淺談道路與橋梁連接處的設計及施工

徐澤恒

（安徽省新同濟工程咨詢集團有限公司，安徽 合肥 230601）

1 工程概況

該文以某市道路橋梁工程建設項目為例，該道路橋梁工程設計車速為60km/h，道路紅線寬度為26m，該段道路橋梁工程總長140.691m，其中橋梁段長76.18m，接線道路長64.511m。橋梁建設方向與河道呈正交方向。橋梁建設中心里程為K0+065.740m，橋面寬度為26m，設計方式采用雙幅設計。該橋梁工程上部分采用預制小箱梁結構，下部分采用柱式墩、樁柱式橋臺和鉆孔灌注樁基礎。在橋臺和兩聯之間布設人行道伸縮縫。該文通過工程建造經驗，分析道路與橋梁連接處的設計和施工中常見的問題，并探討解決問題的有效策略。

2 影響道路與橋梁連接處施工質量的因素

2.1 搭板方式設計問題

通過對以往工程實踐進行總結，發現道路與橋梁連接位置是出現“跳車”的高發路段，出現該現象主要是因為道路橋梁工程在設計和施工中未能有效控制連接處路面的平整度，往來車輛在未能減速的情況下極易發生“跳車”情況。為解決這一難題，很多設計人員選擇用搭板將道路與橋梁進行連接，但實際應用中，若未能正確選擇搭板設計方式，也無法完全避免橋頭跳車事故，甚至還會因搭板斷裂造成其他危害[1]。因此，若設計人員選擇用搭板方式連接道路與橋梁，則需對搭板設計方式進行優化，使搭板和道路橋梁能連接成穩固的整體，提高搭板剛度，使其有效發揮連接作用，盡量避免出現由搭板設計科學性差而引發的新問題。

2.2 裂縫問題

裂縫是道路橋梁工程中較為常見的病害表現之一，常見裂縫類型有橫向裂縫、縱向裂縫、網狀裂縫和不規則裂縫等，各種裂縫出現的原因各不相同，若未能深化道路與橋梁連接處的設計方案，使連接位置出現裂縫，會直接影響道路橋梁連接位置的施工質量和行車舒適度，使車輛交通的安全系數降低。同時，裂縫問題也會對道路橋梁工程結構產生持續性的損害，因道路橋梁工程長期暴露在自然環境中，自然降水會沿裂縫滲入橋梁內部結構中，長期浸水會對橋梁結構中的鋼筋、鋼絞線等進行腐蝕，使道路橋梁工程的綜合性能和使用壽命受到影響，若腐蝕現象嚴重，還可能造成橋梁倒塌等嚴重事故。

2.3 邊坡防護問題

以往工程實踐案例表明，很多道路橋梁工程在投入運營一段時間后，后期路堤會發生不均勻沉降現象[2]。造成該情況的原因較多，其中邊坡防護不到位是引發此現象的主要原因之一，長此以往會使道路橋梁工程發生嚴重的水毀情況。

為提高道路橋梁工程的安全性和穩定性，在對道路橋梁連接位置進行設計和施工時，應結合現場環境的實際情況，應用科學有效的邊坡防護方式，提高工程的施工質量，避免防護不到位造成填土流失等情況，影響路基的穩定性，進而影響道路橋梁工程整體的穩定性。

2.4 軟土地基問題

我國土地遼闊，水文地質條件多樣性強，在道路橋梁的建設過程中，很多河堤土壤常年受河水浸泡，土壤中富含水分，且強度和密實度較低，若未能對軟土地基進行加固處理，路橋工程在完成建設并投入使用后，在自重荷載和車輛荷載的多重影響下，可能出現整體下沉等情況，造成路橋連接位置平整度不佳，進而出現橋頭跳車現象。

因此，在進行道路橋梁工程的設計和施工之前，技術人員應對施工環境中的地質情況進行深入地勘察，做好土層分析，全面掌握軟土地基范圍和土壤性質等信息，才能在后續施工中采取針對性措施對其進行處理。

當前對道路橋梁工程施工環境軟弱土層的處理方式多采用鉆孔灌注樁或振動碎石樁等方法，提高軟土地基的密實度和強度，使土壤的綜合性能可滿足道路橋梁工程的建設要求，從而提高道路橋梁工程的整體施工質量。

