投入大量的資金進行改造和修補,是非常費時費力的。如果在路橋過渡段設計的過程中添加土工格柵,會減少道路與橋梁連接處存在的安全隱患,減小道路與橋梁各自的變形強度從而發揮土工格柵的價值。盡管土工格柵的應用在道路與橋梁連接處有很多優勢,但并不意味著可以一再地使用土工格柵。土工格柵的運用要合理、要有科學的依據。只有在施工時合理地設置和使用土工格柵,才能使土工格柵發揮應有的價值。土工格柵的設計,一定要完全符合相應的要求和標準。
2.1.4 搭板專項設計
搭板是防止道路與橋梁連接處不均勻沉降的有效措施,能夠彌補路橋過渡段的沉降問題。在現實的生活中,即便道路與橋梁連接處的沉降能夠及時被發現,也不代表著能夠及時被修補,畢竟修補工作的展開需要消耗一定的時間和精力、人力和物力。如果路橋過渡段的連接處不及時填充修補,可能使駕駛員在未知的情況下無法正確把握行駛的速度,從而釀成悲劇。此外,即便在路橋過渡段的連接處設置搭板,可能還是不能在沉降方面發揮有效的作用,原因在于對于搭板的設計過于簡單或者設計不符合國家規定的標準。為了使搭板發揮應有的價值,相關工作人員在設置搭板時要從使用材料、設計標準等多方面進行考慮。作為專業的設計人員,要努力提高自身的設計能力和設計水平,從而設計出高質量的搭板,有效解決道路與橋梁連接處的沉降問題。
2.2.1 填料的選擇
在道路與橋梁連接處填充材料時要選擇滲水性較好的材料。材料的滲水性好可以增強路橋過渡段材料遇水的穩定性和抗壓性。在填充之前,要反復檢查需要填充處是否有落葉、垃圾等其他雜物,一定要保持干凈整潔。若被填充處雜物過多,會導致路面不平,填充后的效果不佳。即便填充完成,由于路面不平,在多雨天氣容易發生雨水的累積且不易排出。在長時間雨水的作用下,會導致路面大量滲水,因此道路與橋梁連接處的損壞較快。為了降低經濟損失,一定要減少填充路面的雜物。施工人員在選擇材料時可以選擇輕質的材料。輕質的填料可以減少對地面的壓力,從而減少長時間的地面超載下道路與橋梁連接處的沉降量,保證出行者的生命安全。只有對填料的選擇進行嚴格控制,才能設計出一個高質量的路橋過渡段。
2.2.2 采用粉煤灰
粉煤灰是輕質材料的一種,也是在選擇填充材料時一個不錯的選擇。由于粉煤灰自身的重量輕、強度高、壓縮性小等特點,與其他填充材料相比有著更多的優勢。而選用粉煤灰作為填充材料,還可以使整體材料的強度更高,從而使道路與橋梁連接處總的沉降量較小。粉煤灰的使用,也可以有效減少其他的填充材料帶來的雜物問題,保持地面的整潔,以保證更好的填充效果。粉煤灰自身密集性強,壓縮性小的特點,可以減小道路與橋梁連接處縫隙的尺寸。眾所周知,一旦道路出現縫隙,再加上雨水的作用,損失強度較高、損失速度也比較快。科學采用輕質材料作為施工的填充材料,既是對人們出行安全的負責,也是對施工人員的肯定。
2.2.3 地基處理
地基的設置是對道路與橋梁連接處有效施工的措施之一,也是施工人員需要建構出高質量的道路與橋梁所必須要重視的。道路與橋梁連接處在長時間下發生沉降的主要原因是地基不夠牢固。建造道路與橋梁和建造房屋有著相似的道理。人們常說:“地基不穩,房倒屋塌”,如果道路與橋梁連接處的地基不穩,也會發生道路破損、橋梁塌陷的現象。因此,保證好地基的質量是建構道路與橋梁過渡段的重要基礎。對于地基的設計不能急于求成,要在有限的工期內對地基進行高效率的建造。地基設計的初衷是降低道路與橋梁連接處的沉降量,保證道路與橋梁連接處的質量。在建造的過程中要始終牢記地基設計的初衷,為保證設計質量創造有利的條件。
