公路路橋過(guò)渡段的設(shè)計(jì)改進(jìn)與施工技術(shù)的提高

傅東流

（中交一公局集團(tuán)有限公司總承包經(jīng)營(yíng)分公司，北京 100024）

交通是區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，為發(fā)揮交通在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要作用，各個(gè)地區(qū)加大了公路工程建設(shè)投入。很多公路工程中都包含路橋過(guò)渡段，該段的施工相對(duì)復(fù)雜，技術(shù)性要求較高，由于橋臺(tái)與路基存在一定的剛度差異，如果不克服剛度差異問(wèn)題，就會(huì)影響整個(gè)過(guò)渡段的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。根據(jù)公路路橋工程事故分析，橋頭跳車事故所占比重較高，而此事故正是由于過(guò)渡段質(zhì)量不達(dá)標(biāo)所造成的。因此，公路路橋過(guò)渡段的質(zhì)量控制極為重要，能夠有效減少橋頭跳車等事故。

1 路橋工程過(guò)渡段概況及其重要性

在我國(guó)路橋工程建設(shè)中，過(guò)渡段是重要路段，主要是指剛性橋臺(tái)與柔性路堤的結(jié)合位置，在此位置屬于塑性變形與剛度的突變體。在實(shí)際的施工過(guò)程中，過(guò)渡段的質(zhì)量控制難度較大，往往需要采用特定的施工技術(shù)，最大程度上降低剛性橋臺(tái)與柔性路堤之間的塑性變形差值，將路橋沉降量控制在工程允許的范圍內(nèi)。由于公路路橋過(guò)渡段施工的特殊性，在我國(guó)工程工程施工文件中，明確規(guī)定了過(guò)渡段施工的基本要求：過(guò)渡段施工范圍內(nèi)的地面處理需符合地基處理的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；當(dāng)隱蔽工程質(zhì)量達(dá)標(biāo)后，方可開始后期的橋臺(tái)構(gòu)筑物基坑回填施工；過(guò)渡段碾壓處理與連接路堤的碾壓處理遵循同樣的標(biāo)準(zhǔn)；過(guò)渡段施工要避免對(duì)其他結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的干擾[1]。路橋工程項(xiàng)目中，過(guò)渡段的質(zhì)量控制具有現(xiàn)實(shí)意義，如果沒有在路基與橋梁之間進(jìn)行過(guò)渡段的設(shè)置，在工程投入使用以后一定會(huì)面臨剛度突變的問(wèn)題，最終影響行車的安全性。因此，路橋工程建設(shè)中，必須保障路橋過(guò)渡段的施工質(zhì)量，嚴(yán)格遵守相應(yīng)的施工處理標(biāo)準(zhǔn)。

2 路橋工程過(guò)渡段質(zhì)量影響因素

2.1 地基條件差異

地基條件差異是造成路橋過(guò)渡段質(zhì)量問(wèn)題的最直接原因。如果在實(shí)際的施工過(guò)程中，施工人員沒有充分分析施工現(xiàn)場(chǎng)的地基條件差異，地基處理技術(shù)應(yīng)用不當(dāng)，將影響整個(gè)過(guò)渡段的施工效果。比如，路橋過(guò)渡段會(huì)面臨軟土地基問(wèn)題，該地基的加固處理極為重要，而施工人員往往會(huì)忽略軟土地基的加固處理或者地基處理技術(shù)選擇不當(dāng)，進(jìn)而造成后期較大的沉降差值。地基條件的差異主要體現(xiàn)在：（1）軟土沉降。過(guò)渡段沉降現(xiàn)象的發(fā)生往往是由于橋頭軟土地基的處理不到位所造成的，實(shí)際的施工過(guò)程中，施工人員往往沒有及時(shí)對(duì)路橋軟土地基沉降問(wèn)題加以控制，最終導(dǎo)致過(guò)渡段的施工難以達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。（2）地質(zhì)鉆孔布置過(guò)少、深度不足。路橋過(guò)渡段施工過(guò)程中，地質(zhì)鉆孔布置數(shù)量、深度不符合實(shí)際要求的情況，最終引發(fā)過(guò)渡段的質(zhì)量問(wèn)題。

2.2 橋臺(tái)后路堤填料

過(guò)渡段施工會(huì)受到施工場(chǎng)地條件的限制，其可供施工的面積相對(duì)較小，一些施工設(shè)備難以在有限的空間內(nèi)應(yīng)用，進(jìn)而影響一些施工工序的處理效果。比如，過(guò)渡段的壓實(shí)度控制相對(duì)困難，而碾壓質(zhì)量與壓實(shí)度控制是過(guò)渡段施工管理的關(guān)鍵指標(biāo)，壓實(shí)度不達(dá)標(biāo)極易引發(fā)后期沉降問(wèn)題。沉降問(wèn)題主要是在路堤填土自重與荷載的作用下產(chǎn)生的。公路路橋過(guò)渡段的橋臺(tái)前往往會(huì)設(shè)置相應(yīng)的防護(hù)工程，水平土壓力的存在可能會(huì)造成水平位移的存在，而此位移也將造成沉降變形的出現(xiàn)，影響整個(gè)過(guò)渡段的質(zhì)量。此外，如果路橋過(guò)渡段出現(xiàn)一些伸縮裂縫，隨著裂縫的擴(kuò)展，路堤填土的強(qiáng)度大大降低，最終引發(fā)沉降現(xiàn)象。

