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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流路桥过渡段的设计与施工技术探讨.精品文档.路桥过渡段的设计与施工技术探讨 摘要 : 由于结构物与路基的刚度差异性，在结构物台后容易产生沉降不均，有时高差明显，行车中经常产生跳车现象，因此，在路桥之间设置一定长度的过渡段，使路桥之间的刚度逐渐变化，减少路桥间差异沉降，防止或避免桥头跳车现象，这是本文的研究课题。关键词 : 道路 路桥过渡段 台背 设计施工随着公路以及城市道路建设的不断发展，道路的安全性、舒适性和可靠性越来越受到道路使用者的关注，由此，对路面的平顺程度引起人们的高度重视。尤其是在桥梁台背引道段道路，由于桥台与路基的刚度差异性以及路
2、基沉降的原因，极易产生沉降差，特别是软土地基路段，沉降差异大，导致路面不平顺，出现桥头跳车现象，引起车辆行驶的舒适与安全问题。1路桥过渡段产生不均匀沉降的原因1.1桥头引道软土地基处治不佳软基路段由于地基沉降引起的桥头跳车现象普遍存在，分析其原因，首先是设计时，未能准确探明软基范围和深度，软土的物理力学性质等等，导致桥头路堤软土地基处治方法不恰当。此外采用的软基处治理论计算方法和选用的计算参数与软基实际沉降情况存在一定差距，导致软基处治未能达到预期效果。由于存在软土地基，道路运营过程中，受路基荷载及行车荷载，地基本身的沉降导致路基的沉降比桥台结构物沉降大得多，这是造成桥头跳车现象的主要原因。1
3、.2桥台台背路堤压实度不满足要求从道路工程运营情况可知，几乎所有桥梁、明涵等都要求台背填土单独处治。然而台后填土压实度由于设计不完善，施工用料、施工顺序、施工机械、施工经验、施工作业面等因素的影响，台背填土普遍存在压实度不足的问题，这是造成路桥过渡段不均匀沉降的主要原因之一，此外在道路营运过程中，路基在车辆荷载以及自然因素作用下会形成土基塑性变形的积累，导致路桥间的差异沉降，从而影响公路路面的不平顺。1.3桥头引道过渡段结构设计欠周到 桥头台背路基设计中，常用的过渡段结构物采用钢筋混凝土板(即搭板)，这种措施主要目的是通过搭板的整体强度，应力扩散，从而降低路桥间的沉降差异，以减少路桥间的不平顺
4、。从现有经验可知，桥头搭板断板现象较为普遍，设置搭板以后的桥头跳车现象仍然严重，分析其原因，有两种情况软基路段桥涵结构与桥头路堤沉降差异大，由于搭板长度不够起不到顺接作用，行驶车辆依然出现桥头跳车现象；搭板一端支承在弹性地基上，雨水冲刷带走台背填土等原因造成搭板与台背路堤脱空的不利受力状态，形成搭板设计强度不足，产生断板，引起桥头竖向线形突变，诱发车辆跳车现象。 2路桥过渡段的设计2.1路桥过渡段的变形控制路桥过渡段的变形控制必须解决两个问题严格控制过渡段内路基的工后沉降量，将路桥交界处的错落式沉降变成连续的斜坡式沉降。根据交通部公路软土地基路堤设计与施工技术规范JTJ017-96规定，路桥连
5、接处最大容许工后沉降为10cm。只有要求根据沉降曲线换算的工后沉降量小于容许工后沉降值，并且要求连续23个月观测的沉降量每月不超过6mm，才能进行路面施工。从路况调查结果可知，当路面局部纵坡达到0.5%时，车辆行驶会产生晃动或摇动现象。通过分析不均匀沉降值对路面结构附加应力的影响，建议路桥过渡段形成的沉降坡差以不大于0.4%为标准。2.2路桥过渡段的地基条件与路基条件在桥头引道路堤填筑过程中，采用土工合成材料加筋路堤并不能提高地基承载力，也不能有效地阻止地基的沉降。只有当地基具有足够的承载力，在路堤填土自重荷载与车辆荷载的联合作用下不致破坏而产生较大的沉降时，土工合成材料的加筋才会产生明显的效
6、果。因此,高等级公路路桥过渡段的地基条件应是保证路基的工后沉降10cm,沉降差小于5cm,沉降坡差0.4%的前提条件。根据公路路基设计规范JTJ013-95,对于我国高等级公路路桥过渡段的路基条件建议:土基的CBR值8%,压实标准为:路面底面以下00.8m,路基压实度95%;路面底面以下0.81.5m,路基压实度93%;路面底面1.5m以下,路基压实度90%。2.3路桥过渡段的结构型式设计2.3.1选择有利于减少路桥过渡段工后沉降的桥台结构在型式多样的桥台结构中，桩接台帽的桥台结构施工过程是：软基处理，填筑路堤；钻孔桩基施工；台帽和耳背墙施工。从其施工步骤可知，其过渡段路堤在桥台结构施工前填筑