3 道路與橋梁連接處施工技術

3.1 遵循道路與橋梁連接處的設計要點

3.1.1 連接搭板

搭板連接方式是目前在道路工程建設過程中廣泛使用的一種連接方式，該連接方式施工成本較低，適應能力強，施工難度較小[3]。但必須對搭板的連接方式進行深化設計，提高設計方案的科學性和合理性，控制連接處的平整度，使搭板在使用過程中能均勻受力，避免出現搭板斷裂等情況，最大化提高車輛運行的舒適度。

搭板在道路橋梁運營過程中受力的均勻程度是直接影響搭板使用舒適度和使用壽命的關鍵因素，因此，設計人員須重點關注搭板的受力情況，通過簡支梁方法計算搭板的合適長度，避免搭板過短起不到有效連接或搭板過長影響工程經濟效益等情況出現。在必要的情況下，可在搭板尾部設置變厚式埋板，提高道路橋梁連接處的牢固度。橋梁搭板的示意圖如圖1 所示。

圖1 橋梁搭板示意圖

3.1.2 優化臺背回填設計

影響臺背施工質量的因素較多，如回填材料、施工技術、結構原理等，需要從多個方面對臺背施工質量進行優化，其中回填質量對臺背整體質量的影響較重，需要設計人員重點關注[4]。進行臺背回填之前，設計人員首先根據施工環境的實際情況和地質條件進行了調查，根據調查和地址勘察結果，決定選擇巖渣、砂礫等作為回填材料，主要因為該類材料具有良好的強度、透水性和可壓縮性。經技術操作后，發現該材料能有效提高臺背的整體質量，進而提高道路橋梁工程連接處的穩定性。

根據上述經驗發現，臺背回填材料的選擇需要秉承以下幾個原則：①保證回填材料的清潔度。應嚴格控制回填材料的潔凈度，若材料中有過量雜質混入其中，會直接影響臺背的回填質量和壓實度[5]。②靈活選擇適應性更強的回填材料。當前應用道路橋梁工程中的回填材料種類較多，設計人員應結合工程實際建設要求和施工環境地基情況選擇合適的回填材料，如在新建道路橋梁工程中，可選擇氣泡混凝土作為臺背換填材料，該種材料的應用能顯著降低地基承受的附加應力，改善傳統道路橋梁中因軟土地基預壓不充分而引發的不均勻沉降現象，提高道路橋梁工程整體結構的穩定性[6]。又如粉煤灰材料，與其他回填材料相比，具有良好的密實度，自重相對較輕，壓縮性小，能有效改善臺背后基底土的附加應力，降低道路與橋梁連接處發生沉降的概率，顯著改善橋頭跳車問題。

圖2 臺背施工示意圖

該文以設計圖展示臺背的回填技術要求，圖中尺寸以厘米計，施工過程中臺前臺后同步填筑至承臺底標高，壓實度至少要大于96%，然后進行樁基鉆孔，確認樁基鉆孔質量達標后進行承臺施工，同步回填壓實至承臺頂進進行臺帽施工。

