公路橋梁路基連接段病害防治技術(shù)

孫光宇　周青云　于潔

摘要：公路橋梁與路基連接段常常會出現(xiàn)橋頭跳車的現(xiàn)象，影響行車的舒適性和安全性，本文通過對公路橋頭跳車成因進(jìn)行分析，提出了相應(yīng)的治理辦法，為公路橋梁與路基的銜接設(shè)計(jì)及施工提供了一定的參考。

關(guān)鍵詞：路基；沉降；變形1橋頭跳車危害分析

隨著我國城建交通事業(yè)的迅猛發(fā)展，公路及城市道路等級不斷提高，其中的橋涵構(gòu)造物也越來越多，但從目前運(yùn)行使用的情況來看，存在一些不盡人意之處，橋頭跳車即是一個普遍的現(xiàn)象。所謂橋頭跳車是指由于橋涵構(gòu)造物與橋涵臺后的路堤之間相對發(fā)生沉降，造成橋涵兩端一定范圍內(nèi)路面與橋面不平順，當(dāng)其沉降差超過某一限定值時，車輛高速通過會引起車輛顛簸震動甚至騰空，致使司乘人員產(chǎn)生不適的現(xiàn)象。橋頭跳車不僅響道路的服務(wù)水平，降低了行車的舒適性和安全性，而且也影響車輛和橋梁的使用壽命加了運(yùn)營成本和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，因此，解決橋頭跳車問題具有很大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

2不均勻沉降類型及成因分析

主要原因有不均勻沉降、剛度突變和車速與車輛本身的抗震性能等因素有關(guān)，以及臺背填土與構(gòu)造物的不均勻沉降，水泥混凝土與瀝青彈性模量差別很大等因素有關(guān)。

2.1不均勻沉降的類型

1）縱坡變化

2）局部沉降：指其發(fā)生的位置分兩種狀態(tài)。垂直錯臺（小范圍內(nèi)有比較大的沉降）；凹陷（局部沉降的最大深度距離橋臺背有一段距離，局部沉降范圍較錯臺較大）

3）過渡段橫坡變化

2.2成因分析

1）構(gòu)造差異

橋臺構(gòu)造物為剛性體，其剛度很大，尤其對大量采用的鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，其自身壓縮幾乎為零，工后沉降量非常小，而臺后路堤填料一般就地取材，剛度相對很小，屬柔性體，在行車荷載反復(fù)作用下易產(chǎn)生較大變形，而且其塑性變形還會不斷積累。從抗變形能力即彈性模量來看，無論是何種形式的橋臺，與臺后填土相比，兩者的彈性模量均相差千倍左右，因而它們在壓縮沉降方面差異明顯。

2）地基沉降

在路堤自身恒重及行車荷載作用下，地基產(chǎn)生壓縮變形，形成沉降。特別是軟土地基路段，由于地基土天然含水量高，孔隙比大，壓縮性高，強(qiáng)度低，滲透系數(shù)小，地基沉降更為嚴(yán)重，而且需要幾年乃至幾十年的時間才能趨于穩(wěn)定。同時這種沉降變形的大小受路堤土的性質(zhì)和它的填筑高度影響（橋頭路段路堤一般比其他路段要高），所填土容重越大，填筑高度越高，其產(chǎn)生的基底附加應(yīng)力就越大，從而引起的地基沉降變形也越大。

3）路堤路基沉降

雖然現(xiàn)行規(guī)范中采用了很嚴(yán)格的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，由于臺背填土本身含有水分，存在孔隙，施工中無論采取什么措施，何種填料，也不可能完全消除其顆粒間的空隙，在填土自重及車輛荷載的反復(fù)作用下，路基在一定期限內(nèi)逐漸被壓縮，產(chǎn)生沉降。另一方面，路基在道路投入使用后并沒有全部完成固結(jié)沉降，在車輛荷載作用下，填料顆粒骨架仍會發(fā)生蠕動變形，它所產(chǎn)生的次固結(jié)沉降可以達(dá)到總沉降的10%左右。

