高速公路3標(biāo)段橋梁設(shè)計(jì)施工中的幾個(gè)問題

1、高速公路3 標(biāo)段橋梁設(shè)計(jì)施工中的幾個(gè)問題摘 要：高速公路對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)物有其獨(dú)特的要求：結(jié)構(gòu)物的平、縱、橫布置應(yīng)與線形設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)一致；橋梁的布孔、外形應(yīng)與周圍景觀相協(xié)調(diào)；橋面、伸縮縫平整，路橋銜接處平順；能滿足高速公路上交通工程各項(xiàng)設(shè)施的要求。本文結(jié)合高速公路3 標(biāo)段的施工情況，就橋梁孔徑布置等闡述了自己的看法。關(guān)鍵詞：高速公路橋梁 橋孔布置橋面平整度高速公路3標(biāo)段全長(zhǎng)239km,地處經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)，東段地形平坦，河流、道路密布，水陸交通十分繁忙，為適應(yīng)該地區(qū)交通網(wǎng)絡(luò)的要求，必須設(shè)置橋梁、通道、分離式立交等結(jié)構(gòu)物，以滿足各種功能的需要。結(jié)構(gòu)物的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般公路，據(jù)統(tǒng)計(jì)平均每1km 約 3 座 （

2、不含涵洞）。這樣密集的結(jié)構(gòu)物如何設(shè)置，不僅涉及結(jié)構(gòu)物本身的標(biāo)準(zhǔn)與工程規(guī)模，還關(guān)系到線形綜合設(shè)計(jì)，地方水陸路網(wǎng)等。因此，每一個(gè)結(jié)構(gòu)物的布設(shè)應(yīng)根據(jù)地形、地物、線形設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)物功能等因素綜合考慮。1 .橋孔布置1.1 跨河橋梁的布孔該地區(qū)河流密布，人煙稠密，農(nóng)田耕作采用機(jī)械化作業(yè)，人行通道、機(jī)耕通道多，橋孔布置不能僅考慮泄洪的要求，應(yīng)視兩岸地形、地物與通道布置統(tǒng)一考慮，適當(dāng)加大跨徑或增加孔數(shù)，再用線外道路連接溝通，以滿足人、機(jī)通行的需要，這樣橋梁雖加長(zhǎng)，而結(jié)構(gòu)物的數(shù)量卻減少，避免主線縱斷面線形過多的起伏，亦便于施工。1.2 軟基路段的橋孔布置橋頭路基填土不宜過高，否則將導(dǎo)致橋路結(jié)合部過大的差異沉降而

3、引起跳車，不能滿足使用要求，或增加軟基處理的難度和經(jīng)費(fèi)。計(jì)算分析和先期試驗(yàn)路段沉降觀測(cè)資料表明，軟基地段路基填土高度大于4m,很難滿足橋頭路基工后沉降小于10cm的規(guī)定。施工過程中大量的沉降觀測(cè)資料再次證實(shí)，上面的計(jì)算分析基本正確。為減小橋頭路基的工后沉降，軟基路段的橋孔宜適當(dāng)加長(zhǎng)，使經(jīng)過處理的軟基路段工后沉降控制在允許值內(nèi)，根據(jù)計(jì)算和觀測(cè)數(shù)據(jù)分析，橋頭路基的高度宜控制在5m 以下。1.3 分離式立交橋的布置形式高速公路主線與既有道路交叉采用何種形式跨越，不能片面地僅考慮減少主線工程量、壓低路基高度，可采用主線下穿，既有道路上跨的方案。實(shí)際上，壓低路基上跨方案并不一定經(jīng)濟(jì)，而且給施工造成困難，

4、對(duì)地方交通和城鎮(zhèn)規(guī)劃、經(jīng)濟(jì)發(fā)展不利。3 標(biāo)段有多座分離式立交采用道路上跨方案，嚴(yán)重影響城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)的開發(fā)。因?yàn)檫@樣布線，將一塊完整地塊，分割成互不相連的四小塊，使行人、車輛來往極為不便，土地難以開發(fā)利用。如分離式立交橋，設(shè)計(jì)采用支線上跨，主線土方雖可減少，經(jīng)綜合經(jīng)濟(jì)分析，當(dāng)時(shí)可節(jié)約110 余萬元。該道路雖屬三級(jí)公路，但日交通量達(dá)1600輛次以上，為維持這樣大的日交通量，施工便道卻花去195萬元。該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，交通量增長(zhǎng)很快，地方政府為適應(yīng)交通發(fā)展的需要，將道路全線拓寬，致使剛剛建成尚未通車的上跨立交橋的寬度已不能適應(yīng)。地方政府又花近400 萬元平行地再修建一座上跨立交橋，造成重復(fù)投資建設(shè)。根據(jù)我