2.3 設(shè)計(jì)及施工問(wèn)題

公路路橋過(guò)渡段的設(shè)計(jì)與施工會(huì)直接影響過(guò)渡段的整體質(zhì)量，如果設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中沒有充分考察公路工程的具體情況，對(duì)填料質(zhì)量、排水設(shè)計(jì)等把控不嚴(yán)格，都會(huì)引發(fā)工程的安全與質(zhì)量問(wèn)題。在實(shí)際的施工過(guò)程中，過(guò)渡段的質(zhì)量、進(jìn)度控制極為重要，如果工序安排不當(dāng)，將工程施工管理的重點(diǎn)放在工期管理上，忽略質(zhì)量管理與各個(gè)施工階段的質(zhì)量控制，都將引發(fā)嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題。

3 路橋工程過(guò)渡段設(shè)計(jì)改進(jìn)

3.1 橋頭搭板方面

公路路橋工程中，要保障路橋過(guò)渡段的質(zhì)量，需實(shí)施設(shè)計(jì)改進(jìn)，改良橋頭搭板設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的路橋過(guò)渡段的橋頭搭板設(shè)計(jì)，搭板長(zhǎng)度較小，難以達(dá)到防錯(cuò)臺(tái)、穩(wěn)過(guò)渡的要求。近年來(lái)，橋頭搭板的設(shè)計(jì)上，往往將搭板兩端分別置于枕梁上方、臺(tái)后蓋梁牛腿上方或路面基層上方。在實(shí)際的施工過(guò)程中，沉降會(huì)導(dǎo)致橋頭搭板從臺(tái)后蓋梁牛腿的滑落，往往通過(guò)預(yù)埋鋼筋與橋頭搭板鋼筋的連接處理來(lái)進(jìn)行控制，這種處理方式有效保障了橋頭搭板的穩(wěn)定性與安全性，使得其能夠符合過(guò)渡段的施工標(biāo)準(zhǔn)。橋頭搭板寬度的控制極為重要，從工程實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，其寬度往往是路緣帶與行車道寬度的總和，而其厚度一般在25cm以內(nèi)，在實(shí)際的施工過(guò)程中，為保障其質(zhì)量，需采用整體澆筑、不設(shè)縱縫的方式[2]。

3.2 臺(tái)后路面的沉降問(wèn)題

臺(tái)后路面沉降問(wèn)題的出現(xiàn)會(huì)引發(fā)過(guò)渡段橋頭跳車等安全事故。因此，公路路橋過(guò)渡段的施工中，有關(guān)施工人員需結(jié)合工程的具體情況，科學(xué)控制路基沉降量，控制路基填筑材料質(zhì)量。路基填筑材料本身會(huì)存在一定的沉降變形，最終影響整個(gè)路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。如果在施工時(shí)臺(tái)后路基填土總量相對(duì)較小，與之相對(duì)應(yīng)的自身沉降變形也相對(duì)較小，此時(shí)的路基沉降變形主要是由地基沉降所引起的；反之，如果臺(tái)后路基填土較高，自身沉降變形量極大，沉降變形需考慮地基沉降與自身沉降?？傊_(tái)后路面沉降的控制需要從填料質(zhì)量、碾壓控制著手。

3.3 過(guò)渡段結(jié)構(gòu)方面

（1）過(guò)渡段變形控制。過(guò)渡段的變形控制是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要方面，在變形控制上，要嚴(yán)格控制過(guò)渡段內(nèi)的路基沉降，在條件允許的情況下，將路橋交界處的錯(cuò)落式結(jié)構(gòu)改為連續(xù)斜坡式沉降結(jié)構(gòu)。總之，公路路橋過(guò)渡段的變形控制主要是要對(duì)路基沉降差、路橋沉降差加以控制，使得其沉降差能夠處于正常的范圍內(nèi)。

（2）設(shè)置緩和過(guò)渡段。在路橋過(guò)渡段，橋梁與路基本身存在著結(jié)構(gòu)形式的區(qū)別，再加上橋臺(tái)與路基的剛度有所差異，即使是在外部荷載一定的情況下，二者所發(fā)生的變形沉降也會(huì)產(chǎn)生一定的差異性。當(dāng)橋臺(tái)大剛度混凝土結(jié)構(gòu)逐步過(guò)渡到填土路基結(jié)構(gòu)、瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)時(shí)，這種剛度差異最終會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的變化。因此，為有效避免這種結(jié)構(gòu)剛度差異引發(fā)的沉降問(wèn)題，需要設(shè)置緩和過(guò)渡段，尤其是在軟土地基的處理上，更需要設(shè)置緩和過(guò)渡段，避免強(qiáng)度突變引發(fā)質(zhì)量問(wèn)題。

