路橋過渡段路基路面施工技術(shù)研究

李虹

摘 要 在路橋過渡段路基路面施工中，只要我們嚴(yán)格按設(shè)計施工，并控制好每個環(huán)節(jié)以及各個工序的工程質(zhì)量和工作質(zhì)量，從客觀上制定一套科學(xué)的管理程序，就能減少路橋過渡段的不均勻沉降，從而減輕甚至避免橋頭跳車現(xiàn)象，以提高社會經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞 路橋 過渡段 路基 路面 施工 技術(shù)

一、路橋過渡段產(chǎn)生不均勻沉降的原因

1.橋臺臺背路堤壓實度不滿足要求。在施工過程中，由于路橋過渡段的位置特殊，壓路機(jī)難以壓實到位，在一填土選料不好都會導(dǎo)致橋臺后的填料不易壓實，造成部分填土下沉。此外，在公路營運(yùn)過程中，路基在車輛荷載以及自然因素作用下，會形成土基塑性變形的積累，導(dǎo)致路橋間的差異沉降，從而影響高級公路路面的平順程度。

2.橋頭路堤地基處理不徹底。橋頭路堤及錐坡一般位于天然地基上，如果在填料前不做處理或處理不徹底，處理寬度不能滿足施工、設(shè)計要求時，路堤土在自身重力作用下都將產(chǎn)生較大變形，特別當(dāng)路堤填土較高及原有地基軟弱表層清理不徹底時變形更大，嚴(yán)重會出現(xiàn)縱向裂縫而路堤掰開。而橋梁構(gòu)造物多采用樁基礎(chǔ)或經(jīng)地基處理的擴(kuò)大基礎(chǔ)等，其沉降量很小，則將產(chǎn)生橋不沉而路沉的不均勻沉降現(xiàn)象。橋梁工程通常作為控制工程優(yōu)先施工，而路橋過渡段路基一般是在橋梁建成、或主體建成時才施工，路橋過渡段集中填筑，幾乎沒有靜置沉降和趨于穩(wěn)定的時間，導(dǎo)致運(yùn)行后的初期沉降變形較大。

二、路橋過渡段路基路面施工技術(shù)措施

為了避免路橋過渡段路基路面出現(xiàn)上述問題，路橋過渡段路基路面設(shè)計技術(shù)方案通常有兩種：一種是設(shè)置搭板的設(shè)計方案，另一種則是不設(shè)置搭板的設(shè)計方案。

1.關(guān)于搭板的設(shè)置。從理論上講，設(shè)置搭板的方法是十分科學(xué)的，在搭板的長度范圍內(nèi)，隨著車輛荷載作用的增加，路面的彎沉程度會逐漸發(fā)生變化，將可以避免橋頭跳車的現(xiàn)象，然而這種方法施工的難度卻相當(dāng)大，因此在實際施工中，設(shè)計搭板往往采用第二種方法，采用預(yù)留反向坡度的方法。方法二是設(shè)置柔性搭板，既克服了方法一的施工困難，又有效地解決了剛?cè)徇^渡的問題。坡度大小根據(jù)路橋之間的沉降差而定，此法的關(guān)鍵在于考慮路線縱斷面平順的前提下，確定沉降差和預(yù)留反向坡度。

搭板與橋臺間的錨固有豎向和水平向兩種方法。搭板自由端在車輛荷載作用下必然發(fā)生豎向位移，而水平向的錨固更符合這一受力狀態(tài)，并有利于橋臺受力，因而搭板與橋臺間宜采用水平錨固。實踐表明，枕梁下的路基內(nèi)設(shè)置碎石樁或水泥石屑樁，可以改善枕梁及其下部路基土承載能力，減少沉降，這種處理方法效果顯著，費(fèi)用不大。因此，我們建議如果設(shè)置枕梁，枕梁下的路基地應(yīng)設(shè)置碎石樁或水泥石屑樁。

搭板下面地基的非均勻特別是脫空，能顯著地增大板底的彎拉應(yīng)力。當(dāng)?shù)鼗鶑木鶆虻椒蔷鶆蛟俚矫摽?，其相?yīng)的最大豎向位移各增大100%左右，而增加搭板厚度能顯著地增大搭板抵抗彎拉應(yīng)力和變形的能力，板厚從20 cm增到30 cm，板底最大彎拉應(yīng)力減少30. 60%，相應(yīng)的豎向位移也減少19. 85%，因此按彈性地基板和脫空板分別計算板厚，對鋼筋混凝土搭板可取板厚為30 cm左右。

2.臺背不設(shè)置搭板的情況。如果不設(shè)置搭板，則應(yīng)對臺后填筑作周密設(shè)計和認(rèn)真施工，對填料和壓實應(yīng)有更高要求，或采用專門的結(jié)構(gòu)措施，如鋪土工格網(wǎng)、填筑聚乙烯塊等。

