公路與橋梁連接處的設計探究

冀永安

摘 要：車輛在通行公路和橋梁連接處時發生的“跳車”現象是公路交通中的常見問題，對于交通安全和行車體驗有著嚴重影響。文章針對公路與橋梁連接處發生的跳車現象進行探討，分析了形成跳車現象的內在原因，闡述了在設計角度對跳車問題進行防范和修復的方法。

關鍵詞：公路與橋梁；連接處設計；橋頭跳車

引言

我國是水利資源豐富的陸地大國。公路和橋梁設施是國家交通體系中十分主要的基礎組成部分，路網和橋梁建設情況對于國家經濟建設、國防安全、民生保障、社會和文化的發展具有不可替代的保障作用。在路網工程建設實施過程中，受到河流、山谷等地形阻隔的道路兩段需要建設橋梁予以連接。由于橋梁和公路屬于兩種類型的交通設施，建設標準和施工要求都不一樣，從而使得橋梁和道路連接部分的建設情況就成為整個工程中的重要節點。在實際工作中，橋梁和道路連接處經常會發生“跳車”現象，給路網通行質量和行車安全造成了負面影響。為妥善解決這個問題，我國道橋建設工作者們投入了大量精力進行研究，特別是在工程設計方面進行了深入的探索，取得了一定成果，效果較好。

1 做好公路與橋梁連接處設計在工程實踐中積極作用

安全通暢的交通基礎設施是一個國家發展經濟、保障民生的重要支撐。我國幅員遼闊，國土面積廣袤，工農業生產和社會活動的開展離不開發達的路網建設。公路建設質量對于交通安全、通行效率和乘車體驗有著直接的影響。公路和橋梁連接部位作為公路和橋梁兩個體系間的過渡環節，結構變化劇烈，稍有不當，就會產生“跳車”現象，給交通安全和乘車舒適度造成負面影響。要避免這個問題發生，就要從工程設計、施工方面著手，優化結構設計，提高設計水平，針對導致跳車現象的原因開展科學的設計，降低“跳車”現象發生的可能性。

2 導致公路與橋梁連接處發生“跳車”現象的主要因素

要妥善解決公路和橋梁連接處發生“跳車”現象問題，首先要找到導致這個現象發生的根本原因。經過長期研究分析，導致公路和橋梁練級部分發生“跳車”現象的原因包括不均勻沉降、剛度突變和車速與車輛本身的抗振性能等幾個方面。大量研究數據顯示，不均勻沉降是導致公路和橋梁連接部分發生“跳車”現象的最主要原因。公路和橋梁設施間連接部分發生不均勻沉降是因為公路和橋梁結構強度不同，分屬柔性結構和剛性結構兩類，各自沉降的程度也就不同。橋梁和道路連接處兩種結構沉降不同，形成錯臺，從而導致“跳車”現象發生。明確了 “跳車”現象發生的主要原因，有針對性地調整施工設計，優化設計方案和施工方法，是解決“跳車”的基本途徑。

3 針對公路與橋梁連接處發生跳車現象的施工設計優化

橋梁屬于剛性結構，和道路的各組成部分的物理性質之間存在很大區別，由于結構和材料性質上的原因，使得大量應力在橋頭位置集中，受來往通行車輛載荷、結構自身重量和自然環境的影響，橋梁和公路結構在長期使用過程中會發生沉降，但由于種種客觀原因，二者在沉降上存在較大差異，橋梁結構的沉降要比道路結構的沉降小得多，形成錯臺，從而引發車輛通過該處時產生跳車現象。為解決這個問題，必須從工程設計階段著手，首先對施工位置路基情況進行深入勘測調查，掌握全面、具體情況，在此基礎上針對不同類型的路基進行針對性設計，消除跳車隱患。

