市政道路既有橋梁路橋過渡段整治研究

李茜茜　陳洪飛

摘要 文章主要對(duì)既有橋梁路橋過渡段專項(xiàng)整治進(jìn)行研究，保障既有城市橋梁安全平穩(wěn)運(yùn)營(yíng)，提高道路平整度和行車舒適性。按照“系統(tǒng)評(píng)估、因橋制宜、經(jīng)濟(jì)適用、分類施策”的原則，結(jié)合橋梁交通現(xiàn)狀和實(shí)際運(yùn)行情況，提出針對(duì)性的工程技術(shù)改造措施。整治研究成果力求指導(dǎo)設(shè)計(jì)，規(guī)范路橋過渡段整改施工、管理和運(yùn)行維護(hù)，提升道路服務(wù)水平，推進(jìn)道路環(huán)境安全與品質(zhì)提升。

關(guān)鍵詞 市政道路;城市橋梁;橋頭跳車;路橋過渡段;維修整治

中圖分類號(hào) U441 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2022）10-0142-03

0 引言

浙江平原地區(qū)大多數(shù)是軟土地質(zhì)，極易產(chǎn)生道路起伏和“橋頭跳車”現(xiàn)象。近年來，隨著我國(guó)城市化進(jìn)程不斷加快，基礎(chǔ)建設(shè)快速發(fā)展，社會(huì)對(duì)市政道路橋梁的要求也越來越高。同時(shí)，隨著機(jī)動(dòng)車數(shù)量的激增，在長(zhǎng)年高負(fù)荷運(yùn)營(yíng)下，“橋頭跳車”現(xiàn)象已經(jīng)成為路橋過渡段的主要病害，是困擾市政工程技術(shù)人員的難題之一，改善路橋過渡段安全并提升行車舒適性是市政設(shè)施管理部門的重要任務(wù)。

1 既有橋梁路橋過渡段病害表現(xiàn)形式

引起橋頭跳車的原因有：柔性道路與剛性結(jié)構(gòu)物之間不均勻沉降、剛度突變、車輛本身的振動(dòng)特性等。其中不均勻沉降是主要原因。在車輛荷載、填料自重、周邊土體擾動(dòng)等因素作用下，橋梁與道路同時(shí)發(fā)生沉降，但兩者的沉降量有很大差異，道路的沉降量遠(yuǎn)大于橋梁的沉降量，形成超限的不均勻沉降差。危害主要影響行車安全、降低行車速度和加速橋梁伸縮縫及路面的損害，對(duì)道路橋梁的運(yùn)行影響較大，具體表現(xiàn)形式如下：

1.1 臺(tái)后路面路基沉降

路面在臺(tái)背回填處出現(xiàn)不同程度的沉降斷裂（沉降值超限），使車輛通過時(shí)產(chǎn)生跳躍和沖擊，從而對(duì)橋涵和路面造成附加的沖擊荷載，使司機(jī)和乘客感到顛簸不適，甚至造成車輛大幅度減速，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致交通事故。

1.2 伸縮縫系列病害

型鋼翹曲變形、梳齒板松動(dòng)或螺母缺失、錨固混凝土碎裂等。

1.3 橋梁附屬設(shè)施病害

（1）搭板脫空。（2）淺層管線引起路面起拱。（3）窨井蓋沉陷。（4）引橋擋墻沉降滑移等。

2 既有橋梁路橋過渡段病害評(píng)估

2.1 路橋過渡段病害程度等級(jí)定義

（1）按浙江省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳頒布的《城鎮(zhèn)道路路橋過渡段工程技術(shù)導(dǎo)則（試行）》的相關(guān)規(guī)定，橋頭跳車病害等級(jí)分類根據(jù)城市道路橋頭行車舒適度，將“橋頭跳車”病害程度分為以下四類：A類——按照城市道路設(shè)計(jì)車速行駛，無“橋頭跳車”現(xiàn)象;B類——按照城市道路設(shè)計(jì)車速行駛，“橋頭跳車”現(xiàn)象輕微;C類——按照城市道路設(shè)計(jì)車速行駛，“橋頭跳車”現(xiàn)象明顯;D類——按照城市道路設(shè)計(jì)車速行駛，“橋頭跳車”現(xiàn)象嚴(yán)重[1]。

（2）路橋過渡段長(zhǎng)度根據(jù)道路等級(jí)、設(shè)計(jì)車速、填土高度、地質(zhì)情況等綜合確定，可根據(jù)公式（1）計(jì)算，過渡段長(zhǎng)度不應(yīng)小于公式計(jì)算值，且不應(yīng)小于3 s設(shè)計(jì)車速行程長(zhǎng)度。

