公路市政化改造路橋拓寬技術(shù)的運(yùn)用

張建偉

【摘要】城市化進(jìn)程的加快使得人們對(duì)市政工程改造工作也提出了更高的要求，通過(guò)對(duì)公路市政化的改造實(shí)施能夠使得公路市政建設(shè)更好的滿足城市發(fā)展需要，促進(jìn)城市道路交通發(fā)展。為此，文章在闡述公路市政化改造現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，立足公路市政化改造路橋拓寬施工存在的問(wèn)題，就如何創(chuàng)新優(yōu)化公路市政化改造路橋拓寬技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行探究。

【關(guān)鍵詞】公路工程;市政化改造;路橋拓寬技術(shù)

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.07.023

引言：

在城市化進(jìn)程的加快下，路面上的機(jī)動(dòng)車輛增多，公路交通量也隨之增長(zhǎng)，在這樣背景下，以往的公路工程建設(shè)已經(jīng)無(wú)法滿足城市現(xiàn)有交通量的通行需要。為了能夠解決公路工程建設(shè)和城市發(fā)展不匹配的問(wèn)題，需要相關(guān)人員立足實(shí)際情況，就現(xiàn)有的公路實(shí)施擴(kuò)建改造。路橋拓寬技術(shù)是公路市政化改造的重要技術(shù)形式，在該技術(shù)的支持下能夠保證人們的出行質(zhì)量，并促進(jìn)我國(guó)公路工程的長(zhǎng)遠(yuǎn)化發(fā)展。為此，文章結(jié)合公路市政化改造路橋施工實(shí)際情況，就公路市政化改造路橋拓寬技術(shù)的應(yīng)用問(wèn)題進(jìn)行探究。

1、公路市政化改造路橋拓寬技術(shù)的應(yīng)用內(nèi)容和應(yīng)用意義

在公路市政化公路改造工作中對(duì)于路橋拓寬工作可以具體劃分為新建和擴(kuò)建兩個(gè)類型，其中，新建的公路市政化改造橋梁工程是在以往的橋梁結(jié)構(gòu)技術(shù)上重新建設(shè)道路。擴(kuò)建的公路市政化改造橋梁工程是在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行拓寬。不管是怎樣的建設(shè)方式則是需要施工單位能夠提前做出拓寬設(shè)計(jì)方案，在設(shè)計(jì)方案中會(huì)牽扯到道路一邊的全新線路以及兩邊的拼接路線，至于是選擇怎樣的拼接方式則是需要施工單位結(jié)合市政公路路橋路面的實(shí)際情況來(lái)做出施工技術(shù)的選擇和施工現(xiàn)場(chǎng)操作管理。同時(shí)，在施工之前還需要對(duì)公路沉降量進(jìn)行控制。當(dāng)前， 有很多的公路使用年限超標(biāo)，在長(zhǎng)期的壓力影響下基本完成了基本沉降量。在這樣背景下如果是在公路上開(kāi)展拓寬施工，則是需要提前做好填方處理，采取積極的措施減少外部環(huán)境對(duì)公路市政化改造路橋拓寬技術(shù)應(yīng)用的不利影響。

在道路橋梁工程的深入發(fā)展下，我國(guó)公路交通水平也有所提升，城市道路交通的建設(shè)發(fā)展使得人們的出行方式日益豐富，車輛在公路上的行駛穩(wěn)定性、安全性也由此得到了保障。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展下，車輛開(kāi)始普及到人們的生活中，在道路車輛增多的情況下，人們對(duì)道路的運(yùn)行需求也得到提升。然而從當(dāng)前發(fā)展實(shí)際情況來(lái)看，現(xiàn)有的公路發(fā)展水平和不斷增長(zhǎng)的車輛數(shù)量沒(méi)有匹配，為了能夠更好的協(xié)調(diào)日益增長(zhǎng)的車輛和城市道路建設(shè)的關(guān)系，需要相關(guān)人員積極思考如何拓寬公路道路。將路橋拓展技術(shù)引入到公路市政化工程中能夠?yàn)槿藗兊纳钐峁┲匾谋憷С郑奖闳藗兊娜粘３鲂?。在路橋拓寬技術(shù)的支持下，不僅能夠增加慢行車道，而且在鋪設(shè)的期間還會(huì)增加其他公共基礎(chǔ)設(shè)施、路燈、綠化等建設(shè)，最終有效拓展公路道路。

