胡 磊
衡陽市規劃設計院,湖南衡陽 421000
道路與橋梁,是交通運輸系統建設的重要一環,其設計施工的質量效果直接決定了整個工程作用于系統運行環境時的安全穩定性。然而,在設計與施工過程中,相關人員并未將連接部位的設計與施工質量重視起來,這就使得橋頭跳車與沉降變形病害頻發。為對連接外的施工質量進行控制,設計人員與施工人員應對道路橋梁工程所處的實際建設情況進行勘查分析,即在明確設計與施工問題的情況下,對連接部位的作用穩定性進行高效控制。
作為路橋工程建設的重點難點,道路與橋梁連接處的設計與施工直接決定了工程項目施工建設的整體質量。如路橋連接處的設計與施工質量未達到預期標準,在很大程度上會影響車輛行駛的安全穩定性,甚至會引發交通安全事故。為此,相關建設者應對以往道路與連接處設計與施工情況進行分析,即在明確設計與施工問題所在的基礎上,進行設計與施工質量的優化控制。如此,道路與橋梁工程的連接部位,就能起到應有的作用價值,進而提高路橋工程使用的耐久性與穩定性。這是推動地區行業進程快速穩定發展的關鍵,研究人員應將其作為重點科研對象,使其服務于現代化經濟建設的全面發展進程[1]。
作為連接橋梁兩端與道路的重要路段,橋頭引道設計需將縱坡坡度控制在5%以內,且引道線型應與橋上的線型相匹配。然而,現階段多數道路橋梁設計人員未充分重視對橋頭引道的設計合理性進行控制,這就導致路橋投入運行階段易發生橋頭跳車等病害現象。此外,設計工作的不合理、不完善還會對施工造成一系列影響,如因橋梁與道路連接部位的搭板設置設計存在缺陷,導致路橋間的剛度與道路過渡段的強度控制效果均與工程建設預期不一致,造成了不均勻的沉降現象,如圖1所示。

圖1 不均勻沉降病害
此問題情況下,即使在后期的施工過程對橋頭引道進行優化,也無法有效提升引道的作用穩定性。這些均是橋頭引道設計不合理所致,當各項設計參數值不合理,就會使架設的搭板發生斷裂,進而危及整個道路橋梁工程的建設質量。
此問題背景下,路橋工程的運行使用面臨著巨大的安全隱患。究其根本,是因為工程勘察人員未對實際施工環境進行詳細勘察,使得施工采用的軟土地基處理方法并未達到預期效果,這就使軟土地基對路橋工程的運行產生諸多影響。在施工方面,相關人員并未按照不同地區的軟土地基差異進行針對性施工操作,無差異性的施工方法導致軟土地基的處理未發揮出應有的作用。經分析,軟基處理方法的運用不當,將導致道路與橋梁連接部位的平整度達不到預期的效果。
研究表明,最容易發生沉降病害的部位,就是道路與橋梁連接部位的路堤。這是因為,道路與橋梁連接處缺乏有效的邊坡防護。具體來說,路堤易因受雨水沖刷影響而降低結構強度作用效果,路堤受損程度增加就會出現沉降。此外,在防洪防險方面,為降低洪水對路橋工程的危害,需在道路與橋梁連接部位設置高強度的保護性錐坡與邊坡。但一些道路橋梁連接部位建設者并未重視邊坡防護設計工作,這就導致建成后的路堤強度未能達到預期。再加上,區域經濟水平不斷提升,交通流量不斷增加,車輛荷載越來越大。邊坡防護措施失去效用,將大幅降低道路與橋梁工程建設使用的安全可靠性。為此,工程建設者應從設計與施工角度對道路與橋梁連接處進行作用穩定性控制,以保證連接處所涉及的結構的質量效果[2]。
(1)工程建設者應將道路與橋梁連接處的設計工作充分重視起來,以提高設計方案的有效性與適用性。(2)確定設計方案時,要對所處施工環境的氣候、地理環境進行勘察,以將連接處的變形程度控制在規范標準要求的范圍內。(3)當完成連接處的施工工序后,應對連接部位進行動態監測并分析。如連接部位的沉降數值處在規范標準范圍內,則意味著結構作用效果不存在惡化趨勢,可著手進行下一階段的建設作業。如沉降數值超出標準,則應立即采取相應的補救措施,以降低沉降問題所帶來的負面影響程度。值得注意的是,如工期較緊,相關單位無法預留出時間進行監測結果的分析研究,則應采取措施將沉降數值控制在4cm以內。
以湖南地區某道路橋梁工程為例,其結構為瀝青混凝土,設計人員為將其與混凝土結構區分開,將調節路橋的剛性與柔性來降低連接部位的沉降程度。對于所處環境的車流量不斷增加問題,設計人員采用質量過硬的土工格柵來降低路橋因壓力影響而出現的變形。
經實踐證實,由于土工格柵是聚丙烯與聚氯乙烯等高分子聚合物,其經過模壓或是熱塑后,會形成二維或是三維立體的網格屏柵,因此,當土工格柵作用于路橋連接處后,能夠有效降低路基位移并提高路基穩定性。設計人員運用土工格柵后,因其與土壤摩擦分散了地面的壓力,降低了路橋路基所需承受的車輛荷載,增加了路基結構在實踐運行中的耐久性。土工格柵的設置示意圖如圖2所示。

圖2 土工格柵設置示意圖
施工,作為落實路橋連接處設計方案的關鍵過程,要想控制其質量效果,需選用性能質量過關的填料。此過程,相關人員應結合連接部位所處的地質狀況、水文條件以及工程建設規模,來提高填料選擇的科學合理性。上述湖南省工程結合實際情況采用的填料類型為優質礫石。此外,為控制橋梁端頭路堤出現沉降病害,技術人員還對土壤進行了檢測,驗證了所選用的填料的有效性。
對于地基擠密與臺背的回填施工,工程建設者對回填表面的松鋪程度進行限制,以將臺背回填土厚度控制在合理范圍內。對于此過程,施工人員還應做好相應的壓實處理工作,即將顆粒直徑控制在5cm范圍內。由于大型壓實設備難以作用于臺背回填施工環境,因此,工程建設者應選用小型設備。對于部分無法壓實的區域,采用了人工夯實的作業方式,最大限度地保證填料壓實密度達到預期,進而預防沉降病害的出現。
為提高邊坡防護措施的有效性,可采用擠密復合的方式來控制道路橋梁連接部位的剛度差,即在地基上打孔來提高路基結構的密實程度,進而強化路堤土壤的黏結效果。為達到預期防護效果,還可采用筋土擋墻的土工結構來控制橋頭的柔性程度,進而保證路橋連接部位的施工質量與安全性[3]。
綜上所述,道路與橋梁連接處的橋頭引道設計不合理、軟基處理方式選擇不當以及邊坡防護措施失效等問題,均應在明確工程所處地質水文環境基礎上,采取對應的措施方法進行優化,以保證設計方案與施工方法的運用起到事半功倍的效果。