道路橋梁連接處常見問題與對策

李亮

摘 要：道路橋梁連接處的質(zhì)量是影響道路行駛安全性和舒適性的關(guān)鍵因素，本文首先論述了路橋連接處設(shè)計(jì)與施工的重要性，然后從地基加固、臺背回填、搭板設(shè)計(jì)等方面仔細(xì)分析了常見的問題，并提出了相應(yīng)的對策。

關(guān)鍵詞：道路橋梁連接處;搭板;臺背回填

0 引言

根據(jù)十四五規(guī)劃，我國將發(fā)展壯大城市群和都市圈，提升城鎮(zhèn)化發(fā)展質(zhì)量。各類市政道路、公路的建設(shè)規(guī)模必將持續(xù)擴(kuò)大，同時人們對道路的舒適性和安全性也提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)，其關(guān)鍵影響因素之一——道路橋梁連接處的質(zhì)量，一直是道路工程設(shè)計(jì)和施工中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。為了能夠更好的解決此類問題，應(yīng)綜合設(shè)計(jì)和施工等方面的因素，認(rèn)真分析總結(jié)路橋連接處質(zhì)量問題產(chǎn)生的機(jī)理和原因，從而制定出針對性的對策。本文撰寫目的是希望與同業(yè)者進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)分享與交流，提升后續(xù)道路與橋梁工程的建設(shè)質(zhì)量，進(jìn)而促進(jìn)交通事業(yè)的不斷發(fā)展。

1 道路橋梁連接處質(zhì)量保證的重要性

關(guān)于道路橋梁連接處的主體結(jié)構(gòu)形式，橋梁一般為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)橋臺，通常橋臺下還會設(shè)置樁基;而道路一般為橋背回填土石路基+路面結(jié)構(gòu)，極少設(shè)置有樁基。兩種一剛一柔的不同結(jié)構(gòu)形式：橋梁結(jié)構(gòu)因設(shè)置樁基沉降較小，而路基具有一定的壓縮性、會產(chǎn)生形變，相對而言道路結(jié)構(gòu)沉降較大。因而隨時間的推移在路橋連接處容易發(fā)生不均勻沉降甚至產(chǎn)生裂縫、塌陷，導(dǎo)致“跳車”現(xiàn)象頻發(fā)，影響交通安全、引發(fā)事故，車輛通過時產(chǎn)生的震動和沖擊還會損傷橋梁結(jié)構(gòu)（如伸縮縫、支座等）、減少橋梁結(jié)構(gòu)壽命，給國家?guī)斫?jīng)濟(jì)損失。建立施工技術(shù)管理體系。路橋施工過程復(fù)雜，施工難度大，施工任務(wù)艱巨。必須建立施工技術(shù)管理體系，規(guī)范施工技術(shù)管理。建立嚴(yán)格的企業(yè)技術(shù)管理體系，將技術(shù)與管理相結(jié)合，確保施工過程中的困難是可控的，具有嚴(yán)格的檢查制度和具體目標(biāo)，確保有針對性地開展技術(shù)工作。

在項(xiàng)目的初始圖紙審查階段，可以建立施工日志系統(tǒng)來記錄施工活動和問題;工程竣工后，可以對建設(shè)工程驗(yàn)收制度，特別是隱蔽工程驗(yàn)收制度進(jìn)行檢查和驗(yàn)收。建設(shè)單位的決策層必須樹立對安全和質(zhì)量控制的認(rèn)識，并樹立安全問題比天大的想法。在施工過程中，如果為了追求成本最小化，降低安全成本，減少安全措施投資，那么可能會威脅到工人的生命，造成不可挽回的錯誤。因此工程不僅要有利潤，而且必須把施工質(zhì)量放在首位。決策層應(yīng)領(lǐng)導(dǎo)各級管理人員，并能夠真正掌握項(xiàng)目的質(zhì)量。每個承包商必須在質(zhì)量控制，測試，測量管理和其他基本任務(wù)上做好工作。在施工過程中，必須及時進(jìn)行技術(shù)介紹。承包商的技術(shù)發(fā)布會應(yīng)邀請監(jiān)督單位參加。與此同時，在道路和橋梁的建造過程中，必須有專人負(fù)責(zé)安全。從人身安全，施工安全和超質(zhì)量安全的角度出發(fā)，應(yīng)采取預(yù)防措施，特別是對工程質(zhì)量問題，如在施工過程中安全控制過程中的倒塌和裂縫等。因此，提高路、橋連接處的設(shè)計(jì)水平和施工質(zhì)量，對提高行車安全性和舒適性、延長橋梁和車輛的使用壽命具有非常重要的意義。

2 道路橋梁連接處設(shè)計(jì)與施工中常見問題分析

（1）地基處理不足。道路和橋梁連接處的不均勻沉降控制，其首要工作是確保連接處的地基承載力能夠滿足道路和橋梁的荷載要求，在地基強(qiáng)度和剛度都滿足的荷載要求的前提下再進(jìn)行后續(xù)工序作業(yè)。軟土不僅抗剪強(qiáng)度低，而且含水率高、壓縮性大，所以要將道路和橋梁的不均勻沉降控制在規(guī)范許可范圍內(nèi)，必須進(jìn)行軟土地基加固，提高其承載力，避免土方填筑后地基受壓變形導(dǎo)致沉降過大。

