公路橋梁路基連接處病害防治措施探討

【摘 要】隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和公路橋梁工程的不斷擴大，對于施工質量的要求也越來越高，如何解決公路與橋梁路基連接段的病害是關鍵。本文對公路橋梁路基連接處病害的防治措施進行了分析探討，僅供參考。

【關鍵詞】公路橋梁路基連接處；病害防治措施；主要因素

一、公路橋梁連接處問題及原因分析

橋頭跳車產生的主要原因是構造物與鄰近的路基沿路線縱向產生差異沉降，再加上路面橫向起伏不平、路面中部積水使路基橫斷面發(fā)生“盆型”沉降，由于中間沉降大，邊部沉降較小，因此，橫向也產生了差異沉降，最終導致橋頭跳車現(xiàn)象的發(fā)生。橋頭跳車現(xiàn)象的發(fā)生主要有以下幾點原因。

1、基礎設計缺乏有效性與科學性

對于不同類型的填筑材料來說，盡管處于同一荷載作用力之下，其塑性變形與次固結沉降系數(shù)也有所差異。對那些強度較低、剛性小、壓縮性能強的材料，其所具有的塑性變形與次固結沉降較大。透水性能好的材料不論是從剛度上還是壓縮性上都要優(yōu)于粘性土，但是透水性能好的材料也有不足之處，它使得天然地基與所相鄰路基土質遭受到路基周圍滲透水、毛細水、橋臺沉降水等不同種類滲水的侵蝕，從而使材料出現(xiàn)不同程度的軟化現(xiàn)象，造成臺背過渡段路基與相鄰段路基的強度急劇下降，沉降變形量也會出現(xiàn)增大的情況，最終由于臺背路基強度降低而導致跳車現(xiàn)象的發(fā)生。

通常情況下，橋涵結構物和路基應該同時進行施工，橋涵屬于剛性結構物，它對地基的強度要求比較嚴格，因此，在進行正常施工時，必須對其進行加固處理，這使得地基沉降值變得相對較小。對于臺后填料地段地基來說，它不需要進行一定的加固處理，橋臺與臺后填方容易出現(xiàn)一定的變形，使得兩者存在不同，由于沉降快慢的不同而形成階梯狀。橋頭搭板不能從本質上減少臺背和構造物兩者間的沉降差異，如果臺背回填出現(xiàn)下沉情況，那么，在路基上施工的橋頭搭板相應地也會出現(xiàn)下沉現(xiàn)象。

2、橋頭跳車

如果施工工序與設計要求不相吻合，而且臺背填筑速度又過快，沉降會發(fā)生的更快，使得沉降值增大，會對臺背擋土墻等構造物造成不同程度的擠壓現(xiàn)象。假若臺前護坡或擋墻砌筑不及時，極可能導致路基填筑土體出現(xiàn)滑移情況，壓實機械的作業(yè)效果也會受到不同程度的影響，嚴重時還會危害橋梁基礎，造成結構物的不均勻沉降，影響結構物的整體性，對結構物造成破壞。由于施工作業(yè)面窄，再加上工期緊張，在臺背填土時，接近橋臺部位填土平面的形狀差異較大，如果沒有適合的壓實器具，單靠人工夯實的話，密實度很難與壓實所規(guī)定的標準相吻合。因此，應該選用機械的方式進行碾壓，但由于地形、作業(yè)面等條件的制約，橋頭填土壓實密度與規(guī)定的標準之間會存在一定的差異，尤其是臺墻后側與翼墻內側的位置，想要達到壓實密度的要求更難，會造成過渡段填料產生不均勻沉降。此外，沒有嚴格按照施工工藝（分層填筑、分層碾壓、分層檢測）施工也會引起橋頭跳車。

