公路与城市道路桥头搭板的改进设计

公路与城市道路桥头搭板的改进设计

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摘要:随着人们生活水平的不断提高,我国的道路建设迎来的新的高潮,然而,当前在公路与城市道路桥头搭板的设计依然存在一些不足,笔者结合桥头跳车的问题,进行简单的分类探讨,进而对我国的公路与城市道路桥头搭板的设计提出浅薄的改进设计。望能给同行,在实际施工中带来一些参考。

关键词:公路;城市道路;桥头搭板;设计;改进

为了使人们生活出行得到有效的保证,建筑工程行业应针对当前的一些问题进行强化整改,如在公路与城市道路桥头搭板设计上,经常出现跳车的现象,针对这类问题,本文作出了详细的分析,进而改进桥头塔板设计,为人们出行安全提供保障。

1.桥头跳车的现象发生的原因及影响

由于在公路与道路桥头相交处,桥头及伸缩缝出现沉降差或者伸缩缝遭到破坏进而导致了路面出现了高低不平的台阶状,就目前的施工技术及正常通车的公路与城市道路而言,桥头部分在投入使用后,产生差异沉降大,造成桥头跳车。桥头跳车对于桥梁主体结构将产生不利影响,使桥梁出现各种病害,进而加大桥梁的维修费用,并对桥梁的使用寿命造成影响;桥头跳车也可能导致交通堵塞,增加了行驶风险,降低了行车的舒适。通常驾驶员应了解桥头的状况,因此使桥头处出现了车辆瞬间加速减速的现象,不仅加大了车辆的能源消耗,且排出了废气对空气造成了污染,可以说桥头跳车对周围的环境造成了极大的影响,特别在城市环形桥梁中更要注意上述问题。导致桥头跳车的因素是多方面的,从建筑工程学上来讲,桥台属于刚性较强、不易产生形变、无沉降的构造,而路基属于柔软性、可能发生形变、有沉降的构造,两者在道路通行后,逐渐产生沉降差,随着道路的不断使用,沉降差日益增大,进而出现了桥头跳车的现象。处理预防桥头跳车的方式也有很多,如:换填土法、提前预压法、台后换料法、采用加筋柔性桥台、利用土工格栅处理法、设置桥头搭板法,其中以桥头搭板法最为常见的处理方法。

2桥头搭板一般设计的分析

针对该种设计,大量事实显示处治后使用的时间不长,且对于沉降严重的桥头不适用,存在很多的弊端,其主要表现如下。(1)在桥台与搭板的连接处存在一条连接缝,在接缝中一般采用填充沥青和麻絮作为隔水用,但实际使用中由于时间久后这种接缝由于沥青材料的老化、接缝涨缩而使得接缝出现了架空现象。造成沥青混凝土铺装层由于沉降而产生破坏。这种破坏的会导致路面开裂,下雨后地表水沿接缝下渗直接冲刷桥台背填土,导致桥台背填土流失或者变形,最终由于路基沉降,搭板下出现空洞,使得受力结构遭受破坏,在车辆超载情况下很可能使(2)搭板与桥台的接缝,是桥梁的伸缩缝,两缝之间因距离很小,汽车快速通过时,会出现连续的跳车,这影响行车的舒适性和驾驶员的操作安全性。(3)从力学角度分析,搭板的两处和支点正好构成一个杠杆组合,由于杠杆效应,因产生的沉降而使产生竖向位移,这种位移使得接缝两边形成高度差,造成路面破坏和引起跳车,这样的话达不到搭板设计的目的。(4)在桥梁的伸缩缝和搭板与桥台的接缝之间有一层桥面铺装层,该铺装层很窄,该处的混凝土的粘接整体性较差,由于汽车频繁的加速、减速、制动等冲击作用下,,加上两边接缝引起的跳动形成的冲击荷载很容易使这一小段混凝土破坏,它的破坏自然又会引起相邻两缝的破坏,造成两缝处两次跳车。实践证明此类设计是不太合理的。

