路橋過渡段沉降病害及跳車處治措施

楊東薇

摘 要：在我國經(jīng)濟發(fā)展中，公路交通發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。由于公路具有靈活性和優(yōu)越性等特點，能夠滿足復(fù)雜地質(zhì)條件下交通運輸?shù)男枨?，因此其建設(shè)規(guī)模呈現(xiàn)出不斷擴大的趨勢。隨著我國公路總里程的增加，多種形態(tài)的病害逐漸顯現(xiàn)，其中最常見的病害之一就是路橋過渡段沉降跳車病害，對行車的安全性和舒適性造成嚴重影響。施工單位要不斷提高施工技術(shù)水平，制定一套科學的管理程序，最大程度的減少路橋過渡段出現(xiàn)不均勻沉降，確保實現(xiàn)平穩(wěn)過渡，使路基路面施工質(zhì)量進一步提高。本文簡要介紹了路橋過渡段沉降病害以及橋頭跳車產(chǎn)生的原因，重點分析了橋頭跳車的處治措施，以期能為有關(guān)方面的需要提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：路橋過渡段；沉降跳車病害；處治措施

中圖分類號：U416.1 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）12-0084-02

在公路運營中，不均勻沉降是路橋過渡段出現(xiàn)差異性沉降的主要原因，路橋橋梁臺后搭板斷裂后導(dǎo)致不均勻沉降產(chǎn)生，長時間使用形成錯臺。當載荷車輛快速行駛在橋頭和路基差異沉降區(qū)域時，受自然因素和結(jié)構(gòu)自重影響就會出現(xiàn)橋頭跳車現(xiàn)象。橋頭跳車不但對行車的安全性和舒適性造成一定影響，而且對公路的使用性能造成影響，進一步降低了公路和車輛的使用壽命。所以，在高等級公路營運中，公路管理人員要采取有效措施處治橋頭跳車現(xiàn)象，保障公路安全暢通。

1 路橋過渡段沉降病害分析

（1）橋臺臺背路堤問題，所有橋梁、通道和明涵等結(jié)構(gòu)都需要根據(jù)設(shè)計規(guī)范進行臺背填土，但是臺后填土受各種管理因素影響，出現(xiàn)壓實度不符合標準的問題，無法滿足路橋施工要求，造成不均勻沉降問題出現(xiàn)在路橋過渡段。與此同時，路基路面經(jīng)過車輛的長時間行駛，其不同的載荷和自然因素都會對路基造成一定損壞，從而出現(xiàn)土基塑性變形，使差異沉降出現(xiàn)在路橋中間，對公路路面的平整度造成一定影響。（2）橋頭地基處治問題，在軟基路段會經(jīng)常出現(xiàn)地基沉降引起的橋頭跳車現(xiàn)象，造成該現(xiàn)象的主要原因是在設(shè)計施工圖紙過程中，地質(zhì)鉆探具有較少的布孔，軟弱地基沒有能夠及時發(fā)現(xiàn)，對軟基范圍和深度以及物理力學性質(zhì)未能準確探明，造成在處理橋頭路堤軟土地基時沒有采取正確的方法。（3）路橋過渡段結(jié)構(gòu)設(shè)計問題，在橋頭引道路基施工中，加筋土法、鋼筋混凝土法和粗粒料填筑法作為過渡段工程常用的處治措施，不但能夠使路基的整體強度進一步增加，而且能夠使路橋間的剛度變化和沉降差異有效降低，同時還使路橋間的不平順問題大幅減少，最大程度的避免橋頭跳車現(xiàn)象。目前，很多施工單位將搭板結(jié)構(gòu)應(yīng)用到橋頭引道過渡段施工中，但仍然出現(xiàn)比較嚴重的橋頭跳車現(xiàn)象，最終導(dǎo)致橋頭搭板出現(xiàn)斷板問題。在實際施工中，橋頭搭板一般不作專項設(shè)計，施工單位需要對軟土地基進行合理處治，加強臺后填土的壓實度，從而有效消除土體沉降。（4）路堤邊坡防護問題，在路橋施工中，一般將砂類、滲水性土體應(yīng)用到臺背路堤填土中，不需要對其排水能力進行考慮。針對長期浸水的橋臺路段，需要通過漿砌片石護坡；針對其他路堤邊坡防護施工，需要將漿砌片石護坡設(shè)置在錐坡范圍內(nèi)，草皮護坡設(shè)置在臺背區(qū)域。但是，通過勘查公路續(xù)建、水毀和收尾工程能夠看出，許多橋頭路堤出現(xiàn)比較嚴重的沉降。在路堤邊坡防護中，如果沒有設(shè)置恰當?shù)呐潘O(shè)施，臺背會流失大量填土，從而降低路基強度，導(dǎo)致塑性變形情況出現(xiàn)在橋頭過渡段，最終因不均勻沉降而出現(xiàn)橋頭跳車現(xiàn)象。

2 橋頭跳車產(chǎn)生的原因

橋臺和路堤之間的差異沉降是引起橋頭跳車的主要原因，一般在道路施工中，橋臺會出現(xiàn)很小的沉降，而道路路基會出現(xiàn)較大的沉降，從而出現(xiàn)差異沉降。

2.1 路基沉降變形

一般情況下，橋涵兩端具有較高的路基填方，同時大部分施工單位都是在道路路基成型和橋臺工程完成后進行橋頭路基施工，所以橋涵兩端的的作業(yè)具有較短的工期、較窄的施工面以及較多的土方量。受以上不利條件影響，不規(guī)則的填土平面形狀導(dǎo)致大型壓實機械很難展開作業(yè)，一般需要通過人工夯實或小型機具壓實，其壓實度很難達到施工設(shè)計要求。另外，受過水或跨線影響，橋頭具有較高的路基，路堤不僅要承受行車載荷，而且要承受自身應(yīng)力，如果路基缺乏一定的壓實度，就會導(dǎo)致較大的固結(jié)變形出現(xiàn)在路基中。