3、地基沉降對連接處造成的危害

由于橋涵通常位于溝壑的地形中，地下水位較其他地方明顯偏高，而且多是軟弱地基，由于路基自身的重量與荷載等的作用，地基極易出現(xiàn)變形現(xiàn)象。尤其是那些軟弱地基處，由于它們具有的一些特性，像天然含水量高、壓縮性高、抗剪強度弱、滲透系數(shù)小等，使得地基沉降現(xiàn)象更為突出，而且出現(xiàn)沉降之后想要恢復原狀并保持穩(wěn)定需要花費更長的時間。同時，由于高等級公路多為全封閉、全立交，為了滿足相交公路、航道的凈空要求，橋臺后的路基高度一般都較高，路基自重大，所以，產生的地基應力也比較大，更易產生地基沉降現(xiàn)象，橋臺后的路基也會由于地基的沉降而出現(xiàn)不同程度的下沉。

4、壓實工作沒有達到施工的標準

橋臺臺背的壓實工作是公路橋梁工程中必不可少的一個環(huán)節(jié)，為了保證施工的質量需要對臺背的填料進行壓實。施工材料、施工工藝、施工設備以及施工環(huán)境等等多方面的因素都會直接影響到壓實的質量，大部分公路橋梁工程中的壓實工作都很難滿足施工要求。公路橋梁在使用中也會受到車輛、天氣的影響，路基連接處也會開始出現(xiàn)變形，長期積累會形成路基的下沉，公路橋梁整體的質量受到極大的損害，不僅阻礙了交通事業(yè)的發(fā)展，還大大縮短了公路橋梁的使用壽命。

5、軟土地基處理不當

軟土地基在施工之前需要進行適當?shù)募庸?，根?jù)公路橋梁的施工要求來處理軟土。設計階段沒有考慮到軟土地基對施工的危害，對于軟土地基的深度、范圍以及物理性質沒有清楚的認識，這些因素都埋下了安全隱患，在道路使用的后期容易引起橋頭跳車。軟土地基的處理方法取決于計算的結果，因此一定要保證各項參數(shù)的準確性，從實際問題出發(fā)，充分發(fā)揮先進技術的優(yōu)勢來達到預期的效果。公路與橋梁的連接處會存在一些縫隙，雨水會滲入到內部結構，侵蝕填土材料，壓實不足的地方的強度下降，長期的雨水沖刷會造成填土材料的流失，路基連接處的穩(wěn)定性受到破壞，出現(xiàn)沉降。

二、公路橋梁路基連接處病害的防治措施

1、保證橋頭搭板的質量

橋頭搭板簡單地說就是連接公路和橋梁的一個結構，搭板的長度以及厚度直接取決于橋臺和路基的沉降情況，公路和橋梁的荷載以及車輛的重量也會影響到搭板的設置。大部分路橋路基連接處會選擇30mm左右的搭板，將路橋路基連接處的沉降轉移到搭板上，避免連接段出現(xiàn)過分的沉降。搭板的設置還能降低路堤的壓力，通過改變不同結構的受力情況降低公路橋梁路基連接處的沉降差異。施工單位在正式開始搭板的設置工作之前需要處理路基和路面，選擇質量和性能較好的材料來填充沉降的路面，保證路基的穩(wěn)定性之后開始設置搭板。搭板的長度和厚度要符合實際需要，搭板與路面不能留有空隙，避免在接口的地方出現(xiàn)裂縫。提高路面與搭板的密實度，可以有效減少車輛在行駛的過程中出現(xiàn)過分地振動，為駕駛者提供有利的行車環(huán)境。

2、公路與橋梁路基連接段的剛度以及性能要符合設計要求

公路與橋梁路基連接段在車輛長時間的作用下經(jīng)常會出現(xiàn)二次沉降，為了提高路基連接處整體的性能，一般會直接采用變剛度結構路面，根據(jù)實際連接段的實際荷載情況來設置不同剛度的結構，降低發(fā)生病害的可能性。連接段的路面可以分為混凝土塊、條石鋪設、瀝青等，根據(jù)施工材料的性能來決定選擇哪種路面結構。變剛度結構的使用可以使得橋臺以及路基的剛度保持一致，減小路基連接段的沉降差異，提高公路橋梁自身的性能，延長使用壽命。