2、公路市政化改造路橋拓寬施工存在的重難點(diǎn)問(wèn)題

2.1舊水泥混凝土路面病害防治

在公路市政化改造路橋拓寬施工之前，需要施工人員提前了解整個(gè)公路市政化工程的路面情況，具體包含路面的破損程度、路面的彎曲沉降情況、路面接縫傳遞荷載的能力。在經(jīng)過(guò)全面的調(diào)查研究之后來(lái)更為詳細(xì)的了解之前所使用的混凝土的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和基本使用情況，在舊水泥混凝土路面的基礎(chǔ)上采取必要的措施來(lái)增強(qiáng)其承載力，實(shí)現(xiàn)對(duì)路面的優(yōu)化處理。在處理路面的時(shí)候可以根據(jù)路面施工潛在的問(wèn)題采取對(duì)應(yīng)的解決措施，如果是路面板塊遭受了嚴(yán)重的損壞，施工人員要在第一時(shí)間更換破碎板、重疊裂縫板塊;對(duì)于一些破損不嚴(yán)重的板塊可以采取恰當(dāng)?shù)拇胧?duì)其進(jìn)行修補(bǔ)處理，通過(guò)修補(bǔ)來(lái)改善板塊的性能。

2.2路橋拼接的注意內(nèi)容

在對(duì)市政道路工程拓寬處理的時(shí)候會(huì)牽扯到路面和橋梁的拼接工作，在實(shí)施路面和橋梁拼接操作的時(shí)候，施工人員會(huì)使用一些跨徑相同、結(jié)構(gòu)相同的施工方法來(lái)組織施工，即從橋梁本身的兩邊通過(guò)拓寬處理來(lái)完成橋梁拼接。

橋梁拼接施工所牽扯到的工藝形式眾多，具體包含上下不連接、上下連接等拼接形式，橋梁基礎(chǔ)是路橋拼接施工的前提，通過(guò)穩(wěn)固橋梁能夠提高橋梁的拼接施工質(zhì)量。

在路橋拼接操作中，對(duì)于一些使用年限較長(zhǎng)的橋梁，在實(shí)施拓寬建設(shè)之前要密切關(guān)注橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，在拼接的時(shí)候要盡可能的保持橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2.3路面反射裂縫防治技術(shù)

在公路市政化改造路橋施工中所牽扯到的反射裂縫包含兩個(gè)類型，也就是溫度反射裂縫和荷載反射裂縫。在路橋路面上鋪設(shè)的瀝青層、新舊混凝土層之間的物理屬性差異較大，因而，在溫度、荷載等因素的綜合作用下，公路路面的新舊板材接縫、裂縫位置上很容易發(fā)生位移，位移出現(xiàn)后會(huì)使得加鋪瀝青層也出現(xiàn)反射裂縫。為了能夠有效規(guī)避反射裂縫，需要施工人員采取必要的技術(shù)來(lái)緩解反射裂縫。從實(shí)際操作上來(lái)看，土工織物夾層就是防范反射裂縫的重要關(guān)鍵。

3、公路市政化改造路橋拓寬方案的數(shù)值分析

文章選擇使用有限元分析方法對(duì)公路路橋拓寬方案的數(shù)值實(shí)施模擬分析，在ANSYS軟件的支持下打造出了對(duì)應(yīng)的公路市政化改造路橋拓展有限元分析模型，之后在劃分網(wǎng)絡(luò)和設(shè)定好荷載數(shù)值之后來(lái)對(duì)一系列仿真數(shù)據(jù)信息進(jìn)行模擬分析。

3.1有限元模型

為了能夠方便有限元分析模型的打造，減少計(jì)算信息的冗余，可以結(jié)合以下參數(shù)來(lái)打造出有限元分析模型，將路橋設(shè)定為足夠長(zhǎng)的平面，使用Mohr-Coulob理想彈性模型開(kāi)展模擬分析。公路市政新舊路橋在界面變形的時(shí)候不會(huì)出現(xiàn)相對(duì)脫離和滑落移動(dòng)。

