摘要:現(xiàn)代社會(huì)對(duì)交通質(zhì)量的要求越來(lái)越高,雖然交通路線不段增加,但是存在的問(wèn)題也越來(lái)越多。本文對(duì)于公路路橋過(guò)渡段沉降設(shè)計(jì)與施工所存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析與探討,提出了過(guò)度段沉降設(shè)計(jì)方案。
關(guān)鍵詞: 路橋,過(guò)渡段沉降,設(shè)計(jì)方案
一、案例分析
東沙河橋位于宿遷市宿城區(qū)民便路南延段,跨越東沙河,全長(zhǎng)31.04m,全寬7m,興建于2008年下半年,東沙河橋位處兩側(cè)河岸沖刷非常嚴(yán)重,水土流失、土方塌陷;兩側(cè)橋臺(tái)擋土墻基底被水流強(qiáng)烈沖刷掏空,南側(cè)橋臺(tái)西側(cè)擋土墻傾覆、塌陷嚴(yán)重。
二、東沙河橋過(guò)渡段所產(chǎn)生不均勻沉降的主要原因
因今年船行干渠整治施工,河道所經(jīng)區(qū)域排水壓力全部由東沙河承擔(dān),排澇壓力過(guò)大,導(dǎo)致東沙河兩岸沖刷非常嚴(yán)重,特別是靠近橋臺(tái)處的兩岸,土方塌陷,形成數(shù)十平方米的空洞,水土流失嚴(yán)重,土質(zhì)多為砂性土,粘結(jié)力不足。下面列出幾項(xiàng)具體的問(wèn)題以供參考。
2.1 橋頭引道的地基處治不佳
根據(jù)公路相關(guān)調(diào)查結(jié)果表明,軟基路段使得地基沉降引發(fā)的橋頭跳車情況仍然未被解決。分析相關(guān)原因,主要是因?yàn)槭┕D設(shè)計(jì)的時(shí)侯,地表鉆探布孔較少,鉆孔深度不足,不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)軟基的存在,或者不能準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)軟基的深度和范圍,造成橋頭路堤軟土的地基處治疏漏,或者使用的防治方法不得當(dāng)。此外,使用的軟基防治理論計(jì)算方法以及使用的運(yùn)算參數(shù)與軟基實(shí)際狀況存在一定差別,使得軟基防治設(shè)計(jì)不能達(dá)到設(shè)計(jì)效果,未能符合交通部《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》的相關(guān)技術(shù)要求。東沙河橋的主要問(wèn)題是橋梁跨徑偏小,壓縮河床非常嚴(yán)重,流水?dāng)嗝孑^小,水流速度較大,擋土墻基礎(chǔ)埋置深度較小,擋土墻基底被水流掏空,擋土墻下部失去支撐,故部分擋土墻塌陷。
2.2 橋臺(tái)臺(tái)背路堤壓實(shí)度不能滿足要求
東沙河橋的擋土墻及基礎(chǔ)施工處理不力,發(fā)現(xiàn)擋土墻砂漿強(qiáng)度嚴(yán)重不足,塊石間縫隙非常多且比較大,砂漿不飽滿,粘結(jié)力不足;從公路施工建設(shè)可以得知,在很多的橋梁、通道和明涵等都是要求臺(tái)背填土防治。然而,臺(tái)后填土的壓實(shí)度是由于施工機(jī)械、施工用料、施工順序、施工經(jīng)驗(yàn)、施工作業(yè)等工程管理原因的影響,工程施工的過(guò)程涉及很多方面。從公路相關(guān)調(diào)查結(jié)果可以得知,臺(tái)背填土通常存在壓實(shí)不夠等問(wèn)題,這是使得路橋過(guò)渡段不能均勻沉降的主要原因之一。此外,在公路運(yùn)營(yíng)過(guò)程當(dāng)中,路基在過(guò)往車輛飽和以及惡劣自然條件下,會(huì)造成土基逐漸變形,使得路橋間的差別沉降,從而造成影響公路路面的平整程度。
2.3 橋頭路堤邊坡防治措施不當(dāng)