2.2 地基沉降

在公路工程中，橋涵施工區(qū)域具有較大的地形起伏，一般位于溝壑地段，具有較高的地下水位。另外，橋頭路基具有較大的填筑高度，同時產(chǎn)生較大的基底應(yīng)力。相比一般路段，臺后的地基沉降相對大一些。

2.3 支座和防護工程的移動

支座和臺前防護工程受臺后土壓力的作用，會出現(xiàn)不同程度的水平位移，最終導(dǎo)致側(cè)向變形出現(xiàn)的土體中。

2.4 局部沉陷

在很多路橋工程中，施工單位會將接縫預(yù)留在路堤與橋涵連接部位，但在車輛長時間碾壓和自然環(huán)境的破壞后很容易出現(xiàn)裂縫或損害。雨水或融雪會順著接縫和裂縫浸蝕路面結(jié)構(gòu)層，破壞路面基層，從而不斷增加土基或結(jié)構(gòu)層的含水量，大量流失各種細料，最終導(dǎo)致局部沉陷問題的出現(xiàn)。

3 橋頭跳車的處治措施

3.1 優(yōu)化橋頭地基設(shè)計

在進行路橋過渡段施工時，需要確保施工區(qū)域密實、均勻且穩(wěn)定。地下水直接影響著地基的強度和穩(wěn)定性，需要采取攔截或排出措施，保證填土位置處于干燥狀態(tài)，要及時處理潮濕填土。在臺背回填區(qū)域內(nèi)選用的填料要具有較大的摩擦角、較高的強度以及較好的透水性，比如巖渣、礫石、砂礫等。選用內(nèi)摩擦角較大的填料有利于從臺背縫隙滲入的雨水沿盲溝或泄水管順利地排到路基外，從而使雨水對路基造成的危害有效減小，能夠使壓實性能得到改善，確保路基密實度達到設(shè)計要求。另外，還需要對路堤自重進行綜合考慮，橋頭填料可以采用泡沫苯乙烯等工程塑料，使地基應(yīng)力有效降低，最大程度上減少沉降，使路橋的安全系數(shù)大幅增加。

3.2 加強改進路橋過渡段建設(shè)材料

從橋臺材料的角度看，一般臺墻屬于剛形體，路基屬于彈塑性體，臺墻是砌筑較大剛性的堅石或澆筑鋼筋混凝土形成的，而路基是填筑大量柔性土形成的。由此可知，較大的剛度差存在于橋臺和路基之間。為了使剛度差引起的變形差得到有效克服，需要通過“剛?cè)徇^渡”方式使路基與臺墻之間的變形成為漸變式，通過逐漸變形的方式過渡路堤填土區(qū)域，避免路面因塑性變形出現(xiàn)沉陷或斷裂問題。目前有兩種方法能夠?qū)崿F(xiàn)臺背回填的“剛?cè)徇^渡”，第一種方法是將變剛度材料應(yīng)用到后背回填范圍內(nèi)，使路基土剛度能夠相臺墻剛度漸變，這種方法在工程施工中具有較低的可操作性；第二種方式是介于路基土與臺墻材料之間剛度的某種材料，但其厚度沿長度方向變化，使臺背回填遠薄近厚，最終使臺背回填達到“剛?cè)徇^渡”。

3.3 加強臺背回填位置的壓實度

對臺背回填土加強壓實，能夠使路面抗變形能力進一步提高。因為造成橋頭路面錯臺和跳車的主要原因就是橋頭處結(jié)構(gòu)突變，所以為了使結(jié)構(gòu)突變的影響最大程度消除和減少，應(yīng)該在抗垂直變形能力上使兩種性質(zhì)不用的體系實現(xiàn)平滑過渡。為了能夠?qū)崿F(xiàn)這一目的，路面面層下的結(jié)構(gòu)在設(shè)計方面由間斷的對接形式變?yōu)檫^渡性的局部搭接形式，從而使臨近橋臺路面結(jié)構(gòu)厚度大幅增加，應(yīng)力值有效降低，路面抗變形能力得到提高。

3.4 其它處理方法

在設(shè)計和施工過程中，需要合理設(shè)置排水坡度和設(shè)施，可以用級配碎石或礫石材料沿整個臺背豎直面在臺背回填土時做透水層，能夠使?jié)B入土體的積水或因凍融產(chǎn)生的游離水有效排除，確保土體始終處于干燥狀態(tài)，避免地基土體出現(xiàn)塑性變形或下沉現(xiàn)象。為了滿足填土壓實度的要求，需要對施工工藝進行完善，對施工方法加強管理，對施工質(zhì)量嚴格控制，在施工過程中加強監(jiān)理，全面檢查填筑材料、壓實機具以及填土厚度等，有效確保橋涵兩端填土和路堤施工質(zhì)量。

4 結(jié)語

綜上所述，路橋過渡段沉降是造成橋臺跳車的主要原因，橋頭跳車對車舒適和安全度都造成嚴重影響，施工單位需要認真分析跳車發(fā)生的各方面因素，針對不同原因制定行之有效的處治方案，及時反饋沉陷地基處理情況，加強技術(shù)溝通，從而有效杜絕跳車現(xiàn)象的發(fā)生，最大程度上消除路橋過渡段沉降對交通安全造成的不利影響，使路橋建設(shè)方面的發(fā)展得到推進。

參考文獻

[1]魏敏，李敏，朱斌泉.路橋過渡段不均勻沉降原因分析與處理方法[J].公路交通科技，2011，（6）：82-83.