（3）使用土工格柵。土工格柵的應(yīng)用能夠有效保障過(guò)渡段的質(zhì)量，具體來(lái)說(shuō)，土工格柵鋪設(shè)以后，由于路基填土與土工格柵之間存在一定的摩擦作用，這種摩擦作用能夠使得過(guò)渡段的荷載加以重新分布，而土壤與土工格柵能夠起到抵御外部荷載的作用，充分發(fā)揮土體本身的抗剪強(qiáng)度優(yōu)勢(shì)，約束并限制土體的側(cè)向變形。因此，土工格柵的應(yīng)用有效提高了路基的承載力，使其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性大大提高，對(duì)控制沉降變形有著極為重要的作用。

（4）搭板長(zhǎng)度的選擇。對(duì)路橋過(guò)渡段施工而言，要提高過(guò)渡段的施工質(zhì)量，搭板長(zhǎng)度的選擇極為重要。搭板長(zhǎng)度的選擇需要充分考慮綜合性因素，結(jié)合橋頭路堤與橋臺(tái)的沉降量、行車舒適性與安全性等來(lái)確定。從當(dāng)前路橋過(guò)渡段的施工來(lái)看，搭板長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)與確定并沒有相對(duì)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，一般需在滿足路面使用年限的基礎(chǔ)上，將搭板隨路堤沉降的傾角控制在1/300～1/200，搭板長(zhǎng)度需能夠跨越橋臺(tái)臺(tái)背難以壓實(shí)的土體結(jié)構(gòu)，并根據(jù)搭板受力分析情況來(lái)確定其長(zhǎng)度[3]。

4 路橋工程過(guò)渡段施工技術(shù)

4.1 加筋土路堤法

加筋土路堤法在路橋過(guò)渡段施工中極為常用。在實(shí)際的施工過(guò)程中，該技術(shù)主要是通過(guò)在路堤填料中埋設(shè)一定的加筋材料來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種處理方式使得加筋材料與路堤填料形成了加筋土路堤結(jié)構(gòu)，大大提高了路堤本身的承載力、強(qiáng)度與剛度，能夠有效減少過(guò)渡段由于路堤填料所引發(fā)的變形與沉降問(wèn)題。加筋土路堤結(jié)構(gòu)的建立對(duì)于預(yù)防橋頭跳車現(xiàn)象有著重要的作用，降低了橋背路堤沉降發(fā)生的概率，在橋背路堤與橋臺(tái)交界處設(shè)置連續(xù)斜坡式沉降結(jié)構(gòu)，有效控制了沉降差[4]。

4.2 碎石填料填筑法

在路橋過(guò)渡段將強(qiáng)度高、變形小的材料作為填筑材料以實(shí)現(xiàn)填筑處理的方式是填筑法。碎石填料填筑法主要是將碎石作為填筑材料，這種處理方式有效實(shí)現(xiàn)了對(duì)路面與橋面的沉降控制。此施工技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，橋臺(tái)臺(tái)背空間狹小，制約了碾壓施工技術(shù)的應(yīng)用，壓實(shí)度往往不符合工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，再加上填料較大的自重，加大了地基沉降值。當(dāng)前，在很多公路路橋工程中，應(yīng)用填筑法處理方式時(shí)，逐步選用了性能相對(duì)較好的輕質(zhì)材料，有效減小了填料本身的自重，避免了填料所導(dǎo)致的壓縮變形、地基的豎向變形等，實(shí)現(xiàn)了良好的過(guò)渡段質(zhì)量控制[5]。

4.3 過(guò)渡搭板法

過(guò)渡搭板法的應(yīng)用中，需要在公路路橋過(guò)渡段的路堤填料范圍內(nèi)現(xiàn)澆鋼筋混凝土厚板，該鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的形成有效提高了過(guò)渡段結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。通過(guò)將該鋼筋混凝土厚板支撐于過(guò)渡段的剛性基礎(chǔ)上，能夠充分發(fā)揮鋼筋混凝土厚板的抗彎剛度，提高過(guò)渡段的整體剛度。在當(dāng)前公路路橋過(guò)渡段工程中，該處理方式應(yīng)用極為普遍，且應(yīng)用效果明顯。由于搭板下面地基為非均勻的脫空結(jié)構(gòu)，有效提高了板底的彎拉應(yīng)力，過(guò)渡段的受力結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定。

5 結(jié)束語(yǔ)

公路路橋工程項(xiàng)目中，路橋過(guò)渡段極易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，因此相關(guān)設(shè)計(jì)與施工人員需結(jié)合公路路橋工程的建設(shè)要求，對(duì)過(guò)渡段加以科學(xué)的設(shè)計(jì)，應(yīng)用良好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工方式，提高過(guò)渡段的施工質(zhì)量，從而保障公路路橋工程的總體質(zhì)量。