探討營運公路橋頭沉降的處理技術(shù)

姜 鋒 王 棟

(1.安吉交通運輸發(fā)展有限公司，浙江 湖州 313399； 2.同濟大學(xué)土木工程學(xué)院，浙江 寧波 315020)

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探討營運公路橋頭沉降的處理技術(shù)

姜 鋒1王 棟2

(1.安吉交通運輸發(fā)展有限公司，浙江 湖州 313399； 2.同濟大學(xué)土木工程學(xué)院，浙江 寧波 315020)

分析了公路橋頭沉降的現(xiàn)狀與成因，介紹了橋梁建設(shè)時預(yù)防橋頭沉降的措施，并從換填法、注漿法、粉噴樁加固法等方面，闡述了橋梁運營后出現(xiàn)沉降的治理方法，從而改善公路橋梁的路用性能。

橋頭沉降，換填法，注漿法，粉噴樁

0 引言

近年來，隨著經(jīng)濟技術(shù)的全面發(fā)展，我國的交通狀況也發(fā)生著日新月異的變化，然而橋頭路基的不均勻沉降這一難題始終困擾著我們。臺背容易出現(xiàn)沉陷或斷裂，引發(fā)橋頭跳車，影響行車的舒適性，并且造成了交通事故。因此防治公路橋頭不均勻沉降，以及如何處理橋頭沉降的問題應(yīng)該引起我們的重視。

1 橋頭沉降現(xiàn)狀與成因分析

橋頭沉降病害主要體現(xiàn)在橋頭跳車以及路面的塌陷，而出現(xiàn)病害的原因有：

1)由于橋梁與路基一般是以平行施工的，道路剛性較小而橋臺整體性較好剛度較大，存在著較大的剛度差，它們之間會產(chǎn)生較大的剛度變化和塑性變化，容易引起沉降。2)設(shè)計不周，設(shè)計時對于斷面尺寸、排水系統(tǒng)的設(shè)計以及填料的選擇考慮欠佳。3)地基土質(zhì)不良，地基土質(zhì)不良是造成橋頭沉降很大部分原因。特別是沿海地區(qū)，橋涵通常建于溝壑地段，橋頭土基含水量較大，極易產(chǎn)生沉降，再加上車輛荷載作用，更容易產(chǎn)生地基沉降。4)臺背填料選取不當(dāng)和壓實不足也易引起橋臺路基的沉降。由于施工期間填料濕度較低，土塊含水量過低，粉碎不足致使路基壓實度不均勻；由于施工進度要求，可能出現(xiàn)壓力作用不足或時間不足從而導(dǎo)致壓實度不足，路基壓實不充分，不能滿足規(guī)范要求。5)路基浸水軟化，軟土地基、濕陷性黃土地基等容易造成地基的沉陷。6)搭板設(shè)計，搭板設(shè)置不合理容易引起橋頭沉降。a.由于搭板強度不夠，搭板斷裂從而引起高度差。b.施工過程中路橋間填土高差，產(chǎn)生較大的相對沉降量，使得搭板長度不足以起到順接作用。

2 橋頭沉降的處理措施

2.1 橋梁建設(shè)時的防治

1)設(shè)計階段。

設(shè)計對橋頭沉降的影響主要是斷面尺寸、排水系統(tǒng)以及路基的防護系統(tǒng)的設(shè)計，這對路基的穩(wěn)定性起著重要的作用。其中排水系統(tǒng)的設(shè)計尤為重要，路基內(nèi)的水無法排出，極易誘發(fā)路基的沉降。從設(shè)計方面，首先必須保證橋頭路基有足夠的壓實度，選好填料，加強橋頭路基的排水設(shè)計。

2)施工階段。

施工階段對路基的影響主要是材料和施工工藝。臺后填料宜選用摩擦角大、強度高的填料，這些填料物理力學(xué)特性好，滲水能力強，承載能力好。好的填料如砂礫石、粉煤灰、二灰土等進行回填可以增加承載能力，減少沉降量，且有利于防凍脹排水固結(jié)等作用。施工過程中，需嚴格按照施工技術(shù)規(guī)范，充分合理的配備機械設(shè)備認真施工，給予充分壓實。

3)其他因素。

土的類別、含水量、鋪層厚度、級配以及底層的強度和壓實度也影響著路基。在進行路基施工時，應(yīng)通過試驗選出路基壓實度最好的方案來進行施工。且根據(jù)土壤的性質(zhì)，選擇合適的壓實機械。只有在最佳含水狀態(tài)下進行碾壓才能得到路基最大壓實度，因此含水量的控制對于壓實度起著很大的作用。

