市政工程中道路與橋梁連接處設(shè)計(jì)施工的研究

張林泉

摘要：道路與橋梁的連接區(qū)域較為薄弱，易引發(fā)“橋頭跳車”問題，因此需加強(qiáng)該處施工質(zhì)量控制。以某高速公路為背景，在闡述道橋連接段不平順成因基礎(chǔ)上，分析其對公路運(yùn)營的不良影響。基于上述分析，從填料、邊溝與急流槽設(shè)置、軟基處理、搭板布設(shè)、臺(tái)背填筑及加筋注裝工藝等方面提出解決辦法，最后總結(jié)施工注意事項(xiàng)，為類似工程提供參考。

關(guān)鍵詞：道路橋梁連接處;橋頭跳車;不均勻沉降;施工技術(shù);

1 工程概況

某高速公路為雙向八車道建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，路基寬42m，設(shè)計(jì)速度120km/h。該高速公路沿線地形地勢復(fù)雜，橋隧比較高，橋梁結(jié)構(gòu)體系中，下部結(jié)構(gòu)普遍采用柱式墩、肋板式橋臺(tái)及擴(kuò)大基礎(chǔ)。道路與橋梁的連接區(qū)域易出現(xiàn)質(zhì)量問題，為重點(diǎn)控制對象。

2 道路與橋梁連接段不平順的成因分析

道路運(yùn)營環(huán)境復(fù)雜，易受到填筑材料質(zhì)量、行車荷載、自然環(huán)境等內(nèi)外部因素的共同作用，隨之出現(xiàn)沉降變形、橋臺(tái)處沉降差等問題。且橋臺(tái)和路基各自具有的剛度存在較顯著差異，導(dǎo)致橋臺(tái)連接區(qū)域剛度過渡缺乏平緩性。車輛通行期間伴有路面沖擊效應(yīng)，隨之加大路面沉降的概率。

3 道路與橋梁連接段不平順的影響

3.1 行車安全隱患增加

橋臺(tái)區(qū)域沉降差將直接對車輛的通行狀況帶來不利影響。車輛通行過程中難以有效適應(yīng)短距離的坡度改變，導(dǎo)致車輛發(fā)生不同程度的搖晃及顛簸現(xiàn)象，影響駕駛者心理狀態(tài)，甚至引發(fā)交通事故。

3.2 行車速度下降而發(fā)生交通擁堵

鑒于橋頭區(qū)域易出現(xiàn)行車沖擊和顛簸等問題，車輛通常會(huì)以低速狀態(tài)在該處通行。此時(shí)該處車輛通行效率下降，在車流量高峰期易發(fā)生交通擁堵。

3.3 道路養(yǎng)護(hù)費(fèi)用提高

道路與橋梁連接區(qū)域結(jié)構(gòu)承受來自于車輛的高強(qiáng)度沖擊和振動(dòng)作用，隨時(shí)間的延長，橋梁伸縮縫、支座等結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問題。為使該區(qū)域具有良好的通行服務(wù)能力，則需組織維修作業(yè)，期間耗費(fèi)的資源增多，成本投入較高。

4 道路與橋梁連接段施工工藝

4.1 填料選擇

臺(tái)背路基施工段必須選擇高質(zhì)量填料，并圍繞各類土壤的性質(zhì)展開試驗(yàn)與分析。需踐行節(jié)約發(fā)展的基本理念，遵循就地取材的原則，盡可能縮短材料運(yùn)輸距離，減少成本投入。若選用的是非滲水性材料，需按特定的比例摻入水泥或石灰，以改善材料的工程性能。

4.2 邊溝、急流槽的設(shè)置

在路基下坡角外增設(shè)寬度為1m的護(hù)坡道，并于該建筑物的外側(cè)修筑混凝土邊溝，于邊溝外側(cè)設(shè)置寬50cm的擋水埝，以護(hù)坡道高程情況為準(zhǔn)合理調(diào)整溝底縱坡，以便高效排水。

