公路路橋設(shè)計(jì)及其早期損壞原因探究

吳憲 伍慧敏

摘 要：現(xiàn)階段我國(guó)公路平均使用壽命僅在5年左右，部分公路的使用壽命不足3年，與預(yù)期的公路使用壽命在15至30年之間存在較大的差距，這不僅提升了國(guó)家在公路建設(shè)方面的投資，而且使公路的使用性能難以滿足居民正常的出行需要，對(duì)區(qū)域交通、經(jīng)濟(jì)等方面的發(fā)展起到了限制做到，所以文章為對(duì)我國(guó)公路早期損壞問(wèn)題產(chǎn)生較全面的認(rèn)識(shí)，針對(duì)公路路橋設(shè)計(jì)及其早期損壞原因展開(kāi)探究。

關(guān)鍵詞：公路路橋；設(shè)計(jì)；早期損壞原因

現(xiàn)階段我國(guó)公路橋梁的建設(shè)水平得到了大幅度的提升，但在使用過(guò)程中，受汽車(chē)載重、環(huán)境變化等因素的影響，早期階段仍會(huì)出現(xiàn)破裂等問(wèn)題，使公路橋梁的使用性能受到嚴(yán)重的影響，甚至對(duì)行車(chē)的安全構(gòu)成威脅，所以針對(duì)公路路橋設(shè)計(jì)及其早期損壞原因展開(kāi)研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、公路路橋設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題分析

（一）橋頭引道軟土地基設(shè)計(jì)問(wèn)題。公路路橋在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，如果確定的鉆探布孔數(shù)量無(wú)法滿足實(shí)際需要，將鉆探的深度設(shè)計(jì)的過(guò)小，對(duì)公路路橋軟土地基的深度、范圍等參數(shù)掌握不準(zhǔn)確等，會(huì)導(dǎo)致軟土地基的處理與公路路橋?qū)嶋H對(duì)地基強(qiáng)度、壓縮性等方面的要求存在差異，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中如果應(yīng)用的地基相關(guān)參數(shù)計(jì)算方法不準(zhǔn)確，針對(duì)性的地基治理效果將更加無(wú)法保證，使橋頭跳車(chē)的問(wèn)題發(fā)生概率提升。公路路橋的橋頭引道如果位于軟土地基之上，在橋臺(tái)背路堤施工的過(guò)程中地基的加固處理為滿足要求，投入使用后在雨水的滲透、侵蝕作用下，路堤填土?xí)粩嗟牧魇В仿窐虬l(fā)生不僅勻沉降的可能性增加，可見(jiàn)，橋頭引道軟土地基設(shè)計(jì)直接關(guān)系到公路路橋早期是否會(huì)發(fā)生因不均勻沉降導(dǎo)致的損害。

（二）搭板設(shè)計(jì)問(wèn)題。搭板是現(xiàn)階段治理路橋過(guò)渡段不均勻沉降的主要措施，但實(shí)踐證明搭板通常并不能完全達(dá)到預(yù)期的治理目的，這很大程度上取決于搭板設(shè)計(jì)通常脫離實(shí)際需要，例如將小跨徑搭板應(yīng)用于大溝壑區(qū)域，就會(huì)導(dǎo)致橋頭陸地的長(zhǎng)度或高度無(wú)法滿足實(shí)際需要，在理論上，搭板設(shè)計(jì)時(shí)，其長(zhǎng)度要滿足對(duì)橋臺(tái)和臺(tái)背的跨越，而且要對(duì)地基中無(wú)法加固到標(biāo)準(zhǔn)程度的土體跨越，再通過(guò)簡(jiǎn)支梁對(duì)搭板的實(shí)際長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算，但在實(shí)際設(shè)計(jì)的過(guò)程中，通常設(shè)計(jì)人員會(huì)盲目的結(jié)合經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，使搭板實(shí)際的作用受到嚴(yán)重的限制。

（三）橋面鋪裝層厚度設(shè)計(jì)問(wèn)題?，F(xiàn)階段橋面鋪裝層厚度設(shè)計(jì)通常以現(xiàn)行規(guī)范的推薦值和長(zhǎng)期的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)確定，使橋面鋪裝厚度的實(shí)際需要一直處于較模糊的狀態(tài)，近年來(lái)隨著車(chē)輛的增多，重型汽車(chē)和超載車(chē)輛的增多，使傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)中獲取的橋面鋪裝層厚度難以滿足實(shí)際需要，在車(chē)載負(fù)荷的強(qiáng)烈沖擊下，伸縮縫、橋面鋪裝層出現(xiàn)裂縫的可能性大大提升，可見(jiàn)現(xiàn)階段橋面鋪裝層厚度設(shè)計(jì)需要結(jié)合實(shí)際情況和相關(guān)參數(shù)進(jìn)行針對(duì)性的優(yōu)化。

