云南某高速公路橋頭跳車病害特征及處治技術(shù)

唐斌

摘要：云南某山區(qū)高速公路在通車兩年內(nèi)陸續(xù)出現(xiàn)了橋頭路基沉陷、橋頭跳車、路面開裂等病害。文章結(jié)合該高速公路橋頭跳車病害檢測(cè)工作，分析了該項(xiàng)橋頭跳車病害的類型和特征，從下伏基礎(chǔ)、路基填筑材料、施工質(zhì)量等方面對(duì)橋頭跳車病害的成因進(jìn)行了分析，并介紹了相應(yīng)的病害處治措施。

Abstract： In the two-year-old expressway in Yunnan， the roadbed subgrade subsidence， bridgehead jump， road surface cracking and other diseases have appeared in the two years of traffic. This paper analyzes the types and characteristics of the bridgehead jumping disease in combination with the expressway bridge heading disease detection work， and analyzes the causes of the bridgehead jumping disease from the aspects of underlying foundation， roadbed filling materials and construction quality， and introduces the corresponding disease treatment measures.

關(guān)鍵詞：山區(qū)高速公路;橋頭跳車;裂縫;路基沉降

Key words： mountainous expressway;bridgehead jump;crack;subgrade settlement

中圖分類號(hào)：U416.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2018）34-0240-02

0? 引言

云南省某高速公路路線全長(zhǎng)105km，主線為山嶺重丘區(qū)雙向四車道高速公路，2012年底，該高速實(shí)現(xiàn)試運(yùn)行通車;但是在試運(yùn)行兩年內(nèi)，全線橋頭路基路面出現(xiàn)了不同程度的病害，橋頭路基先后出現(xiàn)了路基沉陷、路基開裂、橋頭跳車、搭板開裂等問(wèn)題。本文將圍繞該高速公路橋頭路基病害的特征、類型及成因展開分析和探討，以為今后類似工程的病害防治與施工質(zhì)量控制提供參考。

1? 病害類型與特征

1.1 病害類型

路線全長(zhǎng)105km，2014、2015兩年均組織了對(duì)全線進(jìn)行了病害檢測(cè)，2015年全線共檢測(cè)到橋頭跳車病害37處。34處橋頭路基沉降伴有路基縱向裂縫及錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象，2處橋頭路基沉降伴隨搭板沉陷病害，還有1處病害存在橋臺(tái)與路基整體沉降病害。

1.2 病害特征分析

橋頭路基發(fā)展勢(shì)態(tài)：37處橋頭跳車中有3處在過(guò)去一年中基本穩(wěn)定，沒有繼續(xù)發(fā)展的趨勢(shì);13處橋頭跳車在過(guò)去一年中有輕微發(fā)展，錯(cuò)臺(tái)高度小幅度增加;21處橋頭跳車在過(guò)去一年中繼續(xù)發(fā)展，錯(cuò)臺(tái)高度有較大幅度增加。

橋頭跳車影響范圍分布特性：37處橋頭跳車縱向影響范圍最小為5m，最大縱向影響范圍達(dá)160m。其中影響范圍在5-20m之間的橋頭跳車有9處，影響范圍在20-50m之間的橋頭跳車有9處，影響范圍在50-100m之間的橋頭跳車有16處，影響范圍在100m以上的橋頭跳車有3處。

橋頭跳車錯(cuò)臺(tái)高度分布特性：37處橋頭跳車錯(cuò)臺(tái)高度最小處為0.5cm，錯(cuò)臺(tái)高度最大處為40cm。其中錯(cuò)臺(tái)高度在0-5cm之間的橋頭有8處;錯(cuò)臺(tái)高度在5-10cm之間的橋臺(tái)有14處;錯(cuò)臺(tái)高度在10-20cm之間的橋臺(tái)有5處;錯(cuò)臺(tái)高度大于20cm的橋臺(tái)有10處。

2? 病害成因分析

根據(jù)以往的工程經(jīng)驗(yàn)，橋頭路基沉陷主要有三方面的原因：①橋頭軟土路基的工后沉降導(dǎo)致路基整體沉降;②橋頭路基填筑材料不合格，使用粘性土填筑導(dǎo)致臺(tái)背土體壓實(shí)度未達(dá)設(shè)計(jì)要求;③橋頭路基整體壓實(shí)度不夠，導(dǎo)致路基整體沉降。在工程實(shí)踐中，橋頭路基的沉陷多數(shù)都是多種因素綜合作用的結(jié)果，因此需要結(jié)合檢測(cè)資料、地質(zhì)資料、施工記錄進(jìn)行綜合判斷。

2.1 橋頭軟基工后沉降導(dǎo)致的橋頭跳車病害

本工程當(dāng)中有8座橋的橋頭存在一定厚度的軟土路基，軟土的性質(zhì)均為淤泥質(zhì)粘土夾淤泥質(zhì)粉土，軟土厚度3-6m不等，設(shè)計(jì)采用換填1m表土以及預(yù)壓12個(gè)月的處理措施;然而根據(jù)施工記錄，大部分橋頭軟基的實(shí)際預(yù)壓時(shí)間僅為1-3個(gè)月不等，且在預(yù)壓施工中未搭設(shè)砂井或塑料排水板提供排水通道，因此導(dǎo)致橋頭路基填筑施工完成后軟土的固結(jié)均未完成，大量的工后沉降導(dǎo)致橋頭路基的整體沉降。這6座橋的12個(gè)橋頭普遍存在較大范圍的工后沉降，路基沉降的縱向長(zhǎng)度均在50m以上，路基沉降量在10-40cm之間，有2處發(fā)生了橋頭搭板沉陷的現(xiàn)象，還有1處橋臺(tái)與路基發(fā)生了同步沉降，且工后沉降在兩年內(nèi)并未收斂，一直處于發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

