淺談公路與橋梁連接處及伸縮縫設(shè)計(jì)問題摘要：隨著我國改革開放的不斷深入，我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得了重大成就，公路和橋梁是國家交通運(yùn)輸建設(shè)中的重點(diǎn)，然而在運(yùn)輸過程中往往出現(xiàn)橋頭跳車現(xiàn)象，這主要是公路和橋梁連接處及伸縮縫的設(shè)計(jì)有問題。為了確保交通運(yùn)輸?shù)陌踩晚樌捅仨殞?duì)發(fā)生跳車現(xiàn)象的原因進(jìn)行深入分析，找出解決問題的方法，對(duì)公路和橋梁連接處及伸縮縫進(jìn)行科學(xué)合理地設(shè)計(jì)，并嚴(yán)格控制施工過程，從而提高公路橋梁的質(zhì)量，減少跳車的發(fā)生。關(guān)鍵詞：公路與橋梁；連接處；伸縮縫；跳車現(xiàn)象公路與橋梁連接處發(fā)生跳車現(xiàn)象的原因?qū)放c橋梁連接處發(fā)生跳車的原因進(jìn)行深入分析并找到解決辦法，是提高道路橋梁通行狀況，保證運(yùn)輸安全順暢的重要途徑。研究分析表明導(dǎo)致橋梁公路連接處跳車現(xiàn)象產(chǎn)生的原因主要包括路橋內(nèi)部剛度突變、施工中的不均勻下沉以及車輛本身與車速的抗震性能等。經(jīng)過對(duì)我國路橋狀況的分析可知，剛性結(jié)構(gòu)物與柔性道路連接處的不均勻下沉所致的錯(cuò)臺(tái)是引起公路橋梁連接處發(fā)生跳車的主要因素。由于路橋建設(shè)施工中所用的材料不盡相同，所以為了避免由于錯(cuò)臺(tái)引起跳車現(xiàn)象，就必須對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化，包括施工方案和設(shè)計(jì)方案的調(diào)整。減少連接處跳車現(xiàn)象發(fā)生的施工設(shè)計(jì)公路路基、路面與剛性結(jié)構(gòu)橋梁的強(qiáng)度、剛度、脹縮性以及組成材料等都有所不同，由于橋頭連接處容易發(fā)生集中應(yīng)力，受自然因素、結(jié)構(gòu)自重以及車輛重量的影響，會(huì)導(dǎo)致公路與橋梁同時(shí)下沉，然而二者的下沉量差異很大，由于公路的下沉量遠(yuǎn)大于橋梁，所以容易形成錯(cuò)臺(tái)，從而引發(fā)橋頭跳車現(xiàn)象。為了避免橋頭跳車現(xiàn)象，必須在建設(shè)的設(shè)計(jì)階段對(duì)路基進(jìn)行詳細(xì)勘察，根據(jù)路基狀況的不同選擇合理的工程設(shè)計(jì)和施工方案。2.1公路與橋梁的不均勻沉降問題道路與橋梁的連接處為路堤和橋臺(tái)，在施工中為了保證各自的質(zhì)量，減小下沉量，對(duì)其都做了一定的加固處理。一般橋梁建成后橋臺(tái)的下沉量很小，幾乎不存在下沉，但是由于路堤自身的壓縮續(xù)變性，就算路基已充分壓實(shí)，也很難防止由于土基固結(jié)導(dǎo)致的下沉，必須等通車一段后才會(huì)趨于穩(wěn)定。填土沉降和天然地基沉降是導(dǎo)致臺(tái)后路堤沉降的主要原因。填土沉降是在車輛沖擊振動(dòng)載荷、垂直載荷及路堤自重的影響下，路基填料經(jīng)不斷壓縮降低了孔隙率，使得密實(shí)度增大，從而導(dǎo)致填土沉降。因此為了避免路堤下沉就必須在橋涵構(gòu)造物的設(shè)計(jì)中充分考察填方路基的填方高度、填料來源、路堤長度、地質(zhì)情況及路堤沉降等因素，科學(xué)合理地確定橋涵的跨徑、位置和橋臺(tái)后部的防護(hù)措施，防止小跨徑大河面橋涵的出現(xiàn)，從而從設(shè)計(jì)上減少橋頭跳車現(xiàn)象的發(fā)生。