3.1 基于橋臺與路堤間的沉降差引發橋頭“跳車”現象的設計優化

按照傳統的施工方法，在進行橋梁和公路連接位置施工時，都要對橋臺基礎進行加固處理。這種方法能夠極大減小該處沉降量，基本可以認為橋臺建成后沉降為零。與之相連接的路基部分，由于路堤填土自身性質原因，無論怎么壓實，施工完成后也會產生一定程度的沉降，必須經過相當長一段時間的使用后方可趨于穩定。其沉降量主要來源于天然路基沉降和填土沉降兩部分。路基填土在路堤重量、來往車輛碾壓作用下，不斷壓縮，密實度增加，孔隙率下降，所以在實際施工中對路堤填土沉降都有時限要求。鑒于這個原因，在進行橋涵設計時，必須對臺背填方路基的地質情況、填方高度、路堤長度、填料來源及路堤沉降等內容予以全面分析，選擇合適的位置安置橋涵，合理設計橋徑計橋臺候補防護工程，防止河面過大、橋梁跨徑偏小問題的發生，從而降低橋梁和公路連接處發生跳車現象的幾率

3.2 基于排水不暢及填土流失，連接部路基沉陷導致橋頭“跳車”現象的設計優化

在長期使用過程中，作為露天的橋梁和公路設施不斷受到降水侵蝕。尤其是橋涵和路堤連接的地方，降水會從縫隙處逐漸滲透深入，浸潤下方填土使之變軟。如果填土壓實程度不夠，在降水浸蝕作用下就會發生變形，材料強度大幅下降。在這種情況下，一旦受到來往車輛的沉重載荷，就會發生橋頭路基沉陷問題。對于這種情況，在設計階段要注意做好公路排水設施的設計，保持排水通暢高效，及時將降水排除，減少降水對建筑內部結構的浸蝕，保證路堤沉降在允許范圍內，從而減少橋頭跳車情況的發生。

3.3 創新施工設計，防止橋頭跳車現象發生

上面兩種方法是盡可能地控制沉降程度，但實際施工中由于客觀因素限制，往往還是會產生一定程度的沉降。新的施工設計方法是通過設置搭板將柔性結構上的沉降轉移到剛性結構上，即由路堤轉移到橋臺上，從而從根本上減少車輛通過橋頭時跳車情況的產生。采用這個方法，科學合理進行橋臺搭板的設置十分關鍵。搭板的末端要設計成3到5米變厚式埋板并采用淺埋的方式施工，以防止二次跳車現象發生。如果是水泥混凝土路面，還可以采取將與搭板連接處的路面板改為變厚式板的方法。需要注意的是，影響路面橋涵連接質量的因素有很多，上面討論的僅僅是最常見最主要的。在實際施工過程中要根據施工地點具體情況采取針對性的措施予以改善，從而最大限度消除橋涵和公路連接處跳車現象的發生。

4 對存在“跳車”現象的橋梁與公路連接部分的修復設計和施工技術要點

從前文分析可知，較大的公路路基沉降導致“跳車”現象的主要原因，因此，做好路基工程，強化路基剛度，控制路基沉降是減少“跳車”現象發生的根本途徑。具體操作方法上一般是對臺背回填土料進行處理，以提高壓實質量。對于存在“跳車”現象的橋梁與公路連接部分進行修理的方法一般采用專用方法予以修復處理，為保證修復效果，需對修復部分工程進行專項設計。“混凝土注漿加固臺背填土快速修復技術”是當前應用較為普遍的橋臺跳車修復技術。施工時，首先在距離跳車的橋頭50米至70米處開始打上間距為1.5米至2米的梅花樁式孔，孔徑75毫米，深度20米左右。打好孔后灌入伴有水泥的高分子聚合物漿液，其固化后可以大幅提高地基承載力，減少沉降。在施工前，要詳細勘測施工現場情況，根據具體沉降情況設計梅花樁式孔的幾何參數，確保修復方案可行有效。

5 結束語

當前，我國正處于經濟高速發展階段。作為經濟發展的重要硬件設施，公路路網運營情況受到社會各界的普遍關注。對于經濟發展影響巨大。公路與橋梁連接處的“跳車”現象是我國公路常見病害之一，是公路日常維護、維修工作的重要內容。相關單位要堅持具體問題具體分析的原則，做好前期勘測，根據施工現場具體情況科學設計，嚴格管控施工質量，提高路基、橋臺的抗壓能力，從而減少公路與橋梁連接處的“跳車”現象。

參考文獻

[1]王輝.公路與橋梁連接處的施工設計[J].橋梁工程，2007，9.

[2]劉佳.公路、橋梁設計與施工[J].建筑資訊，2007，12.