公路路桥过渡段结构设计与施工初探__墨水学术,论文发表,发表论文(2)
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凝土结构逐步过渡到柔性的填土路基结构和沥青混凝土路面结构,其强度不一致。因此,软土地基处治时,各段不同强度之间需设置强度过渡段。同样地面上的路堤亦需要设置强度过渡段。世界银行贷款项目要求在刚性桥台和柔性路堤之间设置50m的强度渐变段,使用不同的级配填料,确保路堤强度过渡。如果设置50m渐变段有困难,建议渐变段长度不得小于30m。如果桥头引道不存在软土地基,若路桥过渡段的差异沉降控制标准为5cm,沉降坡差按0.4%控制,则强度渐变段长度应大于13m。
3.3路桥过渡段的地基条件与路基条件
在桥头引道路堤填筑过程中,采用土工合成材料加筋路堤并不能提高地基承载力,也不能有效阻止地基沉降。只有当地基具有足够的承载力,在路堤填土自重荷载与车辆荷载的联合作用下不致破坏而产生较大的沉降时,土工合成材料的加筋才会产生明显效果。因此,高等级公路路桥过渡段的地基条件应保证路基的工后沉降≤10cm,沉降差小于5cm,沉降坡差≤0.4%的控制标准,路基条件应满足文件要求。
3.4路桥过渡段的结构型式
3.4.1桥台台背路堤加铺土工格栅
在路桥过渡段路基施工设计中,必须采用土工格棚技术。当土工格棚与土一起承受车辆荷载和土体自身荷载的同时。土工格栅能使土体的抗剪强度得到充分发挥,约束土体的侧向变形。控制路基填土的侧向位移,增强路基的整体稳定性,从而增了路基的变形模量;由于土工格栅与路基填土的摩擦作用,使上部荷载可以在路基中重新分配,降低了桥台台背局部范围土中的垂直应力,使路基土体承载力得到提高,从而减少沉降,由于水平摊铺的土工格栅具有弹性,在车辆荷载的反复作用下,会减少或不会产生变形的累积。由于在路桥过渡段铺设土工格栅具有明显的工程效果,因此在路桥过渡段高填方路堤可采用桥台台背回填加铺土工格栅的结构型式。土工格栅的设置间距和长度应满足文件的要求,通过计算确定。
3.4.2合理确定搭板长度和搭板强度
到目前为止,搭板的设计未有统一模式,一般按照下述原则确定其长度:(1)路面设计使用年限内,由于道路下沉引起路面纵坡变化,要求搭板随路堤沉降后倾角在l/200~l/300范围内变化;(2)搭板的长度能跨越桥台台背难以压实的土体,或跨越按计划在台背预留的土方缺口长度;(3)根据搭板的受力状态,用弹性地基或简支梁计算搭板长度。根据规范要求,按上述方法计算的搭板长度为30m~20m。可参考此计算方法,结合工程具体情况,合理确定搭板长度。搭板强度的设计,应根据搭板与台背填土可能脱空的最不利状态处理,同时考虑搭板节段的划分以及枕梁位置对搭板强度的设计影响。对于路桥过渡段结构,只要对上述设计注意的若干问题引起高度注意,精心设计,精心施工,严格管理,就可保证路桥过渡段的设计质景和施工质量达到规范的设计要求,减少或避免路桥过渡段出现不均匀沉降,确保和提高软土地基路基路面的使用性能和使用寿命。
4 公路路桥过渡段的施工研究
(1)加强路桥过渡段的施工组织设计高等级公路路桥过渡段的施工组织设计应该有利于减少路桥间的工后沉降差。在桥台结构完成后,尽快安排过渡段路堤与一般填土路堤的施工。并使用具有同等压实度能量的压实机械将过渡段路堤与一般路堤的碾压面按大致相同的高度进行填筑碾压。在路堤与桥台连接部位,路堤与锥坡预压填土应同步填筑与碾压,使用大型机械碾压困难时可改用小型振动压实机械进行充分压实。此外,对一些路基工后沉降可能大的工点,如深层的软土地基和桥头高路堤,除了采用一切必要的地基处治措施外,必须优先安排施工,进行静置预压直至符合规范要求为止。
(2)选择有利于减少路桥过渡段工后沉降的桥台结构在型式多样的桥台结构中,桩接台帽的桥台结构施工过程是:填筑路堤,钻孔桩基施工,