高速公路橋頭搭板沉陷的原因分析及防治策略

楊艷崗

（山西運城路橋有限責(zé)任公司， 山西 運城 044000）

0 引言

首先要確保高速公路的建設(shè)質(zhì)量，其次高速公路的后期維護保養(yǎng)也是至關(guān)重要的。而高速公路橋頭搭板的沉降是在其后期養(yǎng)護中較為常見的一類病害，嚴(yán)重地影響了人們的安全出行，因此施工單位以及社會必須引起足夠的重視，當(dāng)然造成高速公路橋頭搭板沉降的原因也是多，其中路基土質(zhì)松軟是主要原因，因此加強路基的堅固性就十分必要。

1 高速公路橋頭搭板沉降的原因分析

1.1 路基土質(zhì)松軟不良

土質(zhì)松軟不良是導(dǎo)致高速公路橋頭搭板沉降的重要原因之一。實際上，大多數(shù)的橋梁設(shè)計的路段都具有地形特殊的特征，如果存在有土壤的含水量較高的問題，那么土質(zhì)相對比較松軟，整體滲透能力也較小，這個時候無論是抗載荷能力還是機械性能都會比較差，很容易導(dǎo)致高速公路橋頭搭板沉降的問題。除此之外，高速公路本身具有行車速度快、汽車數(shù)量多的特征，所以更容易因此出現(xiàn)沉降的問題。

1.2 填料取材不當(dāng)

高速公路橋頭搭板沉降的另外一個重要的原因就是填料的選取問題。一般來說，回填填充材料大多選擇石渣、灰土等類型的材料，其強度結(jié)構(gòu)會直接關(guān)系到路基的抗壓能力。如果回填后的材料抗壓性能不足，那么會導(dǎo)致外界的負(fù)荷增加，進而導(dǎo)致高速公路橋頭搭板沉降的問題。除此之外，在路基施工過程中，臺背屬于一般碾壓施工難以涉及的部分，所以這個位置容易出現(xiàn)土基松軟的問題，所以隨著高速公路的投入使用，需要在壓力的作用調(diào)整下來確保壓實操作，否則也會出現(xiàn)高速公路橋頭搭板沉降的情況。

1.3 施工過程存在缺陷

在進行橋頭搭板的施工時，如果技術(shù)應(yīng)用不合理也會導(dǎo)致出現(xiàn)高速公路橋頭搭板沉降的問題。從這個角度上來看，導(dǎo)致施工缺陷的可能性包括兩個方面：一個是搭板本身的強度問題，當(dāng)強度不足的時候就會出現(xiàn)承受重力過高或者壓力變化，進而出現(xiàn)搭板變形彎曲的情況；另外一個方面，施工方如果為了提升經(jīng)濟效益而偷工減料，導(dǎo)致搭板的長度變短，出現(xiàn)達不到設(shè)計強度要求的情況，也會導(dǎo)致沉降問題發(fā)生。

1.4 材料的剛?cè)嵬蛔?/h3>

在進行公路結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，材料的性質(zhì)穩(wěn)定性也是一個影響高速公路橋頭搭板沉降的重要原因。實際上，不同的材料功能不同，所以其機械性能與硬度各不相同。比如說橋頭的搭板部分一般選擇剛性結(jié)構(gòu)，比如說鋼筋混凝土材料，而路基部分則采用彈塑性較大的砂石材料。在正常使用過程中，長期的應(yīng)力載荷會導(dǎo)致路面地基出現(xiàn)永久變形，而本身搭板屬于剛性材料不容易發(fā)生形變，所以會因此出現(xiàn)明顯的形變差異，進而導(dǎo)致局部破碎、沉陷。

2 高速公路橋頭搭板沉降的治理措施

2.1 加強路基軟土的堅固性并壓實

為了解決高速公路橋頭搭板沉降的問題，需要做好路基軟土的壓實處理，常見的技術(shù)方法包括如下方面：其一，表層處理法。在進行表層處理時，需要做好表層的排水處理工作，在地基表層開挖相應(yīng)的水溝，并做好砂礫的回填處理。除此之外，也可以根據(jù)路堤的坡度與厚度選擇合適的材料進行墊層處理，并借助于生石灰作為穩(wěn)定性材料，從而實現(xiàn)改善強度的效果；其二，強夯法。強夯法的主要特征是可以很好的解決粉土、碎石土等類型的地基，該技術(shù)需要針對三個方面的核心條件，分別是土層特性、含水量以及粒徑。大多數(shù)情況下，孔隙比較高的時候，含水量也會相應(yīng)的增加，如果粒徑再比較大，那么就不再適合這種處理模式，如果缺少一個因素，則可以嘗試采用強夯法進行處理；其三，換填。換填技術(shù)主要被用于解決土厚度較小的路基，這部分路基可以直接將軟土挖出，并直接通過換填的方式更換為力學(xué)性能良好的碎石土，這樣一來就可以解決相應(yīng)的強度不足以及高速公路橋頭搭板沉降的問題了。由于換填技術(shù)的成本較高、工程量較大，僅適用于厚度較小的情況，如果厚度過高則不建議采用此方法。