式中：γ——重要性參數(shù)，快速路取1.2，主干路取1.0，次干路取0.9，支路取0.8;L——臺(tái)背路基長(zhǎng)度（m），設(shè)搭板時(shí)取搭板長(zhǎng)度，不設(shè)搭板時(shí)可取8 m;L——漸變段長(zhǎng)度（m），L=m×H+（20～80）m，地基承載力較低、軟土層較厚時(shí)括號(hào)內(nèi)數(shù)值取高值;m——臺(tái)背回填坡率，宜取1.5～2.0。公式（1）中各參數(shù)如圖1所示。

（3）“橋頭跳車”病害排查范圍一般值為“路橋過渡段長(zhǎng)度”，特殊位置如橋梁緊鄰道路交叉，且橋一側(cè)“路橋過渡段”已經(jīng)進(jìn)入道路交叉口，則將道路交叉口入口位置作為排查范圍及整治改造范圍的重點(diǎn)。

2.2 幾種測(cè)量方式以評(píng)價(jià)“橋頭跳車”病害等級(jí)

（1）采用相鄰最大縱坡差評(píng)價(jià)“橋頭跳車”病害等級(jí)，具體指標(biāo)見表1。

（2）采用3 m直尺測(cè)量過渡段平整度，以評(píng)價(jià)“橋頭跳車”病害等級(jí)，具體指標(biāo)見表2。

采用3 m直尺測(cè)量方法的測(cè)量范圍及具體測(cè)點(diǎn)位置見圖2。

3 既有橋梁路橋過渡段整改設(shè)計(jì)

既有城市橋梁路橋過渡段病害整治及行車舒適度提升整治設(shè)計(jì)工作實(shí)施步驟可分為：基礎(chǔ)資料收集、排查評(píng)估、整治方案研究與設(shè)計(jì)。

現(xiàn)以浙江省兩座既有C類“橋頭跳車”病害橋梁為例，對(duì)整治設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行闡述。兩座橋的具體整治方案匯總見表3。

（1）路基注漿處理（區(qū)分臺(tái)后搭板下及普通路基）：搭板脫空處、路基脫空處及路基密實(shí)度不符合要求時(shí)可采用注漿處理（采用高聚合物高壓注漿技術(shù)，修復(fù)路基及深層病害），對(duì)較大空洞亦可采用灌沙處理。

（2）通過地質(zhì)評(píng)估，既有路基軟土處治宜采用土工泡沫塑料（EPS塊）或氣泡混合輕質(zhì)土等輕質(zhì)填料換填，沉降較大時(shí)可結(jié)合采用水泥攪拌樁復(fù)合地基進(jìn)行處治。

（3）對(duì)“橋頭跳車”病害等級(jí)為C類及D類的，排查范圍內(nèi)應(yīng)進(jìn)行路基地下空洞隱患排查。地下空洞隱患檢測(cè)宜采用地球物理檢測(cè)方法，選用探地雷達(dá)法或高密度電阻率法。城鎮(zhèn)道路地下空洞隱患風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估可執(zhí)行《城市地下病害體綜合探測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ/T437）及國(guó)家或省內(nèi)相關(guān)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

（4）橋臺(tái)伸縮縫整治：1）對(duì)橋梁伸縮縫裝置存在相對(duì)高差5 mm以上或型鋼翹曲、開焊、斷裂、脫落等現(xiàn)象的需更換伸縮縫裝置。伸縮縫錨固材料宜采用快速可靠的UHPC超高性能混凝土或直接更換無縫式伸縮縫。2）對(duì)伸縮縫錨固區(qū)混凝土存在碎裂、松散、坑洞等現(xiàn)象的，可采用MMA快速聚合物砂漿或者UHPC超高性能水泥基材料表面處治。

（5）臺(tái)后引橋擋墻整改設(shè)計(jì)：1）擋墻基礎(chǔ)加固，一般采用地基注漿的方案;2）擋墻墻身抗傾覆或抗滑移穩(wěn)定性加固，可采用墻后填土卸載，并換填輕質(zhì)填料，或者墻身側(cè)面鉆孔注漿，對(duì)墻后填料進(jìn)行固結(jié)加固;3）擋墻墻體結(jié)構(gòu)加固，必要時(shí)增加橫向錨桿，確保墻體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定;4）疏通擋墻泄水孔，確保泄水孔通暢;5）確定臺(tái)后擋墻結(jié)構(gòu)安全性滿足要求后對(duì)擋墻與橋臺(tái)翼墻錯(cuò)臺(tái)、人行道沉降及擋墻欄桿局部病害進(jìn)行專項(xiàng)整治。