3.臺后填筑質(zhì)量控制。橋梁兩端路堤沉降由地基、路基、路面三部分壓縮變形組成。其中，地基的壓縮變形由路基路面的恒載和車輛荷載引起，填料的壓縮、固結(jié)、次固結(jié)引起路基路面結(jié)構(gòu)層因行車作用而被壓縮搭板上和橋面上的面層結(jié)構(gòu)和厚度相同，則不會產(chǎn)生沉降差。車輛荷載的影響深度一般為2 m左右，不能因此忽視整個臺背的質(zhì)量控制?？紤]到填料固結(jié)問題和施工誤差，需要對整個臺背填方加固處理。國內(nèi)一些高速公路將整個臺背填方加固處理，成功解決了橋頭跳車問題。

4.選擇合理的過渡段地基處理方法。對于軟土地基地段，處理好橋背軟弱地基是控制橋頭跳車的關(guān)鍵。應(yīng)對其處理方法進(jìn)行特別設(shè)計。以綜合處理方案為宜，或采用粉噴樁加土工合成材料和砂墊層并利用長短樁逐漸過渡，靠近橋臺處的粉噴樁最長，且最好樁端支撐在硬層上；也可采用排水固結(jié)法加土工合成材料，并輔以超載預(yù)壓，采用加密區(qū)、密疏過渡區(qū)和一般區(qū)方式，由橋臺向路基過渡。關(guān)于豎向排水通道，大通道塑料排水板的處理效果要比袋裝砂井好一些。因為在施工中對砂的質(zhì)量和灌砂率難以掌握，可能會出現(xiàn)縮頸或隔斷，繼而影響排水效果。土工合成材料宜采用抗拉強(qiáng)度高的土工隔柵或土工格室。粉噴樁加土工合成材料處理軟基，可以加速施工，有效縮短固結(jié)時間，減少差異沉降，并且復(fù)合地基的沉降量和地基土側(cè)向位移較小，可有較大的填土速率，可縮短工期，是過渡段軟基處理解決軌面不平順的最有效的途徑之一。

5.臺背排水。在路橋過渡段如果排水處理不當(dāng)，會使水沿橋臺路基連接處下滲，降低路面結(jié)構(gòu)層的穩(wěn)定性，路基和地基的穩(wěn)定性，加劇錯臺和跳車。因此，應(yīng)根據(jù)臺背填料類型、降雨資料及滲水量等選擇適宜的排水方式，以疏干臺后填料的水分。

臺背路基填筑前，在原地基土拱上亦設(shè)置泄水管或盲溝。在基底上，先作必要的處理。然后填筑橫坡為3%～4%的夯實黏土形成土拱，再在土拱上挖成雙向坡的地溝（地溝尺寸一般寬為40 cm～60 cm，深為30 cm～50 cm）。在臺背后全寬范圍內(nèi)滿鋪一層隔水材料（可用油氈或下墊尼龍薄膜上蓋油氈）。在地溝內(nèi)四周鋪設(shè)有小孔的硬塑料管（塑管直徑一般不小于10 cm，其上小孔孔徑為5 mm，布成梅花形，間距控制在10 cm以內(nèi)）。塑料泄水管的出口應(yīng)伸出路基外或橋頭錐坡外。在硬塑料管四周填筑透水性好、粒徑較大的砂石材料。再分層填筑臺后透水性材料，直到路基頂面。

橫向盲溝的設(shè)置與上相同，取消泄水管，以滲透系數(shù)較大的透水性材料填筑地溝（加大粒徑碎石）。用土工布包裹盲溝出口處，并對其作必要的處理。有時視需要可在臺后填方中設(shè)排水墊層。排水墊層的作用：促使地基和其下軟弱層能在施工期內(nèi)基本上完成滲透固結(jié)，減少后期下沉量；排走上部填方因降雨等原因下滲的多余水分；孔隙壓力增大時有滲透出路，不會由于地下水和潛水在底層的積聚，而降低土體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。墊層的厚度為1 m～2 m，并要高過原地面不少于0.5 m，使地基沉陷后，原地面和地下水位不高過墊層。橋臺背面應(yīng)設(shè)置防水涂層以避免滲水對結(jié)構(gòu)物的侵蝕。對于回填區(qū)頂面與底面排水，回填表面應(yīng)夯實并設(shè)置截、排水設(shè)施，必要時表面予以封閉，以減少地面水下滲。當(dāng)回填范圍較大且表面滲水較多時，應(yīng)沿回填區(qū)底部原地面設(shè)置橫向水平滲溝或透水管，滲溝或透水管水平間距一般為1 m～2 m，排水管管徑10 cm～15 cm。

三、結(jié)束語

綜上所述，路橋過渡段路基路面的質(zhì)量不容忽視。針對路橋過渡段路基路面所存在的質(zhì)量通病，我們務(wù)必要采取合理的結(jié)構(gòu)形式、先進(jìn)的施工技術(shù)對其加以控制，從而更好地造福社會，服務(wù)于民。