5、們的實(shí)踐，一般既有道路日交通量較小，無城鎮(zhèn)或規(guī)劃不發(fā)展的地段，宜采用主線下穿，既有道路上跨的方案。當(dāng)主線與二級(jí)公路和日交通量達(dá)1000 輛次以上的道路交叉，或被交叉道路兩側(cè)有集鎮(zhèn) 的地段，跨越方案應(yīng)綜合考慮各方面因素比選確定。無論是既有道路上跨橋的橋?qū)?，還是高速公路主線橋跨越既有道路的橋梁布孔，都應(yīng)留有余地，便于既有道路將來的拓寬改造。1.4 斜、彎橋的結(jié)構(gòu)布置 高速公路上車輛高速行駛，必須保證安全和舒適，設(shè)計(jì)應(yīng)保待平、縱線形在視覺上的連續(xù)性，以引導(dǎo)駕駛員的視線。因此，無論是一般結(jié)構(gòu)物，還是大型橋梁，在平、縱、橫布置上應(yīng)滿足布線要求，服從于線形綜合設(shè)計(jì)。在此原則下，橋梁大多數(shù)系斜、彎結(jié)構(gòu)。在滿

6、足使用功能條件下，為了加快工程建設(shè)，便于施工 和工廠化生產(chǎn)及質(zhì)量控制，采取下列措施布置斜、彎結(jié)構(gòu)。1.4.1 斜橋正布 當(dāng)主線跨越通航河流或既有道路上的橋梁斜交角較大，或既有道路上跨高速公路的分離式立交橋時(shí)，為保證船、車駕駛?cè)藛T的視線，避免造成安全事故，橋孔應(yīng)盡量采用一孔跨越方案。當(dāng)受總體布局限制時(shí)，需采用多孔橋跨方案，則宜選用連續(xù)結(jié)構(gòu)，中間設(shè)獨(dú)柱墩，按斜橋正做的構(gòu)造布置。既達(dá)到橋下良好的視線要 求和橋型美觀的效果，施工亦不困難。1.4.2 彎橋布孔 由于主線彎道半徑很大，可采用多跨簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)，或先簡(jiǎn)支后連續(xù)結(jié)構(gòu)，曲線線形通過調(diào)整梁端間隙并輔以橋面板連續(xù)來實(shí)觀。即梁為折線，橋面為曲線，既滿足曲線

7、線形的要求，也便于上部結(jié)構(gòu)工廠化生產(chǎn)。1.4.3 互通匝道橋的布置 互通內(nèi)匝道彎道半徑一般較小，幾個(gè)匝道的結(jié)合部平、縱、橫變化更為復(fù)雜，橋跨結(jié)構(gòu)宜按連續(xù)曲線和異形結(jié)構(gòu)布置為好，這樣可達(dá)到造型美觀、結(jié)構(gòu)整體性好、行車平順的效果。2 .橋面平整度道路的平整度是高速公路的主要技術(shù)指標(biāo)和必要條件之一，沒有好的平整度，車輛無法高速行駛。本工程確定的平整度目標(biāo)高于國(guó)家驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。要求采用平整度儀連續(xù)測(cè)定，標(biāo)準(zhǔn)偏差小于1mm； 在結(jié)構(gòu)物接縫處，用3m直尺測(cè)量，任一點(diǎn)的偏差小于 2mm。路面由于采用優(yōu)化瀝青混合料級(jí)配，引進(jìn)大型攤鋪、碾壓設(shè)備， 采用連續(xù)攤鋪工藝等一系列措施，平整度達(dá)到0.7mm以下。本工程結(jié)構(gòu)物

8、多，3標(biāo)段平均每1km達(dá)3座，且結(jié)構(gòu)物總里程約占全線里程的12%。因此，提高橋面的平整度是確保高速公路路面平整度的重要環(huán)節(jié)。橋面平整度受到三方面因素影響。即梁頂面或混凝土鋪裝層的平整度；橋梁接縫處的平整度；橋頭路基的沉降控 制。2.1 梁頂面或混凝土鋪裝層的平整度 過去由于道路等級(jí)低，車輛行駛速度不高，橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)橋面的平整度往往沒有構(gòu)造措施保證，施工要求不嚴(yán)，致使橋面不平。高速公路橋面平整度應(yīng)與道路面層一致。為了達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)，必須從橋面結(jié)構(gòu)和施工工藝等方面入手。橋面瀝青混凝土厚8cm,分兩層攤鋪，每層 4cm,上層為中粒式，下層為粗粒式。根據(jù)攤鋪的操作工藝，平整度是逐層提高，底層不平，上層

9、就難以達(dá)到平整度要求的標(biāo)準(zhǔn)。裝配式結(jié)構(gòu)，由于制造、安裝誤差及預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件反拱值的差異等因素影響，梁（板）頂面一般不平，高低相差23cm是常見，直接在此面層上攤鋪瀝青混凝土面層，不僅平整度達(dá)不到要求，而且瀝青層厚薄不均，在車輛高速行駛下容易損壞。因此，裝配式結(jié)構(gòu)(T形、I形梁、空心板等)梁頂面宜設(shè)56cm水泥混凝土鋪裝層，此層的平整度應(yīng)達(dá)到路面基層平整度的標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)澆整體連續(xù)結(jié)構(gòu)，在箱梁斷面及橋面構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)，也應(yīng)優(yōu)先考慮設(shè)混凝土鋪裝層，此層可從構(gòu)造上處理好，參加結(jié)構(gòu)受力。設(shè)鋪裝層，不僅是路面平整度的需要，沒有此層橋面的防水排水措施也是很難做好的。2.2 橋梁接縫的平整度2.2.1 減少接縫的措