2.2填土流失及排水不暢導(dǎo)致的路基沉陷當(dāng)路堤和橋涵連接處出現(xiàn)縫隙時(shí)，一旦下雨就會(huì)導(dǎo)致雨水沿縫隙的下滲，導(dǎo)致橋臺(tái)及土類填料被軟化或浸蝕，由于填方體受侵蝕造成壓實(shí)不夠，進(jìn)而導(dǎo)致強(qiáng)度下降，填方體變形。當(dāng)橋頭路基在受到車輛載荷沖擊或振動(dòng)影響時(shí)，就會(huì)發(fā)生沉陷現(xiàn)象。因此在項(xiàng)目建設(shè)的設(shè)計(jì)階段，必須認(rèn)真進(jìn)行路堤勘察，科學(xué)設(shè)計(jì)公路的排水系統(tǒng)，防止填土流失，盡量避免路堤下沉，減少橋頭跳車的發(fā)生。2.3改進(jìn)施工設(shè)計(jì)，減少橋頭跳車發(fā)生通過在橋臺(tái)和路基之間設(shè)置搭板，能夠?qū)⑷嵝月返躺系南鲁亮哭D(zhuǎn)移到剛性橋臺(tái)上，搭板可大大減少橋頭跳車現(xiàn)象的發(fā)生。為防止出現(xiàn)二次跳車現(xiàn)象，在橋臺(tái)搭板設(shè)置施工中可在其尾端加設(shè)部分變厚式埋板，埋板長3~5m，在搭板與水泥混凝土路面的連接處應(yīng)用變厚式板替普通路面板。而在實(shí)際施工過程中，必須結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w地質(zhì)情況以及其他影響路橋連接質(zhì)量的因素，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)，從而減少橋頭跳車的發(fā)生。2.4路橋連接處的設(shè)計(jì)指標(biāo)為了減少路橋連接處跳車現(xiàn)象的發(fā)生，必須針對(duì)路橋建設(shè)制定詳細(xì)的施工標(biāo)準(zhǔn)。按照《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定一級(jí)公路以及高速公路建成后的允許下沉量為：普通路段不大于30cm，路堤與橋臺(tái)連接處不大于10cm。在設(shè)計(jì)初期應(yīng)詳細(xì)勘察橋下的地基地質(zhì)情況，橋臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)置在承載力高的土層上，通過擴(kuò)大基礎(chǔ)或布樁對(duì)基礎(chǔ)作加固處理，這樣可以明顯減小路基下沉量。然而由于臺(tái)后填方段的地基未作加固處理，容易導(dǎo)致土基固結(jié)壓縮，造成沉降差異。根據(jù)調(diào)查顯示，當(dāng)高速路上的錯(cuò)臺(tái)大于1.5cm時(shí)，就可能引發(fā)跳車。所以必須認(rèn)真分析兩者的差異，盡量避免在連接處發(fā)生跳車。2.5橋頭連接處的修復(fù)設(shè)計(jì)針對(duì)已經(jīng)發(fā)生橋頭跳車現(xiàn)象路段，要對(duì)其作修復(fù)設(shè)計(jì)。修復(fù)施工雖不能改變路橋的整體設(shè)計(jì)，但是可以通過一定的施工手段，比如對(duì)回填材料、臺(tái)背回填壓實(shí)的方式、臺(tái)背回填處理施工方法的設(shè)計(jì)和選擇，可以有效提高路基剛度、減少路基下沉，減少橋頭跳車的發(fā)生。因此有關(guān)部門應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)修復(fù)施工的設(shè)計(jì)方案的關(guān)注，已達(dá)到最佳的修復(fù)效果。