3、縱向反坡的設置

縱向反坡設置的主要目的是減少車輛對公路與橋梁路基連接段的影響，降低沉降差異?？v向反坡的設置與道路的沉降量有直接的關系，在正式施工之前需要了解和分析道路之前的沉降情況，將容易沉降路面的縱向高度適當提高，形成坡度之間的差異來降低沉降，這也是防止路橋路基連接段病害的一種常見手段，科學合理的縱向反坡能夠一定程度上減少橋頭跳車事件的發(fā)生。

4、選擇適宜的填土材料

填土材料的選擇是填筑工作的基礎和前提，首先應該對各種土壤的性能進行實驗，最終確定哪種材料適用于這種土壤。實驗的內容主要有土壤的壓實程度以及塑性，通過實驗來比較各種土壤之間的差異，選擇最佳的填土材料。公路與橋梁路基連接段盡量選擇易壓實和滲水性能較好的材料，這種材料既可以減少雨水對材料的侵蝕，還能大大提高調料的壓實程度。

5、充分HD摻膠混凝土的作用

水泥混凝土和瀝青混凝土路面結構都能很好地解決路面沉降的問題，但是這兩種材料會加大后期路面修復的難度，一旦出現(xiàn)橋頭跳車現(xiàn)象需要花費大量的時間來修復損害的路面。要想恢復路面的強度不僅需要大量的人力和物力，還需要借助各種不同的修復技術，過程比較復雜。為了減少路面修復的成本以及時間，施工人員會利用HD摻膠混凝土來修復路面。這種材料具有施工方便、粘性好、強度高以及抗溫度變化能力強等優(yōu)勢，在道路修復得到了很廣泛地應用。但是施工人員在使用這種材料之前需要對其性能有清晰的認識，通過分析路面損害的程度來決定使用量的多少，過多或者過少的HD摻膠混凝土都不能達到預期的修復效果。

6、加強路橋共同監(jiān)測與管理

6.1公路路基在施工中需控制的項目及操作方法

在路基施工與質量控制過程中，最重要的是要明確橋臺后所使用的填料是否達到摩擦角大、強度高、透水性能好、壓實快等特征。對臺背回填處的壓實狀況進行檢測也非常重要，要確保壓實達到95%以上才算合格。如這兩點控制額能夠準確到位，那么，連接處的施工質量就基本與所規(guī)定的標準要求一致。在施工中，施工人員可以通過超聲檢測機對其進行檢測，對于不符合要求的施工，必須進行重復修理，直到滿足要求。

6.2對路面檢測項目的分析

從實際情況看，橋臺搭板的設置與連接處的行車情況有著不可分割的聯(lián)系。搭板設置的合理與否可以有效避免車輛通過時橋頭跳車現(xiàn)象的出現(xiàn)。在設計與施工過程中，為盡量減少跳車現(xiàn)象的出現(xiàn)，可在搭板的末端埋設變厚式埋板，長約3～4m。此外，對施工人員進行理論指導與實踐操作培訓也是減少跳車現(xiàn)象發(fā)生的有效措施。

結束語

綜上所述，連接段的軟體地基自身的承載力較小，無法滿足實交通的實際需要，施工和竣工階段可能會出現(xiàn)質量問題，在正式開始施工之前應該根據(jù)施工要求對軟土地基進行加固，提高地基結構的強度。施工單位要仔細分析和研究路基連接段出現(xiàn)病害的原因，施工期間有針對性地重視易發(fā)生病害的部分，并及時采取措施解決病害。公路橋梁工程不僅要提高施工的質量和效率，還需要加強病害的防范，盡量將病害產生的危害降到最低，提高道路的使用壽命，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。

參考文獻：

[1]童麗萍，時超.豫中傳統(tǒng)石砌房屋典型質量病害成因機理分析[J].鄭州大學學報（工學版），2014，03：98-101.

[2]謝鎧澤，王平，徐浩，陳嶸.剛構橋上無砟軌道無縫線路病害研究[J].中南大學學報（自然科學版），2014，06：2085-2091.

[3]任愷.系桿拱橋增加吊桿加固方法研究[D].長安大學，2014.

[4]楊德山，李以飛.橋梁常見病害的維護[J].交通世界（建養(yǎng).機械），2013，08：240-241.