東沙河橋的南側(cè)船行干渠水位較高,東沙河南岸砂性土含水率較大,毛細(xì)孔滲水嚴(yán)重,嚴(yán)重增加了邊坡不穩(wěn)定性;從公路橋頭路堤的工程施工可以得知,臺(tái)背路堤填土通常使用滲水性土、砂類作為填充材料,在不顧慮防水和排水設(shè)備設(shè)施的情況,對(duì)于橋臺(tái)處于通常長(zhǎng)期浸水路段,使用漿砌片石保護(hù)堤坡,而且其他橋臺(tái)路段,只在錐坡范圍放置漿砌片石保護(hù)堤坡,臺(tái)背放置防護(hù)網(wǎng)草護(hù)坡或者草皮護(hù)坡,但是,由公路水毀、收尾和改建工程檢察的過(guò)程發(fā)現(xiàn),很多的橋頭路堤沉降比較嚴(yán)重的情況,通常隨著錐坡和護(hù)坡水毀,研究其原因,雨露對(duì)路堤的沖洗和腐蝕防格網(wǎng)草防護(hù)等等路堤邊坡防治措施不能起到很好的保護(hù)路基免受雨水損害的作用,因此橋頭路堤邊坡防護(hù)措施以及臺(tái)背排水和防水設(shè)施的不合適,使得臺(tái)背填土流空,使得路基的強(qiáng)度變低,在長(zhǎng)期行駛車輛的作用下,過(guò)渡段填土嚴(yán)重變形,引發(fā)橋頭路堤不能均勻沉降,出現(xiàn)橋頭跳車的情況。
2.4 橋頭引道過(guò)渡段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不周全
在橋頭引道的路基工程當(dāng)中,通常的過(guò)渡段施工工程處理措施有加筋土法、鋼筋混凝土過(guò)渡板(即搭板)法以及粗粒料填筑法等等。以上處治措施的首要目的是通過(guò)加強(qiáng)路基的整體剛性,從而來(lái)縮減路橋間的強(qiáng)度變化以及沉降誤差,從而減少路橋之間的不平整,為了避免和防治橋頭出現(xiàn)跳車現(xiàn)象。從公路工程施工可以得知,橋頭引道的過(guò)渡段大多使用搭板的結(jié)構(gòu)。然而,安裝搭板之后的橋頭發(fā)生跳車的現(xiàn)象仍然出現(xiàn),橋頭搭板的斷板現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)。研究其設(shè)計(jì)圖等原因,得出以下結(jié)論:
2.4.1 由于橋梁的長(zhǎng)度和橋頭安裝搭板長(zhǎng)度,所以,橋頭引道的路堤在高填方路段,軟基路段的橋涵結(jié)構(gòu)相比橋頭路堤的沉降量較大,由于搭板長(zhǎng)度不足,從而起不到順序相接的作用,行駛的車輛通過(guò)時(shí)必定會(huì)出現(xiàn)橋頭的跳車現(xiàn)象。
2.4.2 搭板額設(shè)計(jì)依據(jù)支承在彈性的地基板計(jì)算的,沒有考慮到臺(tái)背路堤沉降,下雨時(shí)沖刷所帶走臺(tái)背填土等原因,從而造成搭板以及臺(tái)背路堤脫空的不良受力狀況。從而造成搭板施工的強(qiáng)度不夠,引發(fā)橋頭線的變形,發(fā)生車輛跳車現(xiàn)象。
2.4.3 橋頭搭板的處理如今還沒有固定的設(shè)計(jì)計(jì)算方案,公路的橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范同樣沒有明文規(guī)定。
2.4.4 工程施工當(dāng)中,橋頭搭板通常不作為專項(xiàng)設(shè)計(jì)。但是,從工程施工當(dāng)中可知,能夠合理的處治軟土地基,施工臺(tái)后填土壓實(shí)可以減輕路堤填筑土體沉降的情況,但是可靠的搭板設(shè)計(jì)才是解決橋頭跳車的主要問(wèn)題。
三、在建的東沙河橋過(guò)渡段的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
東沙河橋新橋的設(shè)計(jì)方案為內(nèi)部結(jié)構(gòu)為3-16m空心板橋梁,橋梁平面位于R=300m的圓曲線上,橋梁仍按直線布置,曲線由護(hù)欄調(diào)整形成,橋梁跨越東沙河,橋梁與河流斜交45°。橋梁縱斷面位于R=6250m的豎曲線上,豎曲線變坡點(diǎn)樁號(hào)為K1+465.000,高程為20.842m,變坡點(diǎn)兩側(cè)分別設(shè)置+0.5%和+2.5%的縱坡。橋梁每孔橫向共采用11片板梁,相鄰兩片板梁之間以鉸縫相連。上部預(yù)應(yīng)力空心板梁,空心板梁采用預(yù)制廠預(yù)制。橋梁下部結(jié)構(gòu)采用重力式擴(kuò)大基礎(chǔ)。本橋橋面采用10cm整體化水泥混凝土+5cmAC-16C中粒式瀝青混凝土。橋梁設(shè)置2.0%單向橫坡,橫坡由臺(tái)樁高度調(diào)整形成。橋梁兩側(cè)設(shè)置防撞護(hù)欄。兩橋臺(tái)處設(shè)置GQF-C-40型伸縮縫。