2.2 填充材料的正確選取

選擇正確材料對于解決高速公路橋頭搭板沉降問題也十分關(guān)鍵。在選擇材料的時候，如果是普通土，那么其本身材質(zhì)相對比較差，路基處理不合理會導(dǎo)致承受壓力的能力很低，很容易出現(xiàn)沉降的問題。所以，在進行材料選擇時，特別是后期的填充材料，需要盡可能的選擇石渣、碎石或者灰土等，這些材料的機械強度相對比較高，同時可以改善路基的耐壓能力。在選擇這些材料的同時，也推薦一些相對密度比較小的材料，比如說粉煤灰，這樣一來就可以處理好密度與機械強度的關(guān)系，進一步降低高速公路橋頭搭板沉降的問題。最后，選擇填充材料也要匹配相應(yīng)的施工工藝與技術(shù)，這樣才能夠提升路基的抗壓性能，確保不出現(xiàn)沉降。

2.3 優(yōu)化設(shè)計

在進行橋頭搭板的設(shè)計時，需要考慮到搭板設(shè)計的問題，盡可能的確保質(zhì)量的穩(wěn)定性。在提升橋頭搭板強度的同時，還需要結(jié)合高速公路施工中的填充材料的特征，做好橋頭搭板長度的調(diào)整工作，并結(jié)合橋梁的長度設(shè)置相應(yīng)的橋板，并盡可能的避免出現(xiàn)較大的相對差值。在橋頭搭板的優(yōu)化完成后，整個體系的強度可以得到保障，從而有效降低高速公路橋頭搭板沉降的發(fā)生率。

2.4 提高整體的承載力及抗壓力

高速公路橋頭搭板沉降的出現(xiàn)一般都是由于地基的抗壓能力與承載力不足所導(dǎo)致的，所以無論采取何種方式，強化高速公路的道路承載能力與抗壓能力才是解決這個問題的關(guān)鍵。一般來說，在不進行換填的前提下可以采用路基中間設(shè)計加筋土的方式來盡可能的約束，能夠顯著降低土體變形的概率，從而使得受力的均勻性變得更強，降低受力帶來的整體沉降問題，如下圖1所示。

圖1 橋頭搭板施工現(xiàn)場

在進行土工格柵施工的時候，需要調(diào)整好溫度，保持在20℃以下，同時抗拉強度則需要滿足橫向高于5KN/m的要求，其拉伸模量也需要控制在110kN/m以上。在進行填土操作的時候，內(nèi)部的間距需要調(diào)整到40cm，外部的間距如果繼續(xù)增加，那么需要調(diào)整疏密程度，保持上稠下疏的狀態(tài)，其中具體的長度需要根據(jù)1:1的比例來進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。在進行鋪設(shè)時，則需要采用膨脹螺釘進行背部的固定，固定的時候另外一端要經(jīng)過橫梁并實現(xiàn)土木格柵的拉緊操作，這樣就能夠產(chǎn)生一定長度，提升U型釘?shù)亩ㄎ恍Ч?。在進行格柵的設(shè)置時，要確保其間距至少達到25cm，防止其松散需要提前利用尼龍繩進行捆綁，這樣一來整體的穩(wěn)定性就可以得到強化，更好的適應(yīng)設(shè)計需要，避免出現(xiàn)高速公路橋頭搭板沉降的問題。

3 總結(jié)

隨著人民生活水平質(zhì)量的提高，旅游業(yè)的興盛，使得人們出行的頻率迅猛增加。人們對出行安全越來越重視，高速公路的質(zhì)量及使用舒適度也備受關(guān)注，橋頭搭板沉陷問題的帶來了較大的安全隱患，科學(xué)合理分析其形成的原因，高效地進行綜合防治，從而促進高速公路的快速發(fā)展，為人們安全出行提供強有力的保障。