路桥设计的构思及其问题的研究

1、路桥设计的构思及其问题的研究 路桥设计的构思及其问题的研究 摘要：随着经济的高速开展，交通事业的开展速度也越来越快。路桥设计作为现代交通建设中的重要环节，路桥设计水平的上下直接影响着桥梁的质量、性能和使用寿命。而提高路桥设计水平，对加大路桥设计分析有着重要的意义。 关键词：路桥设计；构思；常见问题 Abstract: along with the high-speed development of economy, the development of the cause of the traffic also more and more fast. Bridge design as an i

2、mportant link of modern transportation construction, road and bridge design level directly affects the quality, performance and service life of the bridge. And improve the level of bridge design, is of great significance to the increase of bridge design and analysis. Key words: road and bridge desig

3、n; Idea; Common problems 中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：2095-2104(2021) 近年来，为了解决道路交通问题，桥梁建设开始逐渐增多。假设想充分缓解道路交通压力，高质量的桥梁设计是关键。随着国家经济的日益开展，我国在路桥工程方面的建设规模也逐渐的扩大，因此，路桥工程建设和规划就占据了重要的位置。据有关资料显示，近年来桥梁坍塌事件屡见不鲜，追究其原因，与道路桥梁设计的平安性，耐久性等相关问题是分不开的。此外，还应须知，环境不同、使用条件不同、设计对象不同，设计要求也就不同，桥梁结构体系的布局和构造等方面也要随之进行调整。由此可见，利学合理的道路桥梁结构

4、设计除必须满足桥梁设计标准基木要求之外，还要求桥梁设计人员具有较高的专业素质、丰富的设计经验和正确的实践判断能力。下面就通过对路桥设计中一体化设计的构思出发，对路桥设计中的常见问题进行分析探讨，并提出切实有效的解决方案。 一、路桥一体化设计构思的提出背景 1、桥头跳投车问题是长期困扰道路桥梁工程界的一个技术难题，其成因归根结底还是桥梁桩墩与桥坡填土之间的差异沉降，表现为错台现象和坡面角度突变现象。 1.1桥头引道软土地基设计未做合理的处理 软基路段由于地基沉降引起的桥头跳车现象普遍存在，这主要是由于：在施工图设计时，地质钻探布孔过少，钻探深度不够，未能及时发现软基存在，或者未能准确探明软基范围

5、、深度等，导致桥头路堤软土地基处治遗漏，或是采取的处治方法不恰当。采用的软基处治理论计算方法和选用的计算参数与软基实际情况存在一定差距，导致软基处治设计未能到达预期效果，不能满足交通部相关的技术要求。在桥头引道，因为存在软土地基，桥台背路堤施工时填土压实缺乏，雨水侵蚀造成路堤填土流失和强度降低，这是造成路桥过渡段路堤沉降的主要原因。然而，桥台根底设计是按标准容许沉降值实施控制设计，大多数情况下，实际发生的沉降值较设计时小。交通部公路软土地基路堤设计与施工技术标准中明确规定了路桥连接处最大容许工后沉降为10cm，且要求连续23个月观测的沉降量每月不超过6mm，才能进行路面施工。通过多年的施工实践

6、，发现当施工期紧张时不可能连续观测6个月沉降量，因此建议将路桥连接处最大允许沉降控制在5cm 以内。 1.2搭板不合理设计 设置搭板是路桥过渡段不均匀沉降的常用处治措施，但在多年施工中发现，即使设置了搭板也不能有效地控制路桥过渡段的不均匀沉降，其根本的原因是多数设计单位未重视搭板的设计，搭板设计不尽合理设计中大河面、大沟壑采用小跨径，势必造成桥头路堤过长、过高。搭板设计原那么：搭板的长度能够跨越桥台台背难以压实的土体，或跨越按方案在台背预留的土方缺口长度；根据搭板的受力状态，用简支梁来计算搭板长度。 1.3其它设计措施 (1)设计时，为防止受造价影响而对大河面、大沟壑却采用小跨径桥梁； (2)

7、针对不同的桥涵地基情况，如地基为软土、膨胀土、湿陷性黄土等应分别设计出了相应的处理方案； (3)设置变厚式埋板。对于沥青混凝土路面，在桥台连接处增设变厚式水泥混凝土埋板；对于水泥混凝土路面，那么将连接处的路面板改为变厚式；在搭板、埋板或变厚式板下，为保证连接部位的刚柔层次在水平和垂直方向均渐次变化，宜采用强度及回弹模量均高于土基的路面结构层材料，以提高该部位的整体受荷和抗冲能力，利于减小错台幅度，调整不均匀沉陷。 (4)路面类型过渡的设计：根据桥梁的长度和引道填方长度，在桥头一定长度范围内铺设过渡性路面，待路堤沉降根本完成后再改铺原设计路面。常用的过渡性路面有预制水泥混凝土块、条石铺砌、半刚性