文章以某公路市政路橋拓寬工程項(xiàng)目實(shí)施為例進(jìn)行分析，項(xiàng)目區(qū)域所牽扯到的路段包含K4822+020-K4864+100、K4865+600-K4897+922.888路段。整個(gè)公路工程的沿線設(shè)施設(shè)備比較穩(wěn)定，滿足三級(jí)公路建設(shè)技術(shù)要求，路橋?qū)挾仍?.5m到8.5m之間，高度在0m到2.0m之間。在施工之前，對(duì)公路市政化改造道路的基本參數(shù)進(jìn)行調(diào)研，經(jīng)過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)各個(gè)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了設(shè)計(jì)時(shí)速為60km的二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)。

模型區(qū)域范圍內(nèi)各個(gè)材料的計(jì)算參數(shù)如表1所示，在分析參數(shù)的基礎(chǔ)上打造出長(zhǎng)寬為7mx2m的路橋模型。

3.2模型的加載

在獲得網(wǎng)絡(luò)模型之后還需要因地制宜的進(jìn)行載荷的設(shè)置，從實(shí)際操作上來(lái)看，對(duì)道路變形產(chǎn)生影響的荷載包含路橋自身重量、路面結(jié)構(gòu)重量、行車荷載。在原本路橋力量的影響下道路已經(jīng)產(chǎn)生變形，因而，在分析路面拓寬工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的時(shí)候只需要考慮其外部荷載對(duì)路面引發(fā)的變形即可。新增加的改造路橋拓寬結(jié)構(gòu)參數(shù)表2所示。根據(jù)表2數(shù)據(jù)信息計(jì)算出來(lái)的單位長(zhǎng)度路面結(jié)構(gòu)層靜線荷載計(jì)算如下：Pm=9.8x（2.36x4+2.1x18+2.2x15）x10x1=7.9KN/m。

3.3仿真分析的處理

文章所探討的是路橋拓寬對(duì)原本路橋的沉降影響，選擇原本路橋頂面0m到2m范圍內(nèi)的沉降變化作為案例進(jìn)行分析，經(jīng)過(guò)實(shí)地測(cè)量來(lái)打造出舊路路橋頂面豎向移動(dòng)曲線，具體如圖1和圖2所示。根據(jù)圖1、圖2的信息我們發(fā)現(xiàn)，位移數(shù)值會(huì)呈現(xiàn)出從中間到兩邊不斷增大的狀態(tài)，位移的最大、最小數(shù)值差值構(gòu)成了最大沉降差。圖1路橋頂面最大沉降差為5.2mm，圖2路橋頂面最大沉降差為5.7mm。在ANSYS團(tuán)建中對(duì)模型加載情況開(kāi)展模擬仿真分析，根據(jù)繪制出來(lái)的地基內(nèi)位移云圖信息我們可以發(fā)現(xiàn)，水平位移會(huì)朝著內(nèi)側(cè)路基中線的方向發(fā)展，最深位置能夠達(dá)到12m。受拓寬路基下方路基沉降的干擾，路基坡腳最外圍地基比較淺的區(qū)域會(huì)向地基中線的方向移動(dòng)，在路基坡腳外側(cè)深度在21m位置上的時(shí)候是正向最大水平位移位置，數(shù)據(jù)信息為18.62mm。地基內(nèi)出現(xiàn)豎向正向的最大位移位置在拓寬路基坡肩周圍。

