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道路与桥梁连接处设计方案及施工工艺研究

作者

王校

安徽宸昊工程设计有限公司 安徽合肥 230000

一、道路与桥梁连接处设计方案研究

1.1 设计标准

道路与桥梁连接处的设计需遵循一系列严格的标准。首先,要依据道路和桥梁的等级确定相应的设计荷载。例如,高等级的道路和大型桥梁,其设计荷载应充分考虑未来交通流量的增长以及重载车辆的比例,以确保连接处结构在长期使用过程中具有足够的承载能力。其次,在几何设计方面,连接处的纵坡、横坡应与道路和桥梁的相应坡度顺畅衔接,避免出现明显的坡度突变,减少车辆行驶时的冲击力。此外,还需满足相关的排水标准,设置合理的排水设施,防止雨水在连接处积聚,侵蚀路基和桥台结构,影响连接处的稳定性。

1.2 搭板设计

搭板是道路与桥梁连接处常用的结构形式,其设计目的是为了缓解车辆从桥梁到道路过渡时的冲击力,减少不均匀沉降对行车的影响。在搭板设计过程中,需确定合理的搭板长度。搭板长度应根据桥梁的跨径、台后填土高度以及地质条件等因素综合确定。一般来说,搭板长度应能够覆盖台后可能发生较大沉降的区域,通常为 5 - 8 米。搭板的厚度设计也至关重要,要保证搭板具有足够的刚度和强度,以承受车辆荷载的作用,通常不宜小于 0.25 米,长度不小于 6 米的搭板,不宜小于 0.30 米。同时,搭板的坡度应与道路和桥梁的坡度相协调,使车辆行驶平稳。此外,搭板与桥梁和道路的连接方式也需精心设计,可采用设置锚固钢筋等方式,增强连接的可靠性,防止搭板出现位移或翘曲。

1.3 材料设计

材料的选择对于道路与桥梁连接处的性能起着决定性作用。在路面材料方面,应选用具有良好抗变形能力和耐久性的材料。例如,采用高性能的沥青混凝土作为路面面层材料,其具有良好的弹性和塑性,能够有效吸收车辆行驶时产生的应力,减少裂缝的产生。对于搭板材料,一般选用钢筋混凝土,通过合理配置钢筋,提高搭板的抗弯、抗剪能力。在台背回填材料的选择上,应优先选用透水性好、压缩性低的材料,如级配碎石、砂砾等。这些材料能够有效减少台后填土的沉降,提高连接处的整体稳定性。同时,在材料配合比设计方面,需根据工程实际需求和材料特性进行优化,确保材料的性能满足设计要求。

1.4 台背回填与压实

台背回填与压实是道路与桥梁连接处施工的关键环节,直接影响到连接处的沉降情况。后背回填应顺路线方向,自台身起,其填土的长度在顶面应不小于桥台高度加 2m ,在底面应不小于 2m ;拱桥台背填土的长度应不小于台高的3~4 倍。二级及二级以上公路路堤与桥台连接处应设置过渡段,过渡段长度通常为路基填土高度的2 - 3 倍加3 - 5 米。在进行台背回填时,应严格按照分层填筑的原则进行,每层填筑厚度不宜过大,一般控制在 15 - 20 厘米左右。填筑过程中,要确保填料的均匀性,避免出现局部松散或压实不足的情况。压实工艺的选择应根据填料类型和压实设备性能确定。常用的压实设备有振动压路机、冲击压路机等。对于不同的填料,应选择合适的压实遍数和压实速度,以达到规定的压实度要求。一般来说,台背回填的压实度应不低于 96% 。在压实过程中,还需注意对桥台等结构的保护,避免压实设备对桥台造成损坏。

1.5 防护设计

道路与桥梁连接处由于长期受到车辆荷载和环境因素的影响,容易受到侵蚀和破坏,因此需要进行有效的防护设计。在路面防护方面,可以采用铺设防水卷材、设置排水盲沟等措施,防止雨水渗入路基,影响连接处的稳定性。对于桥台等结构,可采用涂刷防腐涂料、设置护坡等方式进行防护,延长结构的使用寿命。此外,在连接处周围设置防护栏等安全设施,能够保障行车安全,防止车辆因意外情况冲出道路。