在當(dāng)前的工程中，混凝土注漿加固臺(tái)背填土快速修復(fù)技術(shù)是一種常用的路橋修復(fù)技術(shù)，它是利用水泥加高分子聚合物攪拌形成的漿液，種方式不僅操作簡便，還能夠有效的加強(qiáng)路基和橋基處的地基承載力。從距橋頭跳車50?70m處開始，每隔1.5?2.0m，打上直徑7.5cm、深度10?25m不等的梅花樁式孔，然后將漿液注入孔中，這樣可以增強(qiáng)土質(zhì)，增加地基承載力，梅花樁孔的大小、深度和間隔要根據(jù)路面的實(shí)際沉降和勘查結(jié)果進(jìn)行設(shè)計(jì)。路橋伸縮縫的設(shè)計(jì)問題3.1橋梁伸縮縫的功能和種類伸縮縫(又稱橋梁伸縮裝置)包括位移控制體系和傳力支承體系，能通過支承結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)車輛水平和垂直荷載向梁體的傳遞，同時(shí)可以適應(yīng)橋梁梁端翹曲的轉(zhuǎn)角變化以及縱、橫位移變化。伸縮縫依據(jù)所用材料和用途不同可分為：組合式、板式、純橡膠式以及模數(shù)式伸縮縫。組合式伸縮縫由鋼托板和橡膠板組成，可用于伸縮量W120mm的普通橋梁；板式伸縮縫由橡膠、角鋼或鋼板構(gòu)成，可用于伸縮縫＜60mm的普通橋梁；模數(shù)式組件較多，可按一定模數(shù)進(jìn)行任意組拼，廣泛應(yīng)用于各種寬、斜、坡、彎橋梁。3.2影響伸縮縫設(shè)計(jì)的因素影響橋梁伸縮縫設(shè)計(jì)的因素主要包括橋梁的位置、結(jié)構(gòu)形式和荷載等級(jí)，伸縮縫的平整度、適用范圍、防水性能以及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，伸縮縫的經(jīng)濟(jì)性和可維修性，施工環(huán)境及質(zhì)量控制措施。3.3影響伸縮量的基本因素縱向坡度。橋梁支座位移時(shí)，其伸縮縫會(huì)發(fā)生水平變位和垂直錯(cuò)位，大小為縱坡乘以水平位移值。混凝土徐變和收縮混凝土徐變和收縮是一種隨機(jī)現(xiàn)象，是混凝土自身的一種特性。混凝土的徐變和收縮受溫度、水泥種類、水灰比、相對(duì)濕度、塌落度、配合比以及混凝土的強(qiáng)度、加載齡期和持續(xù)時(shí)間等因素影響較大。針對(duì)預(yù)應(yīng)力和鋼筋混凝土橋，要考慮其徐變和收縮。伸縮縫在安裝的過程中已經(jīng)發(fā)生徐變和收縮，所以必須按照安裝起始時(shí)間開始計(jì)算，以此加減混凝土的徐變和收縮量。饒度。橋梁受各種載荷的影響，會(huì)導(dǎo)致端部出現(xiàn)角變位，導(dǎo)致伸縮縫發(fā)生水平、垂直和角變位，當(dāng)梁體較高時(shí)還會(huì)引發(fā)震動(dòng)。溫度。橋梁伸縮量的主要因素來自于溫度的變化，溫度變化包括線性和非線性的，其中影響伸縮量的主要因素為線性溫度變化。在特定的外界溫度條件下，橋梁的內(nèi)部溫度會(huì)不均勻分布，由于材料熱性能的變動(dòng)會(huì)導(dǎo)致梁體端部發(fā)生角變位。一般跨徑LW8m的橋梁，其線膨脹系數(shù)可忽略不計(jì)；但在大跨徑橋梁的設(shè)計(jì)時(shí)溫度影響必須考慮。地震。伸縮裝置受地震的影響尚不清楚，當(dāng)?shù)卣饘?duì)橋梁墩臺(tái)的水平移動(dòng)、回轉(zhuǎn)、傾斜和下沉量能計(jì)算時(shí)，應(yīng)盡量加入考慮。結(jié)語公路與橋梁的連接問題是道路橋梁施工過程中的重點(diǎn)，做好公路橋梁連接處及伸縮縫的設(shè)計(jì)，并不斷提高伸縮縫的施工水平，可以有效減