橋臺臺背不均勻沉降現(xiàn)象淺析

魏曉芝

（廣東省長大公路工程有限公司，廣東 廣州 510620）

橋臺臺背，是每一位工程從業(yè)者聽之聞之不得不為之重視的一個字眼。由于橋臺沉降成因復(fù)雜,處治技術(shù)難度大,目前尚沒有從根本上得到解決，對此，在建設(shè)施工中，它經(jīng)常令許多專家人士不得不慎而對之，各方都在想盡辦法以期徹底解決它的沉降問題。下面，就讓我們來共同探討一下，預(yù)防橋臺臺背不均勻沉降現(xiàn)象的技術(shù)措施中，較常采用的幾種。

1 設(shè)計必須考慮橋頭路堤因工后沉降引發(fā)的縱坡變化值標(biāo)準(zhǔn)

橋臺與路堤之間存在著不均勻沉陷，造成橋頭路段縱坡變化，導(dǎo)致縱坡不順暢及其構(gòu)造物的附加變形，產(chǎn)生橋頭跳車現(xiàn)象，必須制定相應(yīng)對策和處治技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。交通部“七五”科技攻關(guān)項目“軟基綜合處理課題”指出，若由沉降引起的縱坡變化值不超過2‰，則駕駛員按120kmPh 速度行駛時未感覺有橋頭跳車現(xiàn)象。國外也有設(shè)計規(guī)范規(guī)定了由沉降引起的縱坡變化值不大于4‰的要求?？v坡變化值標(biāo)準(zhǔn)的高低直接涉及到軟基處理費(fèi)用，在設(shè)計中必須充分考慮技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性，選擇合適的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

2 加強(qiáng)橋臺軟基處治的研究

如果在橋臺樁基成樁之前未對軟土地基處理，則橋臺樁基施工完成后，樁側(cè)軟弱土層受到橋頭填土路堤豎向荷載的作用，使軟弱土層的壓縮下沉量大于樁的豎向位移值時，包括樁身壓縮在樁底下沉位移，此時壓縮土層將對樁產(chǎn)生向下的負(fù)摩擦力，從而增大樁所承受的軸向荷載。與此同時，當(dāng)土層中地下水位下降引起地面下沉以及土層的壓縮下沉大于樁身的下沉速度時，也會對樁產(chǎn)生負(fù)摩擦力，增大樁所承受的軸向荷載。因此，必須認(rèn)真對待橋臺軟土地基問題，加強(qiáng)研究其對路基路面工程的影響程度，尋找解決橋頭跳車現(xiàn)象的軟土地基處治方法。分析國內(nèi)高速公路軟土地基處治大多采用排水固結(jié)法，仍然存在軟基路堤不均勻沉陷，橋頭產(chǎn)生跳車現(xiàn)象，除軟基路堤設(shè)計與施工細(xì)節(jié)欠妥之外，一個主要原因是未能保證充分的軟基排水固結(jié)時間，往往在沉降尚未穩(wěn)定的情況下就進(jìn)行路面施工。因此，為了保證軟基路段的施工質(zhì)量，消除或減輕軟基路堤不均勻沉降的現(xiàn)象，必須采取下述措施:

2.1 盡可能地提前軟土地基路段的施工時間，尤其是橋臺地段的施工時間，爭取更長的預(yù)壓時間，以減少軟基工后沉降量。

2.2 根據(jù)軟土的地質(zhì)條件、土層性質(zhì)和路堤填筑高度，一般路段采用袋裝砂井或塑料排水板處理，采用不同的施打長度和施打密度，其間距在鄰近橋頭路段附近適當(dāng)加密；在橋臺處設(shè)置攪拌樁過渡段，并在攪拌樁過渡段末端與袋裝砂井或塑料排水板加密區(qū)交接處設(shè)置土工織物砂墊層，以協(xié)調(diào)變形。

3 提高軟基路堤的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，減少路堤和路面結(jié)構(gòu)層的沉降

針對目前高等級公路軟土地基處理較多采用排水固結(jié)法，結(jié)合橋梁引道存在不均勻沉降而引起橋頭跳車現(xiàn)象，從提高軟基路堤的強(qiáng)度和穩(wěn)定性、減少軟基路堤工后沉降的角度出發(fā)，設(shè)計階段和施工過程必須解決好下述若干問題。

