道路与桥梁连接段施工技术要点探讨
郑伟
济宁市交通工程建设事务中心
引言:随着我国高速公路网络不断完善使得道路与桥梁连接段的设计与施工日益受重视,且因道路路基与桥台刚度差异显著,在车辆荷载长期反复作用下连接区域极易出现不同道路病害等,给行车安全和舒适性带来严重隐患的病害,加强对道路与桥梁连接段施工技术的研究,对提升工程质量、延长使用寿命意义重大。
1 道路与桥梁连接段施工技术要点
1.1 软基地基加固处理
为保障路桥过渡段平顺和行车安全,道路与桥梁连接段软基地基加固处理作为关键环节,因软土路基高压缩性和低承载力的固有特点,在车辆荷载长期反复作用下,极易引发连接区域不均匀沉降,导致桥头跳车、搭板开裂等一系列病害;为根本解决这一问题,可综合采用水泥粉煤灰碎石桩、高压旋喷桩等复合地基处理技术对既有软基进行系统加固,其中高压旋喷桩以施工高效、桩体均匀、效果显著为优势,通过在桩机上装配三重管实现钻进、注浆、提升同步进行,显著改善桩体整体性能;同时,合理优化桩体布置形式与参数至关重要,宜采用梅花形布置,控制桩间距在 900~1100mm 、桩径不小于 600mm 并保证单桩注浆量达设计体积 15% 以上;实践表明,经科学设计与施工的复合地基处理,可使软基承载力提升 2~3 倍、沉降量控制在规范允许范围内,为道路与桥梁连接段的耐久性与平顺性提供有力保障[1]。
1.2 刚柔过渡结构设置
道路与桥梁在刚度、沉降等方面存在突变问题,为有效缓解此问题,在桥头路基合理设置刚柔过渡结构是行之有效的措施。在道路桥梁工程中,搭板和过渡墩是应用最为广泛的两类过渡结构形式。搭板结构通常采用从桥台向路基方向渐变的设计思路,桥台端厚度处于 300~350mm 范围,路基端减薄至约 200mm ,搭板全长控制在 8~12m⨀ 。为进一步降低刚度突变对结构的不利影响,可在搭板底部铺设 250~300mm 厚的级配碎石垫层,并在两端设置橡胶支座或沉降缝,以此吸收部分变形能量[2]。另外,在搭板和台背之间布置压力注浆装置也是有效的措施,通过在整个台背范围内注入 25~30MPa 高压水泥浆液,能够充分填充台背土体孔隙,提升搭板整体稳定性。至于过渡墩,建议每隔 25~30m 设置一道,且将墩顶标高适当抬高至路面以上 50mm ,从而形成平缓的刚度过渡,减小动荷载冲击效应。
1.3 填料分层碾压施工
道路与桥梁连接段中,桥头路基填料的选择以及施工质量控制,对保证结构整体稳定性与路面平整度起着至关重要作用,这是道路与桥梁连接段重要组成部分。从材料选择方面而言,级配合理、压实性能好的砂砾石等高品质填料应被优先采用,且压实度需严格控制,确保达到96% 以上。在填筑施工进程里,分层碾压这一基本原则要严格遵循,即每层填料的松铺厚度控制在 20~30cm ,用小型振动碾进行不少于 4 遍的反复碾压,直至满足设计要求。特别要注意的是,桥台两侧各 2m 范围内的特殊区域,建议使用加气混凝土等轻质材料填筑,以此有效降低桥台承受的主动土压力,减少沉降发生风险。与此同时,台背填料也需严格进行分层夯实处理,每层厚度以 30~50cm 为适宜,夯实遍数不少于 6遍,并且在台背与桥台之间设置止水带,切断路面水下渗通道[3]。
1.4 立体防排水体系建设
道路与桥梁连接段防排水体系的合理建设作为保障路基稳定性与耐久性的重要前提,从纵向排水方面,沿桥头路基纵向铺设不少于60cm 宽且沟底纵坡控制在 2%~3% 、内部回填级配良好碎石并铺设透水性能优异土工布的盲沟,以快速截留和导排路基内部渗水,同时为便于排水系统的检查与养护,每隔 25m 设置一座检查井且在桥台背后修建与盲沟系统相连通的集水井,形成完整的纵向排水网络;从横向排水角度,首先在搭板上表面设置 1%~2% 横向坡度并铺设防水性能良好封层,将路面雨水及时引入两侧边沟,其次在桥台与路基交接处设置直径 5cm 、间距 2m 的泄水孔,为路基内部积水提供快速外排通道,最后在桥头路基与路堑连接区域修建顶宽 0.75m 、底宽 0.5m 且沟内铺设 C30 混凝土面层的仰斜式截水沟,切断地表水的下渗路径。