邊溝施工可選擇反開槽工藝，開挖前必須組織填土和碾壓作業(yè)，保證其壓實(shí)度≥90%。急流槽3m范圍內(nèi)的邊溝應(yīng)得到有效防護(hù)，可利用M10漿砌片石加固，并下設(shè)10cm厚的砂礫墊層。急流槽施工所用材料以C30混凝土為宜，寬度和深度均為30cm，壁厚10cm。為避免滑移現(xiàn)象，在急流槽施工時(shí)需配套防滑平臺(tái)，通過澆筑的方式將其與槽身共同構(gòu)成完整的整體結(jié)構(gòu)。

4.3 軟基處理

路橋連接區(qū)域若存在軟弱地基，需根據(jù)實(shí)際情況采取處理措施，以切實(shí)提高地基承載能力，盡可能減小工后沉降量。軟基地質(zhì)條件特殊，于該處修筑橋臺(tái)時(shí)可選擇樁基礎(chǔ)方式，從而增強(qiáng)橋臺(tái)的穩(wěn)定性。路堤處的軟基可通過換填的方式加以處理，必要時(shí)可設(shè)置振動(dòng)碎石樁。存在含水量偏大的粘土層時(shí)，可在該處組織換土回填作業(yè)，或?qū)⒃摬糠滞馏w翻挖晾曬，再鋪筑60cm厚石灰土，以便改善軟基失穩(wěn)狀態(tài)。

4.4 搭板布設(shè)

4.4.1 常見的搭板布設(shè)形式

搭板布設(shè)應(yīng)用較為廣泛的有如下3種：一是搭板以傾斜的姿態(tài)設(shè)置在路堤內(nèi)。它可使路面剛度逐步變化，但其局限之處在于施工難度較大。二是搭板與路面平行布置。施工中應(yīng)保證搭板頂面標(biāo)高和橋面底層標(biāo)高具有一致性，其施工難度相對較低。三是合理預(yù)留反向坡度，保證橋臺(tái)連接處與搭板標(biāo)高具有一致性。但其與路面連接區(qū)域應(yīng)適當(dāng)提高，以便形成反向坡度。

4.4.2 搭板和橋臺(tái)的連接

搭板近橋臺(tái)端應(yīng)設(shè)置于橋臺(tái)上，考慮到搭板易出現(xiàn)縱向滑動(dòng)問題，需加強(qiáng)對搭板和臺(tái)背間的處理。于該處設(shè)置水平錨桿和豎直錨桿，間距以70～80cm較為合適。此外，還需加強(qiáng)對搭板近臺(tái)端的防護(hù)，于該處按照800mm的間距標(biāo)準(zhǔn)依次設(shè)置。搭板發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)易導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)層受損，為避免此問題，需合理優(yōu)化搭板近臺(tái)端上緣與牛腿上緣結(jié)構(gòu)。

4.4.3 搭板施工工藝

搭板施工過程中，必須根據(jù)規(guī)范將立模工作落實(shí)到位，保證澆筑成型后混凝土表面具有足夠平整性。搭板與基層的間距相對較小，若基層厚度不足，將在壓路機(jī)壓實(shí)下而受損。鑒于此，若遇到搭板與基層頂面間距<10cm情況，則必須在瀝青下面層施工前，將該處的水穩(wěn)基層清理干凈，以保證臺(tái)背的回填結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度和平整性。

4.5 臺(tái)背填筑

路橋連接區(qū)域的碾壓以小型設(shè)備為宜，按照分層的方式依次碾壓到位，有效減小道路與橋梁的沉降差，以免發(fā)生跳車現(xiàn)象。

回填尺寸控制方面，應(yīng)保證底長不小于2m，路基土和回填土需按照1：1.5的比例對接。臺(tái)背區(qū)域的填土應(yīng)充分遵循剛?cè)徇^渡的基本理念，所用材料應(yīng)具有半剛性特點(diǎn)，如級(jí)配碎石等。此類材料被應(yīng)用于臺(tái)背施工后，具有足夠的水穩(wěn)定性，可避免路基大范圍變形問題，且經(jīng)壓路機(jī)壓實(shí)處理后，該處的壓縮模量也將提高。

