試分析路橋設計構思的一體化

劉干平

（韶關市翔宏公路勘察設計有限公司 廣東韶關 512023）

試分析路橋設計構思的一體化

劉干平

（韶關市翔宏公路勘察設計有限公司 廣東韶關 512023）

近年來，隨著我國經濟建設水平的不斷提升，對道路橋梁工程的質量提出了更高的標準和要求。傳統的路橋設計，容易出現“橋頭跳車”的問題。路橋設計構思中的一體化設計思想能夠有效解決這一問題，并能夠進一步保證路橋行車的安全性、可靠性及其使用年限。本文主要針對路橋設計構思的一體化優勢，分析了路橋一體化設計要素，并結合工程實例探討了路橋一體化設計構思的實踐過程。

路橋設計；構思；一體化

道路行車及物流運輸的安全性與可靠性在很大程度上受橋梁與道路的鏈接質量影響。而在我國大部分橋梁工程中，受土質、設計、施工、后期通車等多方面因素影響，橋梁與道路銜接處往往會出現沉降差，造成安全隱患。因而深入分析探討路橋設計構思的一體化，有利于提升路橋銜接質量，保證我國的交通道路安全。

1 路橋設計構思一體化的優勢分析

橋梁修建比道路復雜，其成本高，因此橋梁的設計是和道路設計分開的。在進行橋梁的坡處設計時，要進行填土，若土層高壓縮、高含水量、差透水性的特性，就會導致路基沉降。橋梁設計使用樁基礎來建設，其設計除了重視樁的承載力以及對橋梁的支撐，如果樁基承載力大，施工過程中，橋梁的沉降量就不大。橋梁和道路沉降程度和速度是不一樣的，形成兩者之間的沉降差，如圖1所示。

現階段進行的路橋施工工程，對于這個問題沒有很好的解決辦法，只能施工后對沉降的路面進行補救，或者對于橋坡進行真空預壓和降水。但是這些方法在兩者分散設計上進行的，由于沒有在施工前進行調節，成本消耗高，還不能夠保證很好的效果，使得施工完成后期形成了修建、維護成本很高的路橋建設。要解決這些問題，必須進行路橋設計構思的一體化，將橋梁和道路的設計人員統一協商、銜接，在保證質量的情況下，使得路橋沉降減小差值。橋梁和道路的構思一體化，使得橋梁樁的基礎、后期以及維護減少成本，縮短了施工時間。

圖1 沉降差

2 路橋設計構思的一體化要素分析

2.1 一體化設計流程

進行路橋設計的時候，由于橋梁、道路過渡部分沉降差異，會使得車輛行駛到橋頭出現顛簸現象。所以在設計時，要將兩者的沉降速率和沉降量協調相近，以免出現使用多年以后導致路橋的沉降量差異大。在設計道路和橋梁的設計人員需要互相溝通交流、協商配合，通過綜合施工時間、橋梁沉降等等情況，使得路橋沉降具有差異性問題得到解決。設計流程就應當是：

（1）路橋設計人員通過精確計算橋坡的軟基沉降速率，加入成本不高的橋坡軟基進行處理，精確算出軟基速率和沉降量。

（2）路橋設計人員通過精確計算橋梁沉降速率，對于其樁基的沉降速率和總沉降量通過計算得出。

（3）將橋梁和道路通過一體化設計，減少兩者之間的沉降差值。

2.2 樁基沉降速度計算方式

利用沉降計算法：等代墩基法、Mindlin解法以及沉降控制的復合樁基等方法，對路橋的沉降速度通過精確的計算。在進行路橋沉降速度精確計算的時候，要注意土層壓縮變形、樁端的刺入變形等等問題。在跨越河流的區域，要思考土、水、樁的應用。遇到復雜的地勢，還要注意到地震、滑坡、泥石流等等問題的影響。

2.3 一體化設計要點

（1）利用橋梁和道路的沉降曲線的計算，對橋梁、道路之間過渡段落采用變形控制。變形控制使用在橋梁道路過渡段中，需要設計人員以及施工人員對過渡段的路基進行沉降量控制。以達到路橋過渡段沉降差的減小，也要增加過渡段的沉降差。因此，通過地質條件、施工工藝等等精確計算路橋的沉降曲線，制定路橋的施工計劃。