10、施(1)有條件采用支架整孔現(xiàn)澆或懸臂施工的橋梁，應(yīng)優(yōu)先考慮連續(xù)結(jié)構(gòu)橋型方案，這種結(jié)構(gòu)一次性投資稍高些，但運(yùn)營(yíng)條件好，養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低，橋梁接縫少，平整度容易保證。(2)多跨簡(jiǎn)支橋梁，應(yīng)盡量采用先簡(jiǎn)支后連續(xù)結(jié)構(gòu)，盡量減少接縫。條件受限制時(shí)，也可考慮采用橋面連續(xù)方案。連續(xù)的長(zhǎng)度，以接縫處伸縮量 80mm控制為宜。2.2.2 處理好梁端接縫為了保持接縫處的平整和連續(xù)，必須處理好梁端接縫。在分析國(guó)內(nèi)高速公路橋梁各種接縫構(gòu)造特點(diǎn)和使用效果的基礎(chǔ)上，根據(jù)本工程結(jié)構(gòu)物多的情況，按接縫處伸縮量大小，分別采用下列三種不同構(gòu)造：(1)對(duì)橋長(zhǎng)小于16m的橋梁，接縫處伸縮量較小(小于20mm),采用路面連續(xù)攤鋪，在橋路接縫

11、處以切割假縫的形式處理。(2)對(duì)于橋長(zhǎng)或一聯(lián)長(zhǎng)度大于16m、小于40m的橋梁，具接縫處伸縮量在20 40mm范圍，采用埋置式伸縮裝置。這種伸縮裝置采用彈塑性填縫材料組成，能適應(yīng)豎向、水平、轉(zhuǎn)動(dòng)位移，能較好地適應(yīng)小伸縮量變形。(3)對(duì)于橋長(zhǎng)或一聯(lián)長(zhǎng)度大于40m 的橋梁，采用毛勒伸縮縫(有進(jìn)口和國(guó)產(chǎn)二種產(chǎn)品)。為保證接縫處的平整度和連續(xù)性，埋置式伸縮縫和毛勒伸縮縫安裝應(yīng)在瀝青路面及瀝青砼橋面鋪裝攤鋪后再反挖施工。在切縫、清槽、縫體就位、整平、電焊、直到灌縫、養(yǎng)護(hù)等各道工序，都要嚴(yán)格按規(guī)定工藝操作，精心施工，才能達(dá)到平整度要求和滿足車輛在高速行駛條件下的平順性、舒適性和耐久性。2.3 處理好橋頭路基

12、由于橋臺(tái)基礎(chǔ)均采用樁基，在運(yùn)營(yíng)期間沉降很小，而橋頭路基的沉降是不可避免，這就形成沉降差，將影響車輛高速行駛。該工程?hào)|段結(jié)構(gòu)物多，不少路段系軟土地基，設(shè)計(jì)和施工中采用了下列措施處理。2.3.1 嚴(yán)格控制橋臺(tái)鉆孔樁及路基施工時(shí)間一般都要求橋頭路基先填筑到位，再進(jìn)行鉆孔樁施工，使地基有一段先期預(yù)壓固結(jié)時(shí)間，可減少工后沉降。如個(gè)別結(jié)構(gòu)物施工工序安排困難，樁基要先施工，則要求在路面結(jié)構(gòu)施工之前，進(jìn)行堆載或超載預(yù)壓，使工后沉降能達(dá)到小于10cm 的控制值之內(nèi)。2.3.2 軟土路段的橋頭軟基處理(1)采用粉噴樁處理，形成復(fù)合地基，或打塑料排水板，加速軟土層的排插水固結(jié)。(2)等超載預(yù)壓。在路基或底基層完成后，進(jìn)行等載或超載預(yù)壓，預(yù)壓時(shí)間根據(jù)總體工期按排進(jìn)行計(jì)算，卸載時(shí)間則嚴(yán)格按沉降觀測(cè)資料確定。規(guī)定沉降速率連續(xù)2 個(gè)月下沉值在3mm 以內(nèi)，才能卸載，進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)層的施工。瀝青上面層攤鋪規(guī)定沉降速率連續(xù)2 個(gè)月的下沉量小于2mm 方能進(jìn)行。(3)控制臺(tái)背填土。一方面對(duì)臺(tái)背填料提出要求，可采用砂礫填料或摻灰填料；另一方面要求結(jié)構(gòu)物臺(tái)背填料的壓實(shí)需采用小型振動(dòng)羊足壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，并適當(dāng)減薄虛填厚度。通過以上措施確保填土的壓實(shí)度。(4)設(shè)置橋頭搭板，使柔性路面向剛性