3.4不同路橋拓寬方案對(duì)地基變形所產(chǎn)生的影響

第一，加寬方式的影響。對(duì)路橋模型開(kāi)展單側(cè)加寬或者雙側(cè)加快模擬試驗(yàn)分析，通過(guò)分析獲得路橋頂面豎向位移曲線和地基內(nèi)部位移云圖。通過(guò)對(duì)圖紙的分析總結(jié)出模型在雙側(cè)加寬下的沉降要比單側(cè)加寬更加具備優(yōu)勢(shì)，但是在具體實(shí)施操作中兩邊加寬存在施工規(guī)模大，對(duì)周圍民眾干擾嚴(yán)重、施工技術(shù)難度大的問(wèn)題，在具體實(shí)施操作的時(shí)候需要相關(guān)人員能夠結(jié)合施工情況進(jìn)行綜合權(quán)衡分析。第二，填筑高度的影響。在對(duì)路橋拓寬處理的時(shí)候，要求路橋頂端海拔高度的變化能夠在固定的區(qū)間范圍內(nèi)。在測(cè)試期間，公路天然地基起伏變化、人工填筑路基變形都會(huì)影響到參數(shù)。文章通過(guò)模擬1m到4m變化路橋?qū)δＰ偷挠绊懙贸雎窐虮砻娉两惦S著填筑高度變化的曲線，通過(guò)對(duì)曲線的分析發(fā)現(xiàn)，路基表面沉降和水平位移會(huì)隨著填土厚度的增加而逐漸增加，在路橋填筑達(dá)到1m的時(shí)候，在偏載和路橋卸載的影響下路橋表面的沉降會(huì)出現(xiàn)上臺(tái)的現(xiàn)象。

4、公路市政化改造路橋拓寬施工技術(shù)的應(yīng)用

4.1橋梁拼接技術(shù)

公路市政化改造路橋拓寬技術(shù)中橋梁拼接技術(shù)在使用的時(shí)候要密切關(guān)注以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：第一，在正式施工之前對(duì)原本橋梁實(shí)施必要的勘察，了解橋梁的通行情況、孔隙數(shù)量、孔徑大小、結(jié)構(gòu)形式，在了解以上信息的時(shí)候需要施工人員能夠做好橋梁平縱面的測(cè)量工作，全面收集原本橋梁建設(shè)的資料信息，并將收集上來(lái)的測(cè)量數(shù)據(jù)和資料中的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合比對(duì)，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁形狀的精準(zhǔn)定位，綜合比對(duì)數(shù)據(jù)信之后實(shí)施橋梁改造。第二，對(duì)數(shù)據(jù)信息的調(diào)查和對(duì)比結(jié)果進(jìn)行分析，在提高原本橋梁承載力的基礎(chǔ)上盡可能的選擇應(yīng)用經(jīng)濟(jì)性較強(qiáng)的加固技術(shù)形式予以加固處理，常見(jiàn)的加固技術(shù)形式包含局部替換薄弱構(gòu)件、貼碳纖維等。第三，在進(jìn)行全面的調(diào)查研究之后選擇適合的拼接方式。比如針對(duì)改造區(qū)域范圍內(nèi)沉降差較小、地質(zhì)良好的現(xiàn)象可以使用上下連接的方式;對(duì)于新舊橋梁拼接位置的側(cè)分帶、中分帶采取上下不連接的方式。第四，在新舊橋梁拼接位置上格外注重沉降數(shù)值和沉降內(nèi)力的分析。第五，為了能夠減少拼接位置上的沉降，需要對(duì)新建設(shè)的橋梁開(kāi)展堆截預(yù)壓分析。

4.2道路拓寬技術(shù)

在公路市政化改造路橋工程中應(yīng)用的道路拓寬技術(shù)包含以下幾種：第一，借助道路拓寬技術(shù)，在正式施工之前充分掌握被改造道路的建設(shè)現(xiàn)狀以及病害程度，從而為整個(gè)工程的后續(xù)改造奠定良好基礎(chǔ)支持。第二，明確影響路橋道路拓寬的因素，具體牽扯到路網(wǎng)的管線布置、交通適應(yīng)性分析、環(huán)境情況、路網(wǎng)布置規(guī)劃、地質(zhì)條件等。第三，在開(kāi)展市政化道路改造施工中需要根據(jù)工程施工影響因素、工程管理、工程投資等因素來(lái)選擇適合的改造方案。第四，在道路拓寬工作中要通過(guò)提前做好必要的防治措施來(lái)減少道路拼接沉降差，提高道路拓寬質(zhì)量。

4.3濕噴樁技術(shù)

濕噴樁技術(shù)主要是利用清淤換填的方式來(lái)對(duì)被改造公路中的軟土地基進(jìn)行處理，在對(duì)軟土地基處理之后使用噴施樁技術(shù)形式來(lái)完成拼接區(qū)域內(nèi)的施工，由此來(lái)有效處理路橋工程中的不良地基，提升道路工程的承載力，解決新舊路基中的沉降差。在路橋拓寬施工中，對(duì)于一些特殊性的軟土地基，不能夠?qū)⒊两挡钭鳛橹匾刂颇繕?biāo)，而是需要在綜合考慮新舊路基影響因素的情況下來(lái)銜接各個(gè)路面。