2.2.4 臺背換填
臺背在減小路基變形上發揮著重要作用。臺背在選取換填材料時應選擇易壓、排水性能較好的材料。之所以選取易壓的材料是因為在換填時可以減小土壤間的縫隙,使得壓路機在碾壓材料時可以使地面更加堅實,在長時間的使用下不容易變形。臺背選擇排水性能較好的材料可以在陰雨連綿的天氣促進雨水的排放,從而減少雨水的沉積。當道路與橋梁連接處的表面不再有大量的雨水聚積時,可以減少地基因吸水而發生嚴重的變形,減少路橋連接過渡段的沉積,保持路面的平整,減少道路與橋梁連接處的安全隱患。雖然臺背換填的方式可以減小道路與橋梁連接處的變形,但在防止沉降方面還存在著問題。因此,不斷改進臺背換填的方式可以使臺背換填最大程度地發揮其積極意義。
2.2.5 擠密樁復合道路地基
普通的地基已經不能滿足建構出高質量的道路與橋梁的過渡段,減少橋頭“跳車”現象發生的需要。想要確保路橋過渡段的設計質量,就要在施工上保證其地基的質量。改造地基就成為了施工時的重中之重。為了解決普通地基存在的問題,施工人員可以在施工時采用擠密復合地基的方法進行處理。擠密復合地基的土壤密度較大,抗壓性強、排水性能好,在施工時被廣泛應用。盡管普通地基使用的成本較小、可以為交通運輸部門節省更多的資金,但存在的安全隱患較多。雖然擠密復合路基的經濟成本較高,導致交通部門的收益變少,但是可以確保人們的出行安全。
2.2.6 設置柔性橋臺
柔性橋臺可以降低橋面的剛度,從而縮小道路與橋梁之間剛度的差異,使駕駛員在行駛到道路與橋梁連接處時可以有緩沖的機會。從而減少交通事故的發生。當道路與橋梁之間的剛度差縮小,二者之間的變形程度的差距同時也會縮小,從而減少橋頭“跳車”現象的發生。總之,柔性橋臺對于道路與橋梁連接處的建造有很大的幫助。柔性橋臺的優勢之多并不代表著柔性橋臺沒有任何缺陷。柔性橋臺存在的問題就是施工難度較大,會耗費大量的時間和精力。而且柔性橋臺的使用范圍有很大的限制,其主要應用于個別簡單的橋梁結構。由于大多數橋梁的結構較為復雜,不滿足柔性橋臺運用的要求,因此,無法在設計和施工時利用柔性橋臺的優勢,將柔性橋臺運用到橋梁的建造中。對于柔性橋臺存在的問題還需要進一步進行探索。
2.2.7 加強施工過程中的技術管理
施工過程中材料的選取以及施工的方式是建構高質量的路橋過渡段,減少橋頭“跳車”現象發生的重要部分。但并不代表著做好這些施工的準備工作就可以建造出高質量的橋梁。施工技術也是保證施工質量的重要部分。施工人員只有具有專業的施工能力和施工水平,并在此基礎上不斷提升自己的施工技術,才能促使工程高效地完成。倘若施工人員的技術欠缺,不具備專業的施工人員應有的能力,即便使用再先進的方式和材料也不會對路橋過渡段的建造有多大的幫助。施工人員作為建造道路與橋梁連接處工程的關鍵人物,必須要提升自身的施工技術,相關部門也要做好對施工過程的技術管理,加大對施工技術的監督力度,從而保證施工的質量,得到人們的肯定。
橋頭“跳車”現象的發生并非必然,對于道路與橋梁連接處的問題要積極解決,從而減少橋頭“跳車”現象的發生。為了建造出高質量的路橋過渡段,工作人員可以分別從道路與橋梁設計與施工的方面進行探索,為保證連接處的質量創造條件。施工人員和設計人員要做好自己的本職工作,努力提升專業水平,為保證人們的出行安全貢獻力量。