淺談路橋過渡段軟基路基路面的施工

吳 茜 趙銳

（1、黑龍江斯坦德建設工程有限公司 2、牡丹江市市政工程建設有限責任公司，黑龍江 牡丹江 157000）

1 路橋過渡段軟基路基不均勻沉降的原因分析

1.1 橋頭引道軟土地基處治不標準。通過公路調查結果表明，軟基路段由于地基沉降引起的橋頭跳車現象主要是施工圖設計時，地質鉆探布孔過少，鉆探深度不夠，未能及時發(fā)現軟基存在，或者未能準確探明軟基范圍和深度以及軟土的物理力學性質等等，導致橋頭路堤軟土地基處治遺漏，或采取的處治方法不恰當。此外，采用的軟基處治理論計算方法和選用的計算參數與軟基實際情況存在一定差距，導致軟基處治設計未能達到預期效果和技術要求。另外，雨水侵蝕造成路堤填土流失和強度降低，也是造成路橋過渡段路堤沉降的主要原因。

1.2 橋臺臺背路堤壓實度不標準。公路建設中幾乎所有橋梁、通道和明涵等都要求臺背填土處治。然而，臺背填土壓實度受施工的用料、順序、機械、經驗和施工作業(yè)面等工程管理因素的影響，普遍存在臺背填土壓實度未能滿足設計要求的現象，這是路橋過渡段路基路面產生不均勻沉降的基本原因之一。此外，在公路營運過程中，路基路面在車輛荷載以及自然因素的長期作用下，會形成土基塑性變形的積累，導致路橋間的差異沉降，從而影響公路路面的平順程度。

1.3 橋頭引道過渡段結構設計不周密。橋頭引道路基工程中，常用的過渡段工程處治措施有粗粒料填筑法、鋼筋混凝土過渡板(即搭板)和加筋土法等。這些處理措施的主要目的是通過提高路基的整體強度，從而降低路橋間的剛度變化以及沉降差異，以減少路橋間的不平順，從而防治或避免橋頭跳車現象。從公路工程建設可知，橋頭引道過渡段常采用搭板結構。然而，設置搭板以后的橋頭跳車現象仍然嚴重，橋頭搭板斷板現象較為普遍。

2 路橋過渡段的結構設計

2.1 路橋過渡段的變形控制。從路橋過渡段的路基路面工程實踐分析可知，路橋過渡段的變形控制必須解決兩個問題：即嚴格控制過渡段內路基的工后沉降量；將路橋交界處的錯落式沉降變成連續(xù)的斜坡式沉降。

2.2 合理設置緩和過渡段。由于不同的結構型式，從橋臺剛度大的混凝土結構逐步過渡到柔性的填土路基結構和瀝青混凝土路面結構，其強度不一致。因此，軟土地基處治時，各段不同強度之間需設置強度過渡段。同樣地面上的路堤亦需要設置強度過渡段。世界銀行貸款項目要求在剛性橋臺和柔性路堤之間設置50m的強度漸變段，使用不同的級配填料，確保路堤強度過渡。如果設置50m漸變段有困難，建議漸變段長度不得小于30m。如果橋頭引道不存在軟土地基，若路橋過渡段的差異沉降控制標準為5cm，沉降坡差按0.4%控制，則強度漸變段長度應大于13m。

2.3 路橋過渡段的地基條件與路基條件。在橋頭引道路堤填筑過程中，采用土工合成材料加筋路堤并不能提高地基承載力，也不能有效阻止地基沉降。只有當地基具有足夠的承載力，在路堤填土自重荷載與車輛荷載的聯合作用下不致破壞而產生較大的沉降時，土工合成材料的加筋才會產生明顯效果。因此，公路路橋過渡段的地基條件應保證路基的工后沉降≤10cm，沉降差小于5cm，沉降坡差≤0.4%的控制標準，路基條件應滿足規(guī)范要求。