（6）路面結(jié)構(gòu)整改：刨除路面結(jié)構(gòu)后，根據(jù)需抬高的高度，選用不同材料進(jìn)行填筑，具體見圖3所示。為減少對(duì)交通影響，優(yōu)先選用免長(zhǎng)時(shí)間養(yǎng)護(hù)的材料。

（7）整改宜對(duì)路橋過渡段全部范圍進(jìn)行道路縱坡擬合，且長(zhǎng)度不應(yīng)小于25 m，處治長(zhǎng)度可按降低一級(jí)設(shè)計(jì)速度的最小坡長(zhǎng)控制，縱坡變化處應(yīng)設(shè)置豎曲線。

（8）路基路面整治時(shí)需在橋頭搭板末端接縫位置的路基頂面設(shè)置寬度不小于60 cm防裂卷材。

4 既有橋梁路橋過渡段整改的施工及養(yǎng)護(hù)

4.1 既有橋梁路橋過渡段整治施工要點(diǎn)

（1）路橋過渡段施工應(yīng)有合理的工期。

（2）既有道路整治提升施工時(shí)應(yīng)具備既有道路竣工資料。

（3）施工單位進(jìn)場(chǎng)后應(yīng)詳細(xì)調(diào)查施工現(xiàn)場(chǎng)及其周圍環(huán)境情況，編制專項(xiàng)施工方案。

（4）軟土地基路橋過渡段在施工期及運(yùn)行期均應(yīng)進(jìn)行沉降和穩(wěn)定監(jiān)測(cè)。

（5）路橋過渡段運(yùn)行維護(hù)作業(yè)前，應(yīng)因地制宜制定作業(yè)計(jì)劃和進(jìn)度安排，并注重節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境。

（6）維護(hù)作業(yè)區(qū)域修復(fù)后應(yīng)與周邊路面銜接平順、美觀、無沉降和變形。

（7）氣泡混合輕質(zhì)土最小填筑高度不宜小于1 m，當(dāng)澆筑體位于地下水位以下時(shí)，應(yīng)進(jìn)行抗浮穩(wěn)定性驗(yàn)算，抗浮穩(wěn)定系數(shù)不應(yīng)小于1.1。

（8）整治提升施工應(yīng)考慮施工對(duì)現(xiàn)狀交通的不利影響，盡量采用工期短、穩(wěn)定性好、技術(shù)相對(duì)成熟的技術(shù)措施。

（9）施工時(shí)應(yīng)留存各重要節(jié)點(diǎn)的影像資料。

（10）路橋過渡段施工尚應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（CJJ 1）的要求。

4.2 既有橋梁路橋過渡段路面日常養(yǎng)護(hù)要點(diǎn)

（1）對(duì)“橋頭跳車”病害等級(jí)為A類區(qū)域進(jìn)行定期巡查;對(duì)“橋頭跳車”病害等級(jí)為B類區(qū)域進(jìn)行路面處治。

（2）“橋頭跳車”病害等級(jí)B類區(qū)域處治措施：瀝青路面宜采用銑刨后SMA細(xì)粒式瀝青混凝土罩面處治，處治長(zhǎng)度不宜小于20 m。水泥路面可采用MMA快速聚合物砂漿或者UHPC超高性能水泥基材料處治，處治長(zhǎng)度不小于一個(gè)板塊長(zhǎng)度。

（3）對(duì)橫穿管線引起路面起拱處，應(yīng)調(diào)查原管線資料，根據(jù)管線埋深情況采用瀝青銑刨罩面處理或?qū)芫€整體改造以保證路面坡度順暢。

5 結(jié)語

對(duì)既有橋梁路橋過渡段進(jìn)行整治，可以有效提高城市道路行車安全性與舒適性，提升城市品質(zhì)。整治應(yīng)依據(jù)“橋頭跳車”病害等級(jí)分類評(píng)估，系統(tǒng)分析基礎(chǔ)資料，因橋制宜、分類施策，結(jié)合橋梁交通現(xiàn)狀和實(shí)際運(yùn)行情況，采取針對(duì)性的工程技術(shù)措施。同時(shí)整治措施要積極采用不斷出現(xiàn)的新工藝和新材料，逐步提升整治效果。

參考文獻(xiàn)

[1]《城鎮(zhèn)道路路橋過渡段工程技術(shù)導(dǎo)則（試行）》[Z].浙江省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳，2022.03.