（四）路面排水設(shè)計(jì)問(wèn)題?，F(xiàn)階段我國(guó)公路路橋排水的設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單，通常結(jié)合路面和路肩的橫坡度進(jìn)行邊溝的設(shè)計(jì)，如圖1所示，可見(jiàn)其忽視了公路路橋的內(nèi)部排水，在公路出現(xiàn)接縫或裂縫的情況下，雨水會(huì)滲透至公路結(jié)構(gòu)內(nèi)部，在無(wú)法及時(shí)排出時(shí)，會(huì)導(dǎo)致公路路橋出現(xiàn)奶地板脫空、錯(cuò)臺(tái)等問(wèn)題。

二、公路路橋早期損壞原因分析

（一）規(guī)劃設(shè)計(jì)盲目應(yīng)用現(xiàn)代工程技術(shù)。公路路線通常較長(zhǎng)，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中忽視不同段地質(zhì)差異產(chǎn)生的病害防治，盲目的按照統(tǒng)一的施工技術(shù)建設(shè)，會(huì)增加公路路橋早期損壞的概率，例如設(shè)計(jì)的過(guò)程中未有意識(shí)的避讓地震多發(fā)地帶、軟弱地基區(qū)域等，而是選擇依靠先進(jìn)的工程技術(shù)對(duì)其進(jìn)行改善，當(dāng)施工技術(shù)為達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)的情況下早期損壞問(wèn)題仍會(huì)出現(xiàn)。

（二）施工質(zhì)量問(wèn)題。在復(fù)雜的公路路橋項(xiàng)目施工過(guò)程中，為保證工期，應(yīng)用的工藝、材料等因素的質(zhì)量管理難度較大，當(dāng)任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，都會(huì)增加公路路橋早期損壞的可能，例如投資87億多元建設(shè)的甘肅省天水至定西段高速公路，通車(chē)約半年就出現(xiàn)了坑槽、裂縫、沉降等重大病害，部分路段不得不鏟除重鋪，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)其出現(xiàn)早期損害的主要原因是進(jìn)場(chǎng)原材料管理不嚴(yán)，路面用碎石含泥量及針片狀含量超標(biāo)；施工單位施工過(guò)程管控不嚴(yán)，壓實(shí)度不足造成局部路面空隙率大，局部滲水，瀝青混合料部分篩孔超出規(guī)范控制范圍；不良環(huán)境下施工，存在將雨水封入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部及低溫施工導(dǎo)致路面空隙率偏大，為路面出現(xiàn)坑槽埋下隱患三方面，可見(jiàn)施工質(zhì)量問(wèn)題仍是我國(guó)公路路橋早期損害發(fā)生的重要原因。

（三）使用過(guò)程中車(chē)輛超載問(wèn)題嚴(yán)重。隨著人們生活水平的提升，行車(chē)數(shù)量增多，而超載的車(chē)輛對(duì)公路路橋的結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，如圖2所示，通過(guò)數(shù)據(jù)分析可以發(fā)現(xiàn)，超載車(chē)輛對(duì)公路路橋產(chǎn)生的破壞力會(huì)隨著軸重的提升而成倍增加，可見(jiàn)現(xiàn)階段要有效的防治早期公路橋梁損害的發(fā)生，需要對(duì)車(chē)輛超載現(xiàn)象進(jìn)行全面的遏制。

現(xiàn)階段針對(duì)公路路橋早期損害問(wèn)題，在施工的過(guò)程中有意識(shí)的應(yīng)用拋丸設(shè)備處理橋面板、提升公路路橋混凝土結(jié)構(gòu)的鋪設(shè)厚度、加強(qiáng)公路路橋基礎(chǔ)性施工的質(zhì)量管理，使公路路橋早期損害問(wèn)題得到了一定程度的控制，但要想全面的控制公路路橋早期損壞的發(fā)生，設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)等過(guò)程都需要針對(duì)性的優(yōu)化。

三、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上述分析可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到公路路橋發(fā)生早期損壞對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等方面會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，并在實(shí)踐中有意識(shí)的提升公路路橋施工水平，加強(qiáng)公路路橋維護(hù)，公路路橋不合理設(shè)計(jì)作為加大其早期損壞概率的重要原因，需要受到高度重視。