2.4 路橋過渡段的結構型式

2.4.1 橋臺臺背路堤加鋪土工格柵。在路橋過渡段路基施工設計中，必須采用土工格柵技術。當土工格柵與土一起承受車輛荷載和土體自身荷載的同時，土工格柵能使土體的抗剪強度得到充分發(fā)揮，約束土體的側向變形，控制路基填土的側向位移，增強路基的整體穩(wěn)定性，從而增大了路基的變形模量;由于土工格柵與路基填土的摩擦作用，使上部荷載可以在路基中重新分配，降低了橋臺臺背局部范圍土中的垂直應力，使路基土體承載力得到提高，從而減少沉降；由于水平攤鋪的土工格柵具有彈性，在車輛荷載的反復作用下，會減少或不會產生變形的累積。由于在路橋過渡段鋪設土工格柵具有明顯的工程效果，因此在路橋過渡段高填方路堤可采用橋臺臺背回填加鋪土工格柵的結構型式。土工格柵的設置間距和長度應滿足規(guī)范要求，通過計算確定。

2.4.2 合理確定搭板長度和搭板強度。到目前為止，搭板的設計未有統(tǒng)一模式，一般按照下述原則確定其長度：①路面設計使用年限內，由于道路下沉引起路面縱坡變化，要求搭板隨路堤沉降后傾角在1/200至1/300范圍內變化；②搭板的長度能跨越橋臺臺背難以壓實的土體，或跨越按計劃在臺背預留的土方缺口長度；③根據搭板的受力狀態(tài)，用彈性地基或簡支梁計算搭板長度。根據規(guī)范要求，按上述方法計算的搭板長度為30～20m。可參考此計算方法，結合工程具體情況，合理確定搭板長度。搭板強度的設計，應根據搭板與臺背填土可能脫空的最不利狀態(tài)處理，同時考慮搭板節(jié)段的劃分以及枕梁位置對搭板強度的設計影響。

控制路基工后沉降和路橋間差異沉降。

3 路橋過渡段軟基路基路面的施工研究

3.1 橋臺軟基的處治施工從公路工程施工分析可知，水泥粉噴樁復合地基加固軟土效果明顯，施工工期短，但工程造價高;超載預壓可利用施工荷載作為軟基預壓荷載，方便施工，工期長，剩余沉降量大；塑料排水板法加固工期較超載法短，較粉噴樁法長。此外，還有強夯法和爆破法等軟土地基處治方法。各種方法的機理及適應性各有特點，施工過程中要根據當地工程實際情況加以選擇采用。為了保證軟基排水固結的施工質量，消除軟基路堤不均勻沉降的現象，必須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，爭取更長的預壓時間，以減少軟基路堤工后沉降;根據軟土的地質條件、土層性質和路堤填筑高度，一般路堤采用袋裝砂井或塑料排水板處理，其間距在鄰近橋頭路段附近應加密；在橋臺處設置攪拌樁過渡段，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)交接處設置土工織物砂墊層，以協調變形。

3.2 路橋過渡段的施工組織。在橋臺結構完成后，盡快安排過渡段路堤與一般填土路堤的施工，并使用具有同等壓實度能量的壓實機械將過渡段路堤與一般路堤的碾壓面按大致相同的高度進行填筑碾壓。在路堤與橋臺連接部位，路堤與錐坡預壓填土應同步填筑與碾壓，使用大型機械碾壓困難時可改用小型振動壓實機械進行充分壓實。此外，對路基工后沉降可能大的工點，如深層軟土地基和橋頭高路堤，除了采用一切必要的地基處治措施外，必須優(yōu)先安排施工，進行靜置預壓直至符合規(guī)范要求為止。

結束語

路橋工程實踐證明，在橋頭引道處，剛性橋臺和柔性路堤之間的強度漸變段易產生不均勻沉降，出現橋頭跳車現象，成為公路工程建設的一個重要而又突出的問題。但是，根據工程地質條件，做好路橋過渡段地基處治，設計恰當結構，加強過渡段結構施工各個環(huán)節(jié)的控制，從客觀上制定一套科學的管理程序，保證每道工序的工程質量和工作質量，就能防止或減少路橋過渡段的不均勻沉降，從而減輕甚至避免公路橋頭跳車現象，提高公路使用性能和使用壽命。從而提高交通營運舒適性，安全性以及可靠性。

[1]邱木洲.路橋過渡段軟基路堤的設計與施工.廣東省公路學會道路工程專業(yè)委員會學術交流論文集，2005-11-01.