范均良,曾娉
(抚州市公路管理所,江西抚州344000)
摘要:详细剖析了道路与桥梁连接段不平顺的形成原因,并对该问题的危害进行了探讨。从施工角度分析了影响连接段不
平顺的因素,包括软弱地基未有效处置、路基施工质量差和边坡防护不当等。最后提出了提高连接段平顺性的施工方法和技术要点,以保障道路与桥梁的使用寿命,提高道路行车安全性。
关键词:道路;桥梁;连接段;施工中图分类号:U415.6
文献标识码:B
0引言
随着我国公路建设水平的提高,公路建设质量往往以更严格的标准来衡量,其中行车舒适性和安全性就是重要的指标。为了保证行车的平稳和舒适性,不仅要求道路路面平整,还要求在重要转折位置具有较好的连续性,保证高速行驶的车辆平稳经过。桥梁和道路连接处就是存在转点的区域,该区域的桥梁跳车问题一直是设计与施工的难点。由于桥梁与道路整体竖向刚度不同,在长期的运营荷载作用下结构的变形也不一致,这就使得在运营使用多年后会出现桥头不同程度的跳车问题,跳车不仅影响行车平稳,还会大大增加交通事故的风险[1-2]。
本文首先分析了道路与桥梁连接段不平顺的形成原因及其危害,其次剖析影响道路与桥梁连接不平顺的施工因素,最后提出保障道路与桥梁连接段运营质量的施工技术和方法,对相关要点进行了详细探讨。
桥台
原道路地面高程
沉降
图1道路与桥梁连接段的不均匀沉降示意图
1.2危害
道路与桥梁连接不平顺,对行车平稳性构成威胁,容
易出现交通安全事故,此外还影响车辆的通行速度和集散效率,增加道路的养护费用[3]。
(1)影响行车平稳性,增加交通事故发生风险路面平顺及坡度的缓慢过渡是确保行车舒适性的关键,桥台较小区域的沉降差使得行驶车辆不能适应这种短距离内的坡度变化,势必造成车辆颠簸,从而引起驾驶员心理不适,使驾驶员产生一定的心理负担,从而影响驾驶员对车辆的正常操控,造成交通事故隐患。
(2)降低车辆运行速度,影响交通集散效率
为了适应桥头跳车问题,避免产生较大颠簸和冲击跳动,驾驶员往往选择低速通过桥头区域;此外由于跳车影响,车辆的驱动力传递也会受到影响而自动降速。行车速度的降低使得桥头区域车辆的通行效率大大降低,在交通量大的情况下还会造成交通拥堵。
(3)增加道路的养护费用
桥头频繁跳车问题使得该处路面受到车辆冲击与振动损伤较快,对桥梁伸缩缝和支座的破坏也非常明显。为了维持路面和桥梁的工作性能,就需要耗费较多的人力、财力、物力进行管理和养护。随着我国诸多建设公路投入使用,桥头跳车病害引起的管理与养护成本不容忽视。
1道路与桥梁连接段不平顺的形成原因及危害
道路与桥梁连接段施工的目的就是保证其平顺性,不仅要保证设计状态的平顺,还要保证在长期运营使用后仍然平顺,因此,就需要剖析连接段不平顺的形成原因及其危害。1.1形成原因
桥梁的基础结构相对于道路路基稳定性好,因此其运
营沉降会显著低于路基结构。道路在运营使用过程中会因为车辆荷载、填筑材料自身压缩、环境作用等出现沉降变形,这使得桥台处出现图1的沉降差。此外,桥台与路基的刚度显著不同,因此桥台连接处出现刚度突变,车辆的行驶过程自然对路面产生冲击效应,加大了路面的沉降变形。当沉降差超过一定限值后,汽车行驶就会出现振动、摇晃等不舒适感,对驾驶员产生心理影响,这就是道路与桥梁连接段不平顺形成的原因。
收稿日期:2017-08-28
作者简介:范均良(1982—),男,路桥工程师,主要研究方向为道路桥梁。
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总446期
2017年第32期(11月中)
22.1道路与桥梁连接不平顺的影响因素
软弱地基未进行有效处理
由于道路工程建设条件越来越复杂,诸多桥梁与道路
连接位置存在软弱地基,这些不良地基如果没有得到有效加固,在长期的车辆荷载作用下会发生沉降变形,从而导致连接区域的不平顺。一般而言,如果桥头所处位置的地下水位高,存在软弱地基如软土和湿陷性黄土等不良地质,将使得荷载作用下地基结构受到破坏,承载力和强度降低,出现流动性和沉陷变形,这直接影响路基的稳定性,也是产生桥头跳车的重要原因。2.2路基施工质量差