4.4臺(tái)階施工技術(shù)

石灰材料是公路拓寬施工中的常用材料，在公路拓寬施工中通過(guò)發(fā)揮石灰材料的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)能夠提升路橋路面的壓實(shí)度。從實(shí)際應(yīng)用操作上來(lái)看，公路拓寬施工對(duì)臺(tái)階的設(shè)定有著對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，即要求臺(tái)階的寬度不能夠低于1m，只有嚴(yán)格控制臺(tái)階的寬度才能夠有效保障路面和臺(tái)階的順利銜接，使得路橋的新舊臺(tái)階形成完整的整體。

5、公路市政化改造路橋拓寬施工技術(shù)的管理

為了能夠更好的發(fā)揮出路橋拓寬施工技術(shù)在公路市政化改造工程中的應(yīng)用作用，在應(yīng)用技術(shù)的時(shí)候需要加快打造出一個(gè)良好的公路拓寬施工技術(shù)交流例會(huì)制度，通過(guò)召開(kāi)施工例會(huì)、定期召開(kāi)技術(shù)交流會(huì)的方式來(lái)就公路市政化改造路橋施工中可能遇到的問(wèn)題進(jìn)行分析，根據(jù)問(wèn)題提出對(duì)應(yīng)的解決方案。

在路橋拓寬施工技術(shù)應(yīng)用到時(shí)候各個(gè)施工部門(mén)可以將自己部門(mén)中具有針對(duì)性的施工技術(shù)拿到例會(huì)上進(jìn)行討論交流，供大家學(xué)習(xí)和借鑒參考。和一般性的施工技術(shù)一樣，公路拓寬技術(shù)也可以在彼此的技術(shù)交流中來(lái)積累更多的經(jīng)驗(yàn)，在這個(gè)過(guò)程中壯大公路市政化改造施工隊(duì)伍的綜合實(shí)力，有效解決公路市政化改造路橋施工中所遇到的問(wèn)題。

公路市政化改造路橋拓寬施工技術(shù)交流會(huì)制度可以不制定對(duì)應(yīng)的獎(jiǎng)懲制度， 但是在具體發(fā)展的時(shí)候需要擁有良好的獎(jiǎng)懲制度來(lái)鼓勵(lì)各個(gè)部門(mén)的施工，使得各個(gè)部門(mén)能夠拿出自己的好的具體的施工技術(shù)來(lái)進(jìn)行技術(shù)交流，對(duì)在交流工作中表現(xiàn)積極的員工要予以相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)，反之則是需要予以一定的懲處。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，公路市政化改造路橋拓寬技術(shù)在公路市政化改造路橋施工中的應(yīng)用能夠有效緩解城市道路交通壓力，為人們的出行提供重要便利支持。從實(shí)際操作上來(lái)看，在公路市政化改造路橋拓寬施工中通過(guò)選擇恰當(dāng)?shù)耐貙捈夹g(shù)形式能夠在保證工程施工質(zhì)量的情況下減少工程施工成本的消耗。文章以某公路工程改造為研究對(duì)象，使用有限元分析方法和ANSYS軟件來(lái)打造出寬為7m和8，5m的模型模擬現(xiàn)場(chǎng)路基加寬，通過(guò)仿真模擬了解到拓寬對(duì)地基沉降作用的原理，深入分析路基拓寬施工技術(shù)對(duì)工程建設(shè)的影響。為了能夠更好的提升路橋拓寬技術(shù)在公路市政化改造路橋施工中的應(yīng)用作用，需要相關(guān)人員在施工設(shè)計(jì)階段做好路面和路面、橋梁和橋梁之間的銜接處理，在這個(gè)期間，對(duì)于施工中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，相關(guān)人員要在第一時(shí)間采取措施予以處理，從而有效提升公路市政化改造路橋拓寬施工效率，減少公路市政化改造路橋施工對(duì)周圍環(huán)境的不利影響，提高整個(gè)工程施工的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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