2.2 運營后出現(xiàn)沉降的處治

1)換填法。換填法是指將一定深度的土層進行開挖清除，并用砂礫石、二灰土等承載能力及滲水性好的填料進行充填，同時用機械或人工方法分層壓實，使路基密實度達到規(guī)范要求?；靥畹膶挾纫源笥诼坊膶挾?，按臺階式分層回填，自上而下分層填筑壓實，且壓實度要略大于設(shè)計壓實度。換填法具有很多作用：提高地基承載力、降低沉降量，對于排水固結(jié)、防凍脹等也有一定的作用。

這個方法對于換填深度小于3 m的情況下的路基較為適用，若深度過大，則工程量將會過大，因而不適用于深度過深的路基。

施工要點：要求在基坑內(nèi)分層鋪砂，然后逐層振密或壓實，施工時，只有在下層的密實度經(jīng)檢驗合格后，方可進行上層施工；根據(jù)填料的不同來選擇最優(yōu)含水量進行填筑；鋪筑前，應(yīng)先行驗槽；墊層底面應(yīng)鋪設(shè)在同一標高上。

橋梁原結(jié)構(gòu)鑿除，需鑿出部分結(jié)構(gòu)，鑿除施工順序為：橋面鋪裝→搭板→橋臺背墻及耳墻。

所有橋面構(gòu)件進行鑿除，采用空壓機人工鑿除，不采用大型機械拆除，以保證各構(gòu)件的拆除，不損傷原結(jié)構(gòu)構(gòu)件。橋面的鑿除過程中，應(yīng)盡量避免損傷到梁板混凝土。

搭板及橋臺背墻、耳墻，應(yīng)盡量保有原結(jié)構(gòu)鋼筋，如原結(jié)構(gòu)鋼筋破壞時，應(yīng)進行修復(fù)，可采用植筋加強的方法。臺后換填示意圖見圖1。

2)注漿法。注漿法也被稱為灌漿法，是將某些能固化的漿液注入地基的孔隙中，達到土層固化的作用。注漿方法有：填充注漿、壓密注漿、滲透注漿和劈裂注漿。注漿材料主要是水泥漿，化學(xué)漿材以硅酸鹽(水玻璃)和高分子漿材為主。

袖閥管注漿法是注漿法的一種，它適用于處理全充填或半充填的土(溶)洞、淤泥、淤泥質(zhì)土、流塑、軟塑或可塑粘性土、粉土、砂土、碎石土等地基。其適應(yīng)性強，能進行定深、定量的注漿，集中了劈裂注漿法、壓密注漿法與滲透注漿法的優(yōu)點。

袖閥管注漿法使用的注漿工具為“袖閥管”，袖閥管的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

袖閥管注漿法的基本施工工序可分為泥漿護壁成孔、澆筑套殼料、下袖閥管及固管止?jié){、注漿等步驟，如圖3所示。

根據(jù)加固施工前監(jiān)測數(shù)據(jù)，對該橋頭進行注漿，在實際布置注漿孔時，為了減少對橋臺樁基影響，在距離橋臺4 m范圍內(nèi)不注漿。

3)粉噴樁加固法。主要是利用水泥、石灰等作為固化材料，通過特制的機械，傳輸?shù)降鼗钐幱晒袒瘎┖蛙浲灵g所產(chǎn)生的凝結(jié)作用，形成一種柱狀的加固土，使土層具有整體性，從而提高地基強度和增大變形模量。

4)其他方法。路基沉降還有很多種方法。豎井排水法、堆載預(yù)壓法等都可以對路基進行加固處理，若在施工過程中出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，我們還可以采用強夯法來進行加固處治。

3 結(jié)語

橋頭沉降是普遍存在的病害，解決橋頭沉降對改善公路使用性能，減少交通事故的發(fā)生有著極其重要的意義。我們只有科學(xué)的控制處理措施，降低病害的發(fā)生，才能確保公路橋梁工程的安全。

[1] 地基處理技術(shù)[M].北京:中國環(huán)境出版社，1996.

[2] 林文琦．路基沉降有效控制策略[J]．公路建設(shè)，2010(3)：56-58.

[3] 梁美文.公路工程如何有效預(yù)防不均勻路基沉降[J]．工程建設(shè)，2011(5)：78-79.

[4] JBJ 79—91，建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].

Inquiry on in-operation highway bridge approach settlement processing technologies

Jiang Feng1Wang Dong2

(1.AnjiTrafficTransportationDevelopmentCo.,Ltd,Huzhou313399,China; 2.CollegeofCivilEngineering,TongjiUniversity,Ningbo315020,China)

Analyzes the highway bridge approach settlement status and causes, introduces preventive measures of bridge approach settlement during the road construction process, and describes the bridge approach settlement processing methods after the bridge in operation from aspects of replacement method, grouting method and powder spraying pile reinforcing methods, so as to improve the highway bridge service performance.

bridge approach settlement, replacement method, grouting method, powder spraying pile

1009-6825(2016)11-0169-03

2016-02-01

姜 鋒(1975- )，男，高級工程師； 王 棟(1984- )，男，工程師

U445.7

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