但在具體的工程實(shí)踐中，往往在地質(zhì)勘察時沒有對臺背處進(jìn)行針對性的加密勘測，測孔數(shù)量較少或者深度不夠，以至于未發(fā)現(xiàn)軟土地基的存在或者雖然發(fā)現(xiàn)但是范圍、深度和物理力學(xué)性能不精確，從而不能夠指導(dǎo)設(shè)計(jì)和施工進(jìn)行針對性的處理;在設(shè)計(jì)和施工階段，未仔細(xì)分析、研究工程位置的土質(zhì)情況也多有發(fā)生，慣性地憑借“經(jīng)驗(yàn)”套用加固方案，以至于加固效果不佳。以上做法都會造成路橋連接處的不均勻沉降或位移，最終影響道路平整度。

（2）臺背填方路基壓實(shí)度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。除地基沉降變形外，臺背填土自身的壓縮沉降也是導(dǎo)致路橋連接處“跳車”現(xiàn)象的主要原因。由于回填土材料自身本就具有一定的可壓縮性，故必須在施工階段即最大限度地將其壓實(shí)，減小其后期運(yùn)營使用階段的自身壓縮性和形變量。但往往設(shè)計(jì)方案會忽略對臺背回填作針對性的具體要求，施工單位就填料選擇、分層厚度、壓實(shí)度要求等指標(biāo)參照普通路段施工，采用相同的施工方案和填料，然而由于臺背空間窄、邊界受限、作業(yè)面小，施工機(jī)械難以處理到邊（如距離橋體過近則可能會損傷橋體結(jié)構(gòu)），輕型機(jī)械壓實(shí)功達(dá)不到要求、壓實(shí)效果差，致使靠近臺墻處路基會出現(xiàn)一定范圍的薄弱區(qū)域，壓實(shí)度達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)營時長期受車輛荷載及水作用，容易形成塑性變形、產(chǎn)生不均勻沉降。

（3）搭板設(shè)計(jì)不合理。搭板法即在路橋連接處設(shè)置鋼筋混凝土板，利用其緩沖過渡路橋的剛度變化，因?yàn)樵摲椒ń?jīng)濟(jì)、簡單，目前已被廣泛應(yīng)用。但在工程設(shè)計(jì)中往往不會對搭板進(jìn)行針對性的專項(xiàng)設(shè)計(jì)，未進(jìn)行精確計(jì)算，套用、參照既有“圖集”的現(xiàn)象普遍存在，應(yīng)對路基沉降的預(yù)防準(zhǔn)備工作不到位。以上做法導(dǎo)致搭板結(jié)構(gòu)安全性不足，易產(chǎn)生斷裂現(xiàn)象，給工程質(zhì)量造成很大隱患。

（4）伸縮縫滲水?？紤]到路橋兩種結(jié)構(gòu)的熱脹冷縮效應(yīng)差異，在路橋連接處一般會設(shè)計(jì)有伸縮縫將路橋兩種不同結(jié)構(gòu)斷開。伸縮縫通常是采用鋼結(jié)構(gòu)成品伸縮縫，兩側(cè)澆筑混凝土連接固定，縫內(nèi)設(shè)置有橡膠密封帶。施工時，通常會有如下問題：1）對所選成品伸縮縫進(jìn)場質(zhì)檢不嚴(yán)格，或是安裝定位不精確，導(dǎo)致橡膠帶密封效果不佳，或鋼制伸縮縫與混凝土連接處縫隙過大;2）伸縮縫兩側(cè)混凝土標(biāo)號選用不當(dāng)或振搗不密實(shí)、養(yǎng)護(hù)不到位，產(chǎn)生貫穿裂縫。以上問題都會導(dǎo)致雨水通過伸縮縫下滲損傷路基路面，導(dǎo)致路面變形、沉降。

（5）邊坡防護(hù)效果差。除以上因素外，根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，在路橋連接處，臺背路堤邊坡防護(hù)效果差，存在垮塌、滲水現(xiàn)象，引起路堤水土流失、路基承載力大幅度降低，是導(dǎo)致路橋連接處不均勻沉降的又一重要原因。