3.桥头搭板技术的改进探讨

针对上述设计的循环缺陷,本文作出相关的改进设计措施:适当的将搭板向前延伸,与原设计比较,将搭板的支撑点向后进行了移动,进而有效加强搭板另一端的杠杆效果,搭板延伸端出现竖向位移时将大于原设计,因此,在搭板另一端应进行加固处理,可加设挤密桩等;运用合理的手段将上文的两条缝设计为一条缝,将原两缝之间的混凝土去除,将搭板加长,将加长后的搭板与桥梁的板梁,作为原设计中两缝的两侧。并在桥台与塔板之间布设竖向的锚栓与钢筋以及数层沥青油毡支垫。相关加设的挤密桩和枕梁应结合钢筋的布设情况按照规范制度进行确定其尺寸。

4实践证明,原设计在枕梁处易发生

局部下沉,造成这一部位的桥头跳车。而改进后采用挤密桩处理台背路基能很好地解决这个问题,使路基能达到最大压实度要求,从而减少路堤与桥台连接处的沉降,从而减少桥头跳车现象。挤密桩处理桥头软基,形成了由桩间土和砂桩共同承担外部荷载的复合地基。与天然地基相比,挤密桩复合地基不仅提高了地基承载能力和整体稳定性,而且由于砂桩在地基中构成排水通道,起到了排水砂井的作用,因此挤密桩复合地基还可以加速地基的固结速度。处理后的地基,计算出来沉降量比原设计的沉降量小很多,能有效地避免桥头跳车。

5.改进后的优点

改进后将原有的两条缝修改为一条缝,使得车辆形势更为舒适安全;改进后使搭板设计中不再有接缝处存在桥面铺装层的问题,保证了车辆的连续行驶,使其更为舒适安全。就某道路工程使用改进设计的通行情况而言,其效果良好;在原搭板设计中,路基和台背相接处易受到外界因素的影响进而造成裂缝生成,在雨水渗入之后,使得搭板下的填土大量流失,是搭板下形成空洞,进而使此处的路基出现沉降现象,在超载的辗压的条件下,将是搭板损毁,加快了搭板下填土的流失。而改进为一条缝时,及时出现渗水现象,也不会造成路基填土的流失,进而妥善的解决了原设计中的缺陷;原设计中枕梁处是发生局部下沉的主要部分,直接造成了桥头跳车。而在改进设计之后,加设挤密桩加强台背的路基,有效的降低了枕梁下沉,使路基得到充分的压实,保证了路基整体的紧固,并有效的控制住了原设计中路堤及桥台交接处的沉降问题,从根本上减少了桥头跳车的现象。挤密桩的运用使原本的桥头软基,构成了由桩间土以及砂桩相互加密,共同承担上方载荷的复合型地基。挤密桩复合地基较天然地基而言,不仅有效的提高了地基的整体承载力,也加强了桥头整体的稳定性,而且砂桩内部颗粒间的缝隙,形成了极好的排水通道,起到了排水砂井的效果,因此挤密桩复合地基也在一定程度上加大了地基的固结速度。结合改进设计的公路与城市道路的实际通行情况,分析出其沉降量原小于原设计的道路,进而有效的长期的避免的桥头跳车的情况发生,保证了过往车辆的舒适性,以及安全性。

6.结束语

综上所述,原公路与城市道路桥头搭板的设计,容易造成桥头跳车的现象,对公路桥梁的使用带来了极大的不便,公路与城市道路桥头搭板的设计的改进是当前迫在眉睫的问题,上述的改进设计,已在部分地区进行试验工程,经过进行年不断的完善,并对道路的现场通车情况进行检测,发现桥头跳车情况大为减少,桥头的搭板的实际沉降量远小于相关规定的沉降值,在今后,笔者相信将有更多改进设计出现,进一步改善桥头跳车的情况。

参考文献:

[1]裴硕.半整体式桥梁桥头搭板受力分析.河北工程大学,2017.

[2]黄其俊.公路与城市道路桥头搭板的改进设计.才智,2013.17.213.

[3]徐永华,王书军.公路与城市道路桥头搭板的改进设计.科技资讯,2011.29.136-137.

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