分析還表明，橋頭路基的沉降量與下伏軟土的厚度、路基填筑高度之間存在正比關(guān)系，由此可見，軟土路基的工后沉降是這類橋頭路基沉降的主要原因。

2.2 橋頭路基填筑材料不合格

經(jīng)鉆孔取樣發(fā)現(xiàn)，本工程有4座橋的橋頭路基填筑材料未使用砂性土，由于臺(tái)背路基填筑壓實(shí)的空間較小，且土體的含水率控制不到位導(dǎo)致臺(tái)背范圍內(nèi)的土體壓實(shí)度未達(dá)設(shè)計(jì)要求。這4座橋的8個(gè)橋頭5-10m范圍內(nèi)的路基均存在一定的工后沉降，且路基兩側(cè)的沉降大于中間的沉降，工后沉降在1年左右的時(shí)間開始收斂，沒有出現(xiàn)繼續(xù)擴(kuò)大的趨勢(shì)，工后沉降量在0-10cm之間。

2.3 橋頭路基填土壓實(shí)度不達(dá)標(biāo)

其余13處發(fā)生橋頭跳車的橋頭路基均為旱橋，不存在軟土地基，經(jīng)鉆孔取樣也未發(fā)現(xiàn)填筑材料不合格的情況，這13個(gè)橋頭跳車病害的工后沉降普遍在5-20cm之間，縱向影響范圍在20-100m之間，路基填筑高度在6-15m之間。至2015年檢測(cè)工作結(jié)束時(shí)間為止，其中的7處路基沉降已經(jīng)趨于穩(wěn)定，有6處路基的沉降仍在繼續(xù)發(fā)展，這6處路基的填筑高度均超過(guò)10m。

3? 病害處治措施

3.1 壓力注漿加固處治技術(shù)

壓力注漿加固處理技術(shù)主要用于處理路基填筑壓實(shí)度不夠、且沉降尚未穩(wěn)定的地段，路基注漿處治長(zhǎng)度大于路基沉陷范圍。橋臺(tái)、路基注漿處治主要目的是為了解決橋臺(tái)及路堤填方的不均勻沉降問(wèn)題，漿液主要用于充填回填土內(nèi)的孔隙，提高回填土的力學(xué)強(qiáng)度和變形模量，從而提高橋臺(tái)背填土及路基的整體性。根據(jù)施工補(bǔ)勘獲得的橋臺(tái)、路基回填土的基本土工試驗(yàn)資料，計(jì)算得到回填土的孔隙率，設(shè)計(jì)原則為漿液最大限度地充填回填土中的孔隙，由此確定回填土的設(shè)計(jì)注漿量。注漿采用下行式注漿，每個(gè)注漿孔分為兩次注漿，第一次注漿為路面1.0至2.0米部分，第二次注漿為路面以下2.0米以下的部分。

3.2 堆載預(yù)壓加固處理措施

對(duì)于工后沉降尚未完成的橋頭路基可采用預(yù)壓加固技術(shù)進(jìn)行處理，在本工程中由于道路施工試運(yùn)營(yíng)已經(jīng)超過(guò)兩年，軟土路基中大部分工后沉降已經(jīng)完成，且下伏軟土的強(qiáng)度較高，因此可以采用預(yù)壓加固的方法加速工后沉降的完成。

堆載預(yù)壓主要包括三種技術(shù)措施：搭設(shè)排水通道、施作反壓護(hù)道、施工堆載。為加速軟土的固結(jié)，首先在路基邊坡及邊坡坡腳按照2m×2m的間距往下伏軟基中打設(shè)袋裝砂井或塑料排水板增加豎向排水通道;其次為防止軟基產(chǎn)生滑移破壞，在施加堆載之前在路基兩側(cè)施工反壓護(hù)道，反壓互道下設(shè)30cm砂墊層作為軟土的橫向排水通道，反壓互道的高度不低于施工堆載的高度;待排水通道、反壓護(hù)道施工完成后再在路基頂部增加堆載作為路基的超載，具體超載的高度及預(yù)壓的時(shí)間根據(jù)沉降觀測(cè)、下伏軟土的力學(xué)性質(zhì)綜合決定。在堆載預(yù)壓的過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)沉降監(jiān)測(cè)，待路基沉降趨于穩(wěn)定即可卸載，并開展下一步的路基、路面施工。

4? 結(jié)語(yǔ)

山區(qū)高速公路橋頭跳車及橋頭路基沉陷病害的原因各異，分清橋頭跳車病害的成因是合理制定病害處治方案的基礎(chǔ)。

山區(qū)高速公路橋頭跳車病害主要包括下伏軟土路基的工后沉降、路基填筑壓實(shí)度未達(dá)標(biāo)、臺(tái)背填筑材料不合格等原因。要準(zhǔn)確判斷橋頭跳車的原因就必須綜合分析路基下伏地基的類型、工后沉降量的大小、工后沉降的發(fā)展規(guī)律、路基填筑材料的性質(zhì);如果橋頭路基下部存在軟土路基，則還要查閱施工過(guò)程資料，了解軟土路基的施工處治技術(shù)與處治過(guò)程;綜合上述分析進(jìn)行綜合分析才能準(zhǔn)確判斷不同病害的成因。

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