3.1 路橋過(guò)渡段的變形防控
由路橋過(guò)渡段的路基工程施工分析可以得知,路橋過(guò)渡段的變形防治需要解決兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題:即嚴(yán)格防控過(guò)渡段內(nèi)路基在施工后沉降量;在路橋交界處使用的錯(cuò)落式沉降換成連續(xù)的斜坡式沉降。這樣,其變形防控首要是控制路基施工后的沉降和路橋間的誤差沉降。
3.2 合理的安裝緩和過(guò)渡段
在使用不同型式的結(jié)構(gòu)時(shí),從橋臺(tái)強(qiáng)度大的混凝土結(jié)構(gòu)逐漸的過(guò)渡到強(qiáng)度小的填土路基結(jié)構(gòu)以及瀝青混凝土道路表面結(jié)構(gòu)。在軟土地基處理時(shí),各段不同剛度之間需要設(shè)置剛度過(guò)渡段。采用不同級(jí)別的配填材料,以確保路堤剛度的過(guò)渡。如果設(shè)置為50m漸變段有施工困難時(shí),最好能夠逐漸改變這段長(zhǎng)度不能小于30m。
3.3 路橋過(guò)渡段的路基條件與地基條件
在橋頭引道路堤施工過(guò)程當(dāng)中,使用土工合成模式與筋路堤不可以增高地基載重力,也不可以有效的防治地基沉降。唯有當(dāng)?shù)鼗軌虺休d足夠的重力,在路堤填土自身重量負(fù)荷與車輛重量負(fù)荷的同時(shí)作用下不會(huì)出現(xiàn)沉降時(shí),使用土工合成材料才會(huì)出現(xiàn)顯著的效果。
四、結(jié)束語(yǔ)
城市橋梁具有結(jié)構(gòu)形式繁雜、專業(yè)干擾大、周期短、限制條件多的特點(diǎn),這就要求橋梁設(shè)計(jì)師不局限于本專業(yè),要有如履薄冰的意識(shí),加強(qiáng)各個(gè)細(xì)小環(huán)節(jié)的研究,應(yīng)特別加強(qiáng)對(duì)交通工程知識(shí)的學(xué)習(xí),切實(shí)解決好城市橋梁總體布置,特別是橋跨及橋墩設(shè)置合理性的問(wèn)題,“城市橋梁服務(wù)于交通”,要以最優(yōu)的方式解決人、車、路的沖突。而不是豎起一道道水泥叢林,同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)巖土工程知識(shí),在解決好地下構(gòu)筑物本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上,應(yīng)加強(qiáng)建筑深基坑支護(hù)方面的巖土知識(shí),解決好支護(hù)、防水的問(wèn)題,另外,應(yīng)加強(qiáng)建筑美學(xué)意識(shí)的培養(yǎng),在結(jié)構(gòu)合理的基礎(chǔ)上,樹立創(chuàng)新意識(shí),努力解決好結(jié)構(gòu)與美的和諧統(tǒng)一。
總之,城市橋梁越來(lái)越多的是作為一個(gè)城市的綜合表現(xiàn)體,通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)之初對(duì)各方面要點(diǎn)的全面、有效掌握可大大減少橋梁建設(shè)過(guò)程中的不適應(yīng)性,為城市橋梁的進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1] 隋耀華,王曉峰,王桂堯;橋頭跳車產(chǎn)生原因及防治措施研究[J];湖南交通科技;2003年01期.
[2] 葉見曙,賴國(guó)麟,蔣愛祥,董祥圖;寧通一級(jí)公路揚(yáng)江段橋頭搭板的調(diào)查與分析[J];華東公路;1995年06期.
[3] 鄧桂雄,農(nóng)定立.公路橋頭跳車的預(yù)防及補(bǔ)救措施[J].企業(yè)科技與發(fā)展,2007,(12).
[4] 毛瑞祥,程祥云.公路橋梁設(shè)計(jì)手冊(cè)-基本資料.第一版.北京:人民交通出版社,1993.
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