二、道路与桥梁连接处施工工艺研究

2.1 优化施工流程

合理的施工流程是保证道路与桥梁连接处施工质量的前提。在施工前,应进行详细的施工组织设计,明确各施工环节的先后顺序和时间节点。例如,在桥梁主体结构施工完成后,应及时进行台背回填施工,避免因时间间隔过长导致桥台与回填土之间产生不均匀沉降。同时,要合理安排各施工工序之间的衔接,减少施工过程中的等待时间,提高施工效率。例如,在回填施工过程中,可以同时进行搭板的预制工作,待回填土达到一定强度后,立即进行搭板的安装施工,缩短施工周期。

2.2 施工准备

施工准备工作是确保施工顺利进行的基础。在技术准备方面,施工人员应熟悉施工图纸和相关技术规范,进行技术交底,明确施工要求和质量标准。在材料准备方面,要根据设计要求提前采购合格的原材料,并进行检验和试验,确保材料质量符合要求。例如,对进场的砂石、水泥等材料要进行抽样检测,检测其粒径、含泥量、强度等指标。在机械设备准备方面,要配备齐全的施工设备,如挖掘机、装载机、压路机、起重机等,并对设备进行调试和保养,确保设备性能良好。在施工现场准备方面,要清理场地,设置临时设施,如临时道路、水电线路等,为施工创造良好的条件。

2.3 回填施工

回填施工是连接处施工的重要环节,需严格按照施工规范进行操作。在回填前,应对台背基础进行处理,清除杂物、淤泥等,确保基础坚实;同时为保证填筑的稳定性路基纵向应做好挖台阶处理,通常台阶底宽要求不小于1.0 米。回填过程中,要分层填筑、分层压实,每层填筑完成后,需进行压实度检测,合格后方可进行下一层填筑。对于台背与桥台连接处的狭窄部位,应采用小型夯实设备进行夯实,确保压实质量。同时,要注意回填的对称性,避免因单侧回填导致桥台受力不均而产生位移。在回填材料运输过程中,要采取措施防止材料离析,保证填料的均匀性。

2.4 台背压实

台背压实是保证连接处稳定性的关键步骤。在选择压实设备时,应根据台背的宽度、高度以及填料性质等因素综合考虑。对于较宽的台背,可采用大型振动压路机进行压实;对于狭窄部位,则使用小型夯实设备,如冲击夯、平板振动器等。压实过程中,要控制压实速度和压实遍数,一般压实速度不宜过快,以免影响压实效果。压实遍数应根据压实度检测结果确定,直至达到设计要求的压实度。

三、结语

道路与桥梁连接处的设计与施工是一项复杂的系统工程,涉及多个专业领域的知识和技术。通过合理的设计方案和科学的施工工艺,可以有效提高连接处的工程质量,减少不均匀沉降、跳车等病害的发生,保障行车安全与舒适性。在设计方面,应严格遵循设计标准,优化搭板设计、材料设计、台背回填与压实以及防护设计等环节;在施工方面,要优化施工流程,做好施工准备,严格控制回填施工、台背压实以及桥梁加固等关键工序的质量。未来,随着新材料、新技术的不断发展,道路与桥梁连接处的设计与施工将面临新的机遇和挑战。

参考文献:

[1]  浅谈道路与桥梁连接处的设计及施工 [J]. 徐泽恒 . 中国新技术新产品 ,2021(12)

[2]  道路与桥梁连接处设计及施工技术 [J]. 门立涛 . 建筑技术开发 ,2021(09)

[3]  道路与桥梁连接处的设计及施工 [J]. 陈梦圆 . 中国高新科技 ,2021(08)

作者简介::王校 男(1989.7.21) 本科 汉族 目前职称:助理工程师(二级建造师)研究方向:道路与桥梁