8、过渡层等。 2、受到传统设计体制下的“路归路，桥归桥这一种分割设计模式的影响，解决这一问题的思路无不集中在减少桥坡沉降上，而对产生差异沉降的另一方面，桥梁，并未做任何的分析与考虑，目前，按照常规方法设计的桥梁桩基，其盈利水平仅在30%左右，建成后的桩墩沉降很小。 二、路桥设计一体化设计的构思 1、一体化设计的思想 一体化设计的的指导思想是通过对桥梁和桥坡段沉降的综合考虑，将桥梁边跨桩基基于沉降进行设计，分别通过调节桩长和桩数，使桩基沉降从桥梁主跨向边跨逐步增大，而在桥坡连接处使边跨桥墩沉降与桥坡填土沉降根本一致。在不对桥坡填土进行特别处理的情况下，实现路桥沉降协同。这里的协同指的是沉降量和沉降

9、速率，这不仅需要路桥设计人员对桥坡软基的沉降问题进行分析，还必须分析桥梁的沉降问题。合理的软基处理方式与适宜的桥梁根底设计相结合，综合分析施工工期、工后沉降等因素，解决沉降协同的问题。 2、一体化设计的问题 一体化设计的核心问题是通过沉降控制桥梁桩基设计。作为传统的桥头跳车治理措施，桥坡段的沉降控制与处理，已经在设计和施工过程中积累的相当丰富的工程经验。在实际工程中不仅对桥坡软土地基采取了各种处理措施，页缺德了大量的实测资料。因此，桥坡段的沉降处理预测有大量的经验可以借鉴参考。 在传统的路桥设计中，桥梁桩基采用的常规桩根底的设计方法。设计指导思想从强度出发，承载力作为设计的控制指标，而沉降作为

10、验算校核指标。此外，在承载力的设计中仅仅考虑桩的承载作用，并给与平安系数为2的平安度，未考虑承台的持荷作用。因此，没在传统的强度控制设计思想下，桥梁桩根底往往具有大于2的强度平安储藏，并且沉降很小。但是从经济本钱的角度考虑，过多的平安储藏，造成了建设费用的浪费。由此可见，解决路桥一体化设计的毛段在于如何有效的控制桥梁根底沉降，使之满足设计要求。 3、路桥一体化的设计流程 选择适宜的桥坡软基处理方法，并对处理后软基的沉降量，沉降速率进行分析； 采用按沉降控制的设计思想，设计桥梁桩根底，对桥梁桩基的总沉降量及沉降速率进行计算分析； 在目前摸索阶段，为确保工程平安，对基于沉降预测进行设计的边跨桩墩施

11、工时预埋注浆管。当桩基沉降过大时，可采取桩底后注浆的措施，控制沉降。 桥坡与桥墩工作形状的长期监测。 三、按沉降控制桥梁桩基设计方法研究 1、墩台桩基设计计算 应用单桩测试到的侧摩阻力与沉降结果，对墩台桩基沉降进行定量分析； 采用程序计算分析墩台群桩沉降，与基于单桩测试结果的分析进行比拟； 考虑采用一定的后备措施。 2、沉降控制复合桩基计算模式 沉降控制负荷桩基是承台下的地基土与承台共同承当上部荷载，按沉降控制要求确定用桩数量的低承台摩擦桩基。承台下地基土与桩分担荷载的根本假定是当作用在承台底面底荷载长期效应组合值大于个单桩极限承载力标准值之和时，桩分担相当于单桩极限承载力标准值之和的荷载，承

12、台下地基土分担余下的荷载。反之，桩承当全部的荷载。 桩基的计算模式：用桩的Mindlin应力公式计算桩端和桩侧荷载在桩端平面以下长生的附加应力，用Boussinesq应力公式计算承台分担荷载产生的应力。 结束语 作为具有创新性以及前瞻性的设计思路，从控制桥梁桩根底沉降的角度出发，本文提出了基于沉降的桥梁桩基设计方法，为了解决桥头跳车的问题开辟了新的途径。与常规的设计方法相比拟，本文提出的路桥一体化设计思路在技术上是可行的，在经济上也有较大的优越性，是一种目前较为先进的设计方法。但是该设计方法目前还处在探索阶段，可用于桥梁结构本身对沉降要求不高的简支桥梁。 参考文献 【1】赵明华编著.桥梁桩基计算与检测.北京：人民交通出版社.2000年6月. 【2】谢洪涛,杨春和.软基侧向变形对邻近桥台及桩基的影响和防治J.岩土力学.2002