4.6 加筋注裝技術(shù)

4.6.1 錨管定位

全面清理現(xiàn)場，加強(qiáng)對原材料質(zhì)量和設(shè)備性能的檢驗(yàn)，若無誤方可組織路堤加筋注漿補(bǔ)強(qiáng)作業(yè)。施工到位后，精準(zhǔn)定位錨管的孔位，再利用石灰做好標(biāo)記，作為后續(xù)施工的基準(zhǔn)。

4.6.2 錨入錨管

確保錨桿的孔位完全滿足設(shè)計(jì)要求后，可利用氣動(dòng)式?jīng)_擊錘打入錨桿。期間需由專員加強(qiáng)現(xiàn)場檢查，避免錨桿偏斜等質(zhì)量問題，同時(shí)根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)情況預(yù)判可能出現(xiàn)的問題，提前采取預(yù)防措施。

4.6.3 壓力注漿

錨管順利錨入后，需組織壓力注漿作業(yè)。根據(jù)配比要求制得質(zhì)量達(dá)標(biāo)的漿液，要求其水灰比達(dá)0.75，原材料用量偏差需控制在5%以內(nèi)。正式注漿前需向其中泵入清水，以便有效清理孔底的廢渣?？變?nèi)保持潔凈狀態(tài)后方可注入水泥漿液。注漿壓力應(yīng)逐步提高，達(dá)到設(shè)計(jì)終壓要求后需穩(wěn)壓10min以上。檢查穩(wěn)壓階段的壓力降幅，若實(shí)際幅度在5%以內(nèi)且注漿量<1L/min，則可暫停注漿作業(yè)。

4.7 施工注意事項(xiàng)

路基與橋臺(tái)連接區(qū)域易存在積水，因此施工前需將該部分積水清理干凈，以免導(dǎo)致施工材料性能下降。橋臺(tái)與路基的連接區(qū)域應(yīng)布設(shè)滲水墻，并在底部設(shè)置透水管，以便該處的積水能夠快速排出。填筑層施工中使用的碎石材料，必須嚴(yán)格控制其用量，并根據(jù)現(xiàn)場情況合理修筑排水坡。

路基與橫向結(jié)構(gòu)所形成的連接區(qū)域應(yīng)具有較強(qiáng)的排水能力，為滿足此要求，可在基坑底部回填適量碎石和混凝土。頂部填筑厚度未達(dá)到1m時(shí)，可使用小型壓路機(jī)處理，實(shí)際松鋪厚度至少需達(dá)到20cm。

路堤與路塹過渡區(qū)域施工過程中，首先需清理地基表層，使其具有平整性，在此基礎(chǔ)上同步填筑。以現(xiàn)場地質(zhì)條件為基本依據(jù)，按特定的方法完成路堤與路塹結(jié)合處的填筑作業(yè)。

遇軟質(zhì)巖石或土質(zhì)路塹時(shí)，應(yīng)根據(jù)原地面的縱向結(jié)構(gòu)設(shè)置合適的坡面比例，并于該處開挖臺(tái)階。遇堅(jiān)硬巖石時(shí)，需在路塹的一側(cè)縱向開挖，另一側(cè)則設(shè)置為連接結(jié)構(gòu)。以施工方案為基本依據(jù)，合理選擇質(zhì)量達(dá)標(biāo)的填料，依據(jù)規(guī)范將其填筑到位。

參考文獻(xiàn)：

[1]景燕.道路與橋梁連接處的設(shè)計(jì)及施工探析[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2020，47（12）：133-134.

[2]李汶峰.道路與橋梁連接處的設(shè)計(jì)與施工探討[J].工程技術(shù)研究，2019，4（01）：177-178.

[3]付偉.試論道路與橋梁連接處的設(shè)計(jì)及施工[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2018（15）：113-115.