3.1 在設(shè)計階段，要盡可能考慮設(shè)置橋頭搭板，在搭板與橋臺連接處作構(gòu)造處理，若有可能可將橋臺處的伸縮縫移到橋墩上，使上部構(gòu)造的橋面連續(xù)擴(kuò)大到搭板內(nèi)，減少橋臺處的變形因素。同時，認(rèn)真分析橋臺地基土層情況，確定如何使橋臺填土路堤更為密實(shí)的方法。鄰接搭板的路堤一定長度內(nèi)，路基采用水泥穩(wěn)定碎石層處理，并設(shè)置一層鋼筋網(wǎng)，使路基剛度逐漸過渡。設(shè)置橋涵構(gòu)造物應(yīng)允分考慮臺背填方路基的地質(zhì)情況、填方高度、路堤長度、填料來源及路堤沉降等問題，選擇恰當(dāng)?shù)臉蚝恢?、跨徑及橋臺后部防護(hù)工程，盡量避免大河面小跨徑橋涵。設(shè)計單位應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行的公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和相關(guān)的規(guī)定要求；對橋頭跳車的部位進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計，提出施工指導(dǎo)意見；并且認(rèn)真詳細(xì)地進(jìn)行設(shè)計交底。其次設(shè)計單位要優(yōu)化橋臺設(shè)計形式，推薦采用U 型橋臺；100m 以上的大橋橋頭必須設(shè)置橋頭搭板；設(shè)計中對設(shè)置搭板的橋頭必須按預(yù)防兩次跳車進(jìn)行設(shè)計；對橋臺臺背路基應(yīng)進(jìn)行換填處理，大橋臺背填料順路線方向長度自臺身起，底面不小于3m；拱橋臺背填筑長度不小于臺高的3～4倍，涵洞兩側(cè)填筑長度每側(cè)不小于2倍孔徑長度，并且其填筑的材料應(yīng)選擇強(qiáng)度高、滲水性好、塑性好、壓實(shí)快、透水性好的材料；新建明涵應(yīng)采用方涵形式，原則上涵頂標(biāo)高不高于路面基層底標(biāo)高；暗涵可采用圓管涵，孔徑不得小于1m；臺后及橋頭處路基必須設(shè)置排水設(shè)施如橫向泄水管或盲溝，避免水對路基材料的浸潤，來減小臺后路基的沉降量；對臺前、臺后的不良地質(zhì)路段，按要求必須采取特殊技術(shù)措施進(jìn)行處理，使路基固結(jié)減少沉降。

3.2 施工管理上的防治:施工單位要嚴(yán)格按設(shè)計文件、施工規(guī)范、合同條款及相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行組織施工；施工單位要根據(jù)產(chǎn)生橋頭跳車的具體原因制定具體防治措施，在完善質(zhì)量自檢體系和質(zhì)量自檢程序的同時，要加強(qiáng)對施工原材料和施工工藝的控制，特別是要加強(qiáng)對產(chǎn)生橋頭跳車部位的施工工序的檢查，將產(chǎn)生橋頭跳車的隱患消滅在工程施工過程中的每一個環(huán)節(jié)上。

3.3 施工過程中的防治:施工單位要根據(jù)橋涵兩側(cè)的實(shí)際地質(zhì)情況，確定合理的施工方案、選擇切合實(shí)際的施工工藝和施工工序；按照《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》的要求，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。處理好臺背填土前軟弱地基，是控制橋頭跳車的重要措施。對軟基處理目前國內(nèi)已有不少處理方法，如排水固結(jié)法、換土法、振動碎石樁法等，都是行之有效的方法。可以根據(jù)實(shí)際情況應(yīng)用，以改善地基性能，提高地基承載力，減少沉降，縮小橋臺與路堤的沉降差避免錯臺。同時考慮到橋頭大多為高填土施工，可在橋頭考慮采用材質(zhì)較輕的粉煤灰填筑，且應(yīng)控制好填筑寬度，嚴(yán)禁因填筑寬度不夠進(jìn)行貼坡，致遇雨期間引起滑坡，導(dǎo)致橋頭路基不穩(wěn)而沉降。因遇暴雨引起滑坡現(xiàn)象，致外側(cè)3m 范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)層開裂等現(xiàn)象。橋臺臺背填土碾壓應(yīng)與錐坡填土碾壓同時進(jìn)行，涵洞兩側(cè)填土碾壓應(yīng)對稱進(jìn)行，都應(yīng)采用小型振動夯或手扶振動壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)，確保壓實(shí)度達(dá)到要求。橋臺臺后填土的填料應(yīng)以透水性材料為主，分層壓實(shí)，臺背回填前應(yīng)按設(shè)計要求做好防水處理。臺后地基如為軟土?xí)r，應(yīng)按設(shè)計進(jìn)行軟基處理，軟基路堤施工時，必須嚴(yán)格按照設(shè)計的要求，實(shí)施分級填筑路堤，根據(jù)路堤中心沉降速率和側(cè)向位移速率小于設(shè)計要求的原則選擇合適的填土速度，嚴(yán)禁填土前期慢而后期快的現(xiàn)象發(fā)生。

4 結(jié)束語

橋臺臺背的不均勻沉降是一個較復(fù)雜且受多方面因素影響的問題，為確保橋與路的連接質(zhì)量，消除臺背沉降，預(yù)防治理并加強(qiáng)施工質(zhì)量控制是一項長期而艱巨的工作。作為每一位工程從事者，對于它的問題，在施工過程中，我們除了應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范組織實(shí)施施工之外，還得靠參建各方的共同努力、通力協(xié)作才能較好解決。畢竟，只做在設(shè)計、施工、監(jiān)理過程中對它予以充分考慮，并規(guī)范作業(yè)，才是減少和避免沉降現(xiàn)象的有效途徑。

[1]王春生.高速公路軟土地基沉降觀測的程序和方法[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化,2006.

[2]王傳鵬.高速公路橋涵臺背回填施工質(zhì)量控制.華東公路.2003年5 期.