2 道路与桥梁连接段施工质量控制
2.1 原材料质量把控
在道路与桥梁连接段的施工工作中,决定整个工程成败的关键因素是混凝土、钢筋、砂石料等原材料的质量,所以材料质量关必须要严格把控。就混凝土来讲,42.5 级普通硅酸盐水泥是较为适宜的优选对象,通过在 0.4~0.45 的范围内对水灰比进行严格控制,来确保混凝土坍落度达到 40~50mm ,抗渗等级不低于 P6,从而为连接段结构的耐久性提供可靠保障。而作为混凝土结构“骨骼”的钢筋,其力学性能和整体结构的安全性直接相关,因此须采用屈服强度不低于 400MPa 的 HRB400 级材料,并且在进场验收环节严格把关,对于关键指标不达标的钢筋,坚决予以剔除。此外,作为混凝土重要组成部分的砂石料,其品质优劣对混凝土强度与耐久性有显著影响,应选用洁净、坚硬且级配合理的优质原料,将细度模数控制在2.3~3.0,压碎指标不得超过 12% 。
2.2 铺筑碾压质量控制
在道路与桥梁连接段施工中,对搭板结构铺筑碾压质量进行精细化控制,是保障路桥过渡段平顺与耐久的关键所在。首先,在搭板混凝土浇筑施工开展前,基底的夯实处理必不可少,且需严格将其平整度偏差控制在 ±1cm 以内,以此为后续施工奠定良好基础。其次,搭板混凝土的浇筑,应严格遵循分层施工这一基本原则,每层厚度控制在 30cm 左右,运用插入式振捣器予以充分振捣,直至混凝土料致密、表面平整压光。与此同时,在搭板和台背之间设置马凳式搭接,搭接长度不小于50cm ,并在搭接部位设置钢筋网片,以进一步强化结构的整体性。再次,碾压施工需遵循先轻后重、由两端向中间逐层推进的基本顺序,压路机碾压遍数不得少于6 遍,每层填土压实度必须达到设计值的 96% 以上,连续两层之间的平整度高差应控制在 2cm 以内。最后,在钢筋绑扎环节,连接牢固、保护层厚度满足设计要求必须得以确保,从而避免钢筋外露或锈蚀等问题的出现。
2.3 伸缩缝施工控制
作为连接桥面系与路面系的关键节点,道路与桥梁连接段伸缩缝施工质量因直接关系到行车的舒适性与安全性而必须予以高度重视并实施精细化管控,具体为:在伸缩缝安装之前施工人员对缝口进行彻底清理并适度润湿后涂刷界面剂以增强伸缩装置与混凝土的粘结性能从而为后续施工创造有利条件;钢边梁安装环节确保其位置准确、高度一致,将高度偏差和纵向错位分别控制在 ±2mm 和 3mm 以内并采用可靠的临时支撑措施以防止安装过程中出现移位或变形;橡胶条安装时确保其平直顺适、与钢边梁充分密贴,接缝处粘结牢固可靠且在混凝土浇筑环节采用专用振捣器进行充分捣实以防出现蜂窝、麻面等表面缺陷;养护阶段严格控制混凝土的湿度条件,采取洒水、覆盖等措施进行不少于 14d的保湿养护并控制伸缩缝两端路桥高差在 ±5mm 以内以避免发生错台等影响行车的问题。
结束语
综上所述,道路与桥梁连接段的施工质量控制与病害防治是一项复杂的系统工程,需从设计、施工、养护等众多环节着手,协同推进且标本兼治。在未来,鉴于新材料、新工艺、新设备的持续涌现,以及科学养护理念的广泛深入人心,道路与桥梁连接段的施工技术必然会不断迈向成熟与完善,道路桥梁的使用寿命及服务品质也必然能得到有效保障,从而更好地满足人民群众对安全、便捷、舒适出行的美好需求。
参考文献:
[1] 郑成林 . 道路与桥梁连接处的施工技术研究 [J]. 运输经理世界 ,2024,(04):109-111.
[2] 罗学士 . 道路与桥梁连接段的施工技术 [J]. 全面腐蚀控制 ,2023,37(04):67-69.
[3] 许政 . 探析道路桥梁连接处施工技术分析及改进对策 [J]. 中华建设 ,2022,(08):158-160.