4）排水不暢及填土流失

橋涵構(gòu)造物與路堤銜接處設(shè)計(jì)不合理，致使在車輛動荷載的沖擊下產(chǎn)生裂縫，降水會沿著裂縫下滲，對路面路基產(chǎn)生沖刷侵蝕，并增加各結(jié)構(gòu)層和路堤的含水量，甚至造成細(xì)粒土的流失，進(jìn)一步加劇臺后路基的沉陷。

5）其他因素

設(shè)計(jì)方案、施工工藝以及采取的處治措施對不均勻沉降也都有較大的影響。 填料要求不嚴(yán)格，選擇不當(dāng)；軟弱地基沒有進(jìn)行必要的處理；臺背排水設(shè)施考慮欠佳，從而使路堤在通車后沉降過大。臺背填土速度過快，沒有充分固結(jié)等；施工過程中，壓路機(jī)受橋臺限制，對緊靠臺背的填土難以碾壓到位，存在壓實(shí)盲區(qū)，壓實(shí)度不符合要求。

3綜合防治技術(shù)

3.1地基處治技術(shù)

為減少橋路過渡段的不均勻沉降，有效控制橋頭跳車，對臺背地基進(jìn)行處理改良是非常必要的，尤其是軟弱地基更要進(jìn)行特殊化處治，目前國內(nèi)已有換填法、淺層處治法、碎石樁、石灰（二灰）樁法、超載預(yù)壓法、塑料排水板法、深層攪拌法、土工織物、井點(diǎn)降水、高壓噴射漿法、豎向排水體預(yù)壓法等等，這些都是行之有效的常用方法。在工程應(yīng)用中，應(yīng)綜合考慮土質(zhì)、安全、經(jīng)濟(jì)等因素和實(shí)際情況，選擇合適的處治方法，以改良地基性能，提高承載力，減少地基沉降對地基處理時，要考慮路堤縱向及橫向變形的協(xié)調(diào)問題。

1）合理安排施工工序，設(shè)法盡早對路橋過渡段路堤進(jìn)行施工，保證有足夠的時間沉降。

2）設(shè)法提高臺背回填區(qū)路堤的壓實(shí)度，減小因填料自重和車輛荷載作用下壓實(shí)度增加而產(chǎn)生的沉降。

3）在考慮經(jīng)濟(jì)性的前提下，合理選擇填料，比如輕質(zhì)材料，透水性材料。

4）臺后路基填筑前，在處理后的地基拱上設(shè)置橫向泄水管或排水盲溝。

3.3路面處置

1）設(shè)置橋頭搭板和枕梁。設(shè)置橋頭搭板和枕梁對避免橋臺與路面之間的錯臺是必要和有效的，可以使柔性路堤產(chǎn)生的較大沉降逐漸過渡到橋臺地段，起到勻順縱坡的作用。

2）預(yù)設(shè)反向坡度。當(dāng)能預(yù)測出路堤沉降規(guī)律的時候，為爭取工期，可采用在臺堤結(jié)合處預(yù)留反向坡度，類似于設(shè)置橋梁預(yù)拱度。

3）設(shè)置過渡性路面?？稍跇蝾^一定長度范圍內(nèi)鋪設(shè)過渡性路面，待路堤沉降基本完成（一般3a～5a）后，再改鋪原設(shè)計(jì)路面。過渡性路面可采用預(yù)制砼塊、條石鋪砌，其優(yōu)點(diǎn)是翻修處理速度快，但不易鋪砌平整，行車有顛簸抖動感，砌縫易滲入雨水，損害路基；也可采用半剛性過渡層和瀝青表處過渡層等類型。

4）橋面與路堤路面的鋪裝層砼一次完成，這種方法可以解決路面與橋面砼連接的順適性。

4 結(jié)語

由于各種因素綜合作用，對于橋頭跳車采用單一措施處治的作用與效果總是有局限性的，因此，要解決橋頭跳車病害或使防治作用更為有效，需綜合考慮，同時采用多種措施進(jìn)行綜合防治，。

參考文獻(xiàn)

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