（2）合理選擇道路和橋梁在過渡處的施工工藝和施工材料。在不同的選擇下，兩者的沉降速度也具有差異性，依據有效的施工工藝和施工材料的使用，可以合理調節道路和橋梁的沉降速度，使得路橋基本一致。基于橋梁過于堅固的原因，施工人員要使用橋坡承載力加強的手段，減少橋坡地基的沉降。可以使用土工合成的材料加筋提高，也可以采用放松橋梁沉降速度使路橋沉降速度不具有差異。

（3）合理、有效設計路橋的過渡處。路橋的施工結構、材料不同，橋梁由于剛度不小，同道路的路基結構強度過小，所以道路、橋梁一體設計時，要注意在兩者間加強過渡處，減少兩者間過渡。按照中國修建路橋的經驗，在柔性橋坡以及剛性橋臺兩者間放置30m以上，50m以下的強度漸變段，可以使用不相同的填料進行漸變，使得兩者結合點加強過渡。

2.4 一體化設計構思中質量控制措施

（1）道路和橋梁設計一體化中，對于兩者路基進行處理的方法。使用復合地基法水泥粉噴樁。用這個方法使得路橋的過渡處軟土的承載力得到加固，但是這個方法的施工成本太高。如果使用超載預壓進行，這個方法的施工時期太長。所以結合兩者，可以通過塑料排水板的方法進行加固。在施工進行中，應當因地制宜，選擇適合的方法進行路橋過渡處地基的加固。

（2）道路、橋梁一體化設計時，注意兩者過渡段路基填料的合理選擇。按照施工的具體實際情況選擇最適合的填料。一般可以通過實地檢驗，土壤的塑限、液限，了解填料松鋪厚度和壓實遍數進行合理的選擇。

（3）路橋一體化設計時，要對路基進行填筑前排水。在降水量很大的區域，要進行路橋過渡段排水施工。不然，地下水和地表水會對路橋過渡段造成侵蝕。可以使用盲溝和橫向泄水管的方法進行排水。

（4）路橋一體設計時，要進行過渡段施工組織。在路橋過渡段的橋臺和橋坡連接處，要進行碾壓橋坡和填筑以及錐坡填土。兩者進行填土時，使用大型機器進行碾壓如果困難，可以使用小型的壓實震動機械進行。

（5）路橋一體化設計時，要對道路、橋梁過渡帶路基的施工進行檢測。保證路基施工要嚴格依照設計要求進行。合理選擇填土速度，使得路基強度以及穩定得以提高。

3 路橋設計構思一體化工程實例分析

某市擬建一座橫向跨線橋，橋梁寬度為10m，結構采用簡支梁式結構，采用φ800鉆孔灌注樁為橋梁的樁基礎。橋梁共9跨，每跨在22～25m范圍內。本橋梁工程采用路橋一體化的設計方式。

各個橋墩所用的承臺尺寸、樁數、樁徑、樁長的確定基于地質勘查報告進行初步確定，樁基沉降的計算采用沉降控制復合樁基算法，同時采用等代墩基礎法作為前者算法的比較。表1～2為土層地質資料和計算所得初步設計參數表。

單樁靜載荷試驗方案的制定依據初步確認的樁長，進行試驗數據的記錄與收集，通過對荷載軸力曲線、荷載沉降曲線的數據的收集分析，將單樁的承載力確定。在有限元程序中代入試驗中所得實測數據，通過對比分析，將樁基的整體沉降值確定，并將各個橋墩所需的承臺尺寸、樁數、樁徑、樁長等設計參數進行最終地確認及檢查。

表1 土層地質資料

表2 初步設計參數

4 結束語

路橋設計構思的一體化需結合工程實際情況，把握設計流程及設計要點，運用科學合理的樁基沉降計算方式，確保一體化設計施工方案的可操作，盡量在設計過程中對工程質量進行管理控制。同時我國路橋設計構思一體化理念還需與時俱進，順應科技時代發展的潮流，不斷吸收、改進和創新。這樣才能夠真正提升我國的路橋工程質量，保證我國的交通運輸安全，從而促進我國經濟建設的健康可持續發展。

[1]劉宇.淺談路橋設計構思的一體化[J].林業科技情報，2014，46（4）：88～89.

[2]魏同軍.淺談路橋設計構思的一體化[J].價值工程，2015（6）：75～76.

[3]田虹，高慧文.談路橋設計構思的一體化[J].科研，2015（70）.

[4]楊大余，蔡鋒，孫文濤.路橋一體化設計的構思研究[J].城市建設理論研究：電子版，2015（16）.

U412

A

1004-7344（2016）20-0135-02

2016-7-3

劉干平（1960-），男，助理工程師，中專，主要從事公路、橋梁勘察設計工作。