对路桥过渡段设计的分析

摘要：本文以路桥过渡段出现沉降的原因为切入点，进而简要分析了路桥过渡段结构设计的相关要点问题，主要包括缓和过渡段与路基、地基以及路桥过渡段的结构型式设计两大方面，笔者结合自身的工作经验，提出几点关于提高路桥过渡段设计稳定性的看法，以供参考指正。

关键词：路桥；过渡段；设计；沉降

在路桥的设计工作当中，过渡段设计是非常重要的，如果路桥的过渡段设计不合理，将会直接导致路桥出现沉降的问题，影响行车的舒适度与安全性。鉴于现阶段我国的路桥过渡段设计存在明显的短板，因此需要对其中的相关问题加以明确，以期全面提高我国路桥设计的水平。

一、路桥过渡段出现沉降的原因分析

针对路桥过渡段设计而言，沉降是最为常见的危害。经分析，路桥过渡段出现沉降的原因可概括为刚度差异、地基沉陷、搭板设计、路面沉陷该方面，具体如下：

1.刚度差异

路桥过渡段设计需要一分为二地去看待，道路的结构组合比较柔软，可视为柔性路基与柔性路面的整合体，而桥梁的结构组合则比较刚硬。就刚度而言，桥梁远大于道路，在长期的使用过程当中，承载着汽车所带来的巨大外荷载力，桥跨结构基本上不会出现大程度的变形。然而，路基土基则在外力以及自身重力的影响之下出现永久性的变形，进而引发沉降的问题。

2.地基沉陷

地基沉降是造成路桥过渡段出现不均匀沉降问题的重要因素之一，其产生的原理在于地基受车辆负载力与路面自重的双重影响。然而，路基地基的类型多种多样，土质构成也存在明显的差异，即便地基所承受的外荷载力一致，同样也会因为土体结构的差异而之致使地基出现沉降的问题，再加上外荷载力的影响，地基沉降问题会更为突出。

3.搭板设计

路桥过渡段设计出现沉降问题的原因还包括搭板设计不合理方面，在压实搭板之后再对桥台进行铺筑施工，势必会对路桥过渡段的压实作业造成不利的影响，除此之外，排水系统也是比较重要的因素之一，若路桥路基填充所采用的土料的含水量超标或者是级配不科学，也会削弱地基的承载力，进而导致土基出现沉降的问题。

4.路面沉陷

伴随经济的发展，我国的路桥建设事业不断发展，大部分路桥的设计结构层厚度均大于60cm。进行基层或者垫层施工之时，碾压机械根本无法接触到桥台的全面积，严重影响压实的质量。建成投入使用之后，在巨大的外荷载力之下，基层以及垫层的压实度不断上升并压缩，进而导致沉降，严重危及行车的安全性。

二、路桥过渡段结构设计的相关要点问题

关于路桥过渡段结构设计的要点问题，主要体现在缓和过渡段与路基、地基以及路桥过渡段的结构型式设计两大方面，具体如下：

1.缓和过渡段与路基、地基设计方面

如今的桥台基本上都是钢筋土结构，刚度非常大，但是路基则基本上都是沥青混凝结构，其刚度比较小，两者的结构型式存在非常明显的差异，因此桥台至路基的缓和过渡段设计必须要高度重视。鉴于此，建议采用架设强度过渡段的方法进行设计处理，尤其是软土地基，架设强度过渡段的设计方法更具可行性，地面之上的路堤同样可采用该方法。具体的做法是：将一条长度约为55m的强度渐变带设计在桥台与路堤之间，同时将不同的级配填料均匀地填充到渐变带当中去，以便实现更为理想的强度过渡。假如现场的施工环境不具备设置55m长的强度渐变带，可适当加以缩短，最短不得小于35m。

在填筑桥台引道路堤的过程当中，假如采用的是土工合成加筋路堤的形式，其对地基承载力的提升并未明显的作用，在预防地基出现不均匀沉降方面的作用也不理想。笔者认为，路桥的过渡段地基在车辆荷载以及路堤填土的双重影响之下，要想合理规避大幅度沉降问题的出现，促使地基具备良好的承载能力是核心前提，只有这样才能更好地突出土工合成材料的实际应用优势。

2.路桥过渡段的结构型式设计

（1）桥头搭板与路基之间的施工缝处理

如果桥头搭板与路基之间存在明显的施工缝，在雨季非常容易出现渗水的现象，进而对路基的结构层造成严重的软化作用，导致路基出现沉降的不良问题，增加了桥头跳车现象发生的风险概率。鉴于此，在对路桥过渡段设计的过程当中，必须要根据实际情况选用合适的台背填料，针对桥台4―8m的范围之内，选用的填筑材料必须要满足如下的三个条件：一是透水性良好；二是易压实；三是强度高。除此之外，也可以采用台后搭板以及桥头打桩的方法对其进行加固处理，目前比较常见的处理方法是设置柔性桥台，柔性桥台的形式主要有三种，分别是桩柱式、肋板式、重力式。

（2）土工格栅技术的应用

进行路桥过渡段设计之时，土工格栅技术是需要重点考虑的施工技术之一。土工格栅技术的核心作用在于充分发挥土体本身的抗剪强度，在自身荷载以及来自过往车辆的强大外荷载力的影响之下，土体也不会出现大幅度的侧向变形，在有效控制路桥路基填土侧向位移的基础上，进一步增强路桥过渡段路基的稳定性与安全性。除此之外，土工格栅还可以与路桥过渡段路基的填土产生较大的摩擦力，以降低桥台台背的部分垂直应力，继而增强路桥过渡段路基的实际承载能力，避免出现大幅度沉降的不良问题。

（3）合理设计搭板的长度与强度

而在搭板的强度设计方面，则必须要与搭板或者是桥台台背填土可能会出现的脱空问题紧密结合来确定，此外还需要兼顾搭板的阶段划分以及枕梁位置等方面的因素，避免其对搭板的强度造成不利的影响。对于楔形柔性搭板而言，鉴于其强度不足，必须要在路桥的过渡段设置楔形加固区，同时将其结构层的一端固定在桥台的位置，而另一端则需要紧紧地连接路基。此举的主要目的在于实现柔性路基模量以及刚性桥台的平稳、安全地过渡，尽可能地消除路桥过渡段所存在的差异性沉降，避免出现桥台跳车的不良问题。

三、结语

总而言之，路桥过渡段设计是一项系统而复杂的工作，其所涉及的范围比较广，影响因素也比较多。因此，相关的从业人员需要在明确路桥过渡段出现沉降的原因的基础之上，立足于缓和过渡段与路基、地基以及路桥过渡段的结构型式设计两大方面，注重桥头搭板与路基之间的施工缝处理、土工格栅技术的应用、搭板的长度与强度的设计等方面，把握细节，以期保证路桥过渡段的安全稳定。