3 設(shè)計(jì)與施工對策

（1）地基加固。首先是在勘察階段，勘察、設(shè)計(jì)兩個專業(yè)的工程師要緊密對接，設(shè)計(jì)人員應(yīng)提供準(zhǔn)確的橋臺位置信息與勘察要求，勘察人員根據(jù)要求精確布置勘測鉆孔點(diǎn)，且在橋臺位置應(yīng)有一定程度的加密，以求可提供準(zhǔn)確的地質(zhì)信息給設(shè)計(jì)和施工人員。然后在設(shè)計(jì)階段，應(yīng)有針對性地選擇地基加固方案，如夯實(shí)法、排水固結(jié)法、換填法、超載預(yù)壓法、深層攪拌法及振動碎石樁法等，其中換填法因其造價低、工藝簡單，是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的加固方法;深層攪拌法常用于對地基承載力要求較高或承載力較差的軟黏土地基的加固，其原理是將水泥作為提高土體強(qiáng)度的固化劑，采用專業(yè)機(jī)械設(shè)備將水泥漿與軟土地基進(jìn)行深層攪拌產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，從而形成一個堅(jiān)固的基礎(chǔ)。最后在施工階段，施工單位應(yīng)做好驗(yàn)槽和其他隱蔽驗(yàn)收工作，如采用換填法，應(yīng)嚴(yán)格控制填料選擇、虛鋪厚度、壓實(shí)方法等;如采用深層攪拌法，則應(yīng)嚴(yán)格控制水泥摻量和攪拌深度、速度，堅(jiān)決杜絕“偷工減料”現(xiàn)象，完成后還要進(jìn)行靜載試驗(yàn)或取芯檢測。

（2）臺背填方路基壓實(shí)度控制。保證臺背回填路基壓實(shí)度的關(guān)鍵在于填料選擇，難點(diǎn)在于碾壓操作。填料選擇應(yīng)根據(jù)工程所在地地質(zhì)條件和氣候綜合考慮，不僅要壓實(shí)快、強(qiáng)度高，還應(yīng)透水性好、內(nèi)摩擦角大、壓縮性低，如砂礫、粉煤灰、氣泡混凝土、加筋土等。氣泡混凝土是近年來被廣泛應(yīng)用的一種填料，具有承載力強(qiáng)、自重較輕、防水性能好的特點(diǎn);且無需碾壓，施工速度快，不會對橋臺結(jié)構(gòu)造成影響。如選擇土方、砂礫、粉煤灰等填料，則首先應(yīng)嚴(yán)格控制混合料配合比。碾壓時應(yīng)嚴(yán)格控制每一層的虛鋪厚度，壓實(shí)后厚度≤20 cm;對于靠近橋臺結(jié)構(gòu)處，由于中大型機(jī)械難以壓實(shí)到邊，故可以通過試驗(yàn)選擇輕型壓實(shí)機(jī)械和適當(dāng)?shù)奶撲伜穸?，操作機(jī)械時應(yīng)確定好角度以便于壓實(shí);壓實(shí)度檢測時，適當(dāng)加密檢測頻率，尤其是對邊緣薄弱區(qū)域，必須選擇有代表性的檢測點(diǎn)。

（3）合理設(shè)計(jì)搭板。對于搭板，應(yīng)在認(rèn)真分析現(xiàn)場環(huán)境和地質(zhì)條件的前提下進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)，做好搭板的承載力、剛度計(jì)算，還應(yīng)結(jié)合橋梁整體結(jié)構(gòu)剛度進(jìn)行綜合分析。根據(jù)其荷載需要，運(yùn)用“簡支梁法”計(jì)算出搭板的長、寬等各項(xiàng)參數(shù)，確保搭板的穩(wěn)定性、承載力和剛度符合設(shè)計(jì)要求。搭板末端應(yīng)結(jié)合具體情況加設(shè)變厚式埋板增強(qiáng)穩(wěn)固性，其長度一般在3 m～5 m之間。

（4）伸縮縫密封性能控制。首先嚴(yán)格控制伸縮縫成品和混凝土等其他原材料的進(jìn)場質(zhì)檢工作;其次在安裝伸縮縫時必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)高安裝，固定牢固后對密封橡膠帶進(jìn)行滲水檢測，確定安裝質(zhì)量合格后再澆筑兩側(cè)的混凝土，澆筑時應(yīng)振搗密實(shí)，且要做好收面和后期養(yǎng)護(hù)工作，減少裂縫的產(chǎn)生。后期還應(yīng)定期養(yǎng)護(hù)、檢查密封橡膠帶的性能，如有損壞及時修復(fù)。

（5）加強(qiáng)邊坡防護(hù)。應(yīng)根據(jù)具體情況，路橋連接處的路基邊坡采用可靠性更高的防護(hù)方案，如拱形骨架、漿砌片石、預(yù)制混凝土塊護(hù)坡等，增強(qiáng)邊坡應(yīng)對水流沖刷的能力。對于地下水還應(yīng)采用疏堵結(jié)合的原則，在護(hù)坡上分層埋設(shè)滲水管，引導(dǎo)路堤內(nèi)的水順滲水管流出，降低護(hù)坡應(yīng)對水流沖擊的壓力。

4 結(jié)語

根據(jù)十四五規(guī)劃，交通工程仍是國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分。本文就路橋連接處的質(zhì)量控制這一重難點(diǎn)進(jìn)行分析，提出從地基加固、臺背壓實(shí)度控制、搭板設(shè)計(jì)、伸縮縫密封性、邊坡防護(hù)等方面進(jìn)行論述了應(yīng)對對策，以求減少橋頭跳車現(xiàn)象，提升道路工程中設(shè)計(jì)和施工能力，適應(yīng)現(xiàn)代交通工程建設(shè)的需要。

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