7、，不受施工作业面的限制，有利于大型机械碾压，不遗留施工死角，压实均匀，压实度易达到设计要求。同时桥台结构施工时，又为过渡段软土地基和路堤填土留有一定的沉降期，有助于减少过渡段路堤工后沉降。因此,在桥梁设计时，宜首先选用桩接台帽式桥台结构。2.3.2桥台台背路堤加铺土工格栅在路桥过渡段路基中宜采用土工格栅技术，当土工格栅与土一起承受车辆荷载和土体自身荷载时，具有三方面功能：由于土工格栅使土体的抗剪强度得到充分发挥，约束了土体的侧向变形，控制路基填土的侧向位移，增强了路基的整体稳定性，从而增大了路基的变形模量。由于土工格栅与路基填土的摩擦作用，使上部荷载在路基中重新分布，降低了台背局部范围土中的垂
8、直应力，使路基土体承载力得到提高，从而减少沉降。由于水平摊铺的土工格栅具有弹性，在车辆荷载的反复作用下，不会产生或减少变形的累积。由于在路桥过渡段铺设土工格栅具有明显的工程效果，因此在路桥过渡段高填方路堤加铺土工格栅是比较有效处置措施之一。土工格栅的设置间距和长度通过计算确定，应满足公路土工合成材料应用技术规范JTJ/T019-98的要求。2.3.3合理确定搭板长度和搭板强度根据桥头路堤与桥台相对沉降量预计值以及车辆行驶要求的顺适程度，合理地确定搭板长度。国内设计搭板长度一般为68m，确定搭板长度原则为路面设计使用年限内，要求搭板随路堤沉降后倾角在1/2001/300范围内变化。搭板的长度能跨
9、越桥台台背难以压实的土体。根据搭板的受力状态，用弹性地基或简支梁计算搭板长度。根据规范要求，台后路堤容许工后沉降为10cm，按上述计算的搭板长度为3020m。因此，可参考此计算方法，结合具体情况确定搭板长度。搭板强度的设计，应根据搭板与台背填土可能脱空的最不利状态处理，同时考虑搭板节段的划分以及枕梁位置对搭板强度的设计影响。3路桥过渡段的施工研究3.1加强路桥过渡段的施工组织设计公路路桥过渡段的施工组织设计应该有利于减少路桥间的工后沉降差。在桥台结构完成后,尽快安排过渡段路堤与一般路堤的施工。并使用具有同等压实度能量的压实机械将过渡段路堤与一般路堤的碾压面按大致相同的高度进行填筑碾压。在路堤与
10、桥台连接部位，路堤与锥坡预压填土应同步填筑与碾压，使用大型机械碾压困难时可改用小型振动压实机械进行充分压实。此外，对一些路基工后沉降可能大的工点，如深层的软土地基和桥头高路堤，除了采用一切必要的地基处治措施，必须优先安排施工，进行静置预压直至符合规范要求为止。3.2加强路桥过渡段路堤填料的选择实施路桥过渡段路堤填筑之前，要有目的地选择桥头路基填料，采用各种土壤作对比试验。其试验项目包括：土壤的液限和塑限联合测定,实施筛分和击实试验；各种土壤在相同压实机具下达到同等压实度时的压实遍数与松铺厚度的关系。从实验结果中，比较各种土壤的技术指标，从中选出最适宜的土壤作为过渡段路堤的填料。从经济角度考虑，
11、以就地取材为主，就地取材既经济，而且工期短。填料原则上应选用干容重较大的砂类土或渗水性较好的材料。这样的材料具有良好的级配水稳定性和压实特性。当采用非渗水性土时,应在土中增加外掺剂，如石灰、水泥等。4结束语在桥头引道处，刚性桥台和柔性路堤之间的强度渐变段产生不均匀沉降，出现桥头跳车现象是公路工程一个重要而又突出的问题，但是，根据工程地质条件,做好路桥过渡段地基处治，结构设计恰当，加强控制过渡段结构施工的各个环节以及每道工序的工程质量，从客观上制定一套科学的管理程序，就能减少路桥过渡段的不均匀沉降，从而减轻甚至避免桥头跳车现象，提高行车舒适性和安全性。参考文献1JTGD30-2004 公路路基设计规范S.北京：人民交通出版社，2004.2JTGF10-2006 公路路基施工技术规范S.北京：人民交通出版社，2006.3JTJ017-96 公路软土地基路堤设计与施工技术规范S.北京：人民交通出版社，1997