道路与桥梁连接平顺性的关键在于道路的施工质量,
路基自身的沉降变形直接受填筑材料和填筑工艺的影响。桥梁台背位置的路基填料一般具有空隙大、渗透性强等特点,采用一般的压实设备较难靠近,因此无法完全消除填料之间的孔隙,压实度较难达到规范的要求,在行车荷载作用下才产生压缩变形,导致桥梁与道路连接不平顺。
此外,施工质量控制不当也会引起路基压实不均匀,一般路基施工需要分层填筑压实,并采用静压、动压等手段保证压实度,如果不进行上述施工阶段的严格操控,就会使得公路基层在施工中没有完全固结,造成运营车辆在荷载作用下压缩变形大。2.3边坡防护不当
道路和桥梁连接处发生沉降变形的同时,还会使得路
堤发生沉降,这主要是因为道路边坡未设置有效的防护措施。如果道路的边坡没有进行有效防护,锥坡和边坡很容易受到雨水侵蚀、人为破坏等,导致边坡不稳定,进而引起路基的变形。在这种情况下,道路路面的车辆荷载作用会致使沉降加剧,使得连接处更加不平顺。
3道路与桥梁连接段的施工技术要点
通过分析影响连接段不平顺的施工因素,可以从加固软弱基础、严格控制路基分层填筑质量、设置边坡防护措施等方面,保证道路与桥梁连接段的施工质量。3.1对软弱基础进行加固施工
软弱基础必须进行加固处理才能保证道路路基的运营
安全和稳定性。常用软弱路基处置方法有垫层换填、排水固结法和复合地基加固等方式。垫层换填法通过将软土层进行换填,采用物理性能与力学性能好的砂层或土层进行换填,一般用于处理软土层较薄的路基情况,厚度一般在2~3m排出,使得有效压力增加,从而孔隙体积减小、密实度增
左右。排水固结法则是通过加压的方法将土体中的水62
大。复合地基加固则是通过物理的或者化学的手段,将天然土层的力学性能增强。例如,将液体材料灌入待加固的土层中,通过化学反应改变土层的材料构成,从而提高其物理特性和力学特性,使得软弱土层能够与新灌注的材料形成整体,提高整体的承载能力和坚固性。3.2加强连接段路基的分层填筑施工质量
连接处路基的填筑施工质量直接影响其沉降特性,施
工中需要对地基进行清表,选择承载性能和压实性能较好的材料作为下承层。回填的材料需要选择易压实、强度高的材料,施工中必须分层填筑、层层检测,严格控制填料含水率、摊铺厚度、压实机具和压实指标等。此外,伸缩缝的安装质量对于连接处平顺性也影响重大,应该采用反开槽法先施工路面再施工伸缩缝的方式进行施工,确保伸缩缝两侧路面的平整度,减少伸缩缝处的车轮冲击作用。另外,在普通压实机械不能压实到位的情况下需要采用人工压实方法,确保无死角;同时可以开发小型自动化机械进行台背局部区域的压实。3.3对路基边坡进行必要的防护设计
道路与桥梁连接处的边坡要做好防护设计,特别需要
考虑桥梁下河流的流量及汛情,对可能引起边坡滑坡的区域进行加固防护,以避免洪涝灾害发生时水土流失对道路与桥梁的破坏。对连接区的边坡进行一定程度的围护,防止周边道路的车辆、行人等对边坡产生人为破坏。
4结语
道路与桥梁连接段一直是设计与施工的重点和难点,保证连接段的平顺性才能保证行车的安全与道路的长期使用。大量实践证明道路与桥梁连接段的运营性能与施工质量紧密相关,因此需要提高连接段的施工质量。本文首先剖析了造成连接处不平顺的力学机理,并分析了这种不平顺所带来的危害,从施工角度分析了影响道路与桥梁连接不平顺的因素,最后提出了施工解决对策与实施要点。
参考文献:
[1]李有太.道路与桥梁连接处的设计与施工[J].黑龙江科技
信息,2017(9):196.
[2]呼执民.道路与桥梁连接处的设计与施工分析[J].城市建
筑,2017(6):310.
[3]王凯.桥头跳车原因分析、状况评定及处治技术[J].交通
世界,2015(14):132-133.
(编辑:曹艳华)
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