3.2 道路橋梁連接路面施工工藝

3.2.1 總施工流程

土路床驗收-石灰穩定土底基層-石灰穩定碎石土基層（泥結碎石層）-路緣石-澆筑路肩-透層瀝青-黏層瀝青-下封層-瀝青混凝土（碎石）層-上封層-護柱埋設。

3.2.2 施工方法

①土路床驗收。驗收內容包括土路床表面寬度、高程、平整度、壓實度，并且土路床表面須達到平整度要求。②石灰穩定土底基層。施工流程如圖3 所示。該環節中需要注意幾點施工要點：預備的土料中直徑在15mm～25mm 的土塊不能超過總量的5%；石灰材料需要在施工前5d～7d 完成消解，并保證石灰中含有一定水分；攤鋪材料時須嚴格控制松鋪厚度，現場施工人員需要使用白灰標注放線標高和虛鋪厚度，為推土機碾壓作業提供參考；用推土機完成初平后使用平地機進行整平，控制刀片切入深度，直到整平至設定高度；碾壓連接位置時，應碾壓過分界線4m 左右，保證連接位置的碾壓質量；避免在該環節中出現縱向接縫，若必須進行兩幅施工，需要使縱縫以垂直方式進行連接，不可以斜接；碾壓完成后需進行至少7d 以上灑水養生，并禁止閑雜車輛通行[7]。③石灰穩定碎石土基層施工。施工流程與圖3 一致。該環節中需要注意：材料需要結合《公路路面基層施工技術規范》的要求選擇級配良好、無分化的材料[8]；材料拌和過程中需嚴格遵照設計的材料配置比例，完成拌和的混合料須色澤均勻，無單項材料堆積，水分均勻。④路緣石施工。根據設計方案中標注的路緣石規格在預制場集中預制材料，在材料達到設計強度后轉運至施工現場進行人工安裝。安裝中應注意：安裝時須雙面掛線，保證兩側與標線平齊；相鄰路緣石之間要預留1cm 縫隙，縫隙用砂漿嵌填，完成安裝的路緣石要平整、直順；完成路緣石安裝后應及時清理表面，并對嵌縫砂漿進行養護。⑤路肩C15 施工。結合設計方案精準防線，架立模板，用混凝土罐車將完成拌和的混凝土漿液運輸到作業面，以人工方式進行入倉，結合工程實際情況選用合適的振搗方式，最后用鋼膜收面，混凝土初凝后進行至少21d 以上灑水養護。⑥透層瀝青施工。施工前徹底清洗基層表面，在基層驗收合格合格后才能繼續瀝青施工。使用瀝青灑布車進行瀝青撒布，確保瀝青撒布均勻，對出現遺漏部分進行人工補灑。完成撒布的瀝青不能在表面流淌，不能構成油膜[9]。⑦黏層瀝青施工。選用合適的噴嘴進行黏層瀝青的撒布，保持撒布量和撒布速度的穩定。完成施工的路面不能出現遺漏、堆積或成條，刮除過量的瀝青，瀝青黏層和瀝青層鋪筑2 項施工環節需密切銜接，避免瀝青黏層受污染。⑧下封層施工。下封層需要在瀝青面層施工前開始，需要在施工前徹底清理表面雜物、土塊，確保瀝青材料撒布均勻。⑨瀝青路面施工。瀝青路面施工工藝如圖4 所示。

圖3 石灰穩定土施工流程圖

圖4 瀝青混凝土施工工藝流程

瀝青路面的施工要點較多，首先，準備的瀝青材料中應質地均勻無過多水分，加熱到170℃后不會產生泡沫，礦料需選擇級配良好、新鮮無風化材料；完成拌制的瀝青混合料應均勻一致，無結塊、結團、離析等情況出現，出廠的瀝青混合料溫度需嚴格控制在145℃～165℃。

其次，瀝青攤鋪過程中，須密切關注攤鋪層的厚度、橫批、路拱，按照下述公式對攤鋪層厚度進行校驗和調整。

式中：T表示攤鋪層壓實成型后的平均厚度，cm；M表示攤鋪瀝青混合料的總質量，t；D表示攤鋪段長度，m；L表示攤鋪段長度，m；W表示攤鋪寬度，m。應確保攤鋪作業連續進行，不得中途停頓。

最后，根據工程實際條件選擇相應規格的碾壓設備進行路面碾壓，碾壓需按初壓、復壓、終壓3 個環節分別進行；嚴格控制施工縫和構造物接縫的攤鋪和碾壓質量。

完成瀝青路面的驗收并確認質量達標后，徹底清理瀝青路面后利用汽車式撒布機進行上封層施工，施工要點與下封層相同。

4 結語

綜上所述，道路和橋梁連接處是路橋工程建設中的難點之一，在多種因素的影響下經常出現橋頭跳車現象，不僅會降低車輛行駛的舒適度，嚴重情況下可能會造成嚴重的交通事故。因此，相關人員應深入分析影響道路和橋梁連接處施工質量的因素，采取針對性處理措施，對施工全過程進行嚴格監督和管理，才能切實提高路橋工程的建設質量。