加强路桥过渡段施工技术控制

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　　【摘 要】随着社会经济的发展，路桥工程在我国如雨后春笋般兴起。由于线型要求，桥梁在公路工程中所占比重大大增加，而公路对路面平整度要求越来越高，桥头跳车对高速行驶车辆的行车舒适性乃至安全性所构成的威胁日见突出。因此，路桥过渡段上的路面的合理结构形式、高质量的材料和先进的施工工艺等问题引起了工程界的关注，必须对之进行研究，从而提出了施工技术的控制措施。
　　【关键词】路桥工程；过渡段；施工
　　1 路桥过渡段存在问题及原因分析
　　1.1 桥头引道软土地基处置不佳。公路调查结果表明，在桥头引道，由于存在软土地基，桥台台背路堤施工时填土压实不足，雨水侵蚀造成路堤填土流失和强度降低，这是造成路桥过渡段路堤沉降的主要因素。究其原因：a.施工图设计时，地质钻探布孔过少，钻探深度不够，未能及时发现软基存在，导致桥头路堤软土地基处治遗漏，或采取的处治方法不恰当。b.桥台台背路堤施工时填土压实不足，软土地基孔隙水压力没有得到充分消散，固结过程没有完成，从而导致过大的工后固结变形和次固结变形。
　　1.2 桥头搭板设计欠妥。桥头过渡段多采用搭板结构，而设置搭板后的桥头跳车现象依然存在。分析其原因有两方面：a.根据桥梁的长度，桥头设置搭板长度分为：大中桥搭板长度为8m，小桥及涵洞搭板长度为5m。而在该工程施工中桥头路堤处于高填方，路桥间相对沉降量大，而搭板长度不足以起到顺接作用，车辆行驶时往往出现桥头跳车现象；b.搭板设计根据支承在弹性地基上的板计算，未考虑台背路堤沉降，雨水冲刷带走台背填土等原因造成搭板与台背路堤脱空的不利受力状态。结果形成搭板设计强度不足，产生断板，引起桥头线形突变，诱发车辆跳车现象。
　　1.3 桥头引道路堤边坡防护措施欠妥。该工程中，台背路堤的填土材料采用砂类、渗水性土作为填料，而没有考虑防水和排水设施，仅采用浆砌片石护坡。然而，在该工程的勘察过程中发现，许多桥头路堤沉降比较严重的地方，往往伴随锥坡和护坡水毁，从而导致桥台处于长期浸水路段，导致台背填土流失，路基强度降低。在行驶车辆长期反复作用下，桥头引道过渡段填土塑性变形，诱发桥头路堤不均匀沉降，出现桥头跳车现象。
　　1.4 桥台台背路堤压实度不符合标准。施工过程涉及各个方面，从该工程施工调查结果可知，台背填土普遍存在压实不足的问题，在道路营运过程中，路基在车辆荷载以及自然因素作用下，会形成土基塑性变形的积累导致路桥之间的差异沉降，从而影响高等级道路路面的平顺程度。主要因为：a.桥台台背防水措施不足，水下渗入地基，使填土流失，路基强度下降。b.台背填土压实施工时，施工作业面小不易使用大型机械，即使使用大型机械也难以碾压到位。填土较多较厚，而且施工时间有限，容易产生台背填土压实不足。这是产生路桥过渡段不均匀沉降的一个根本原因。
　　2 加强路桥过渡段施工的措施
　　2.1 加强软土地基处理。处理好桥背软弱地基是控制桥头跳车的重要措施。a.采用灰土垫层处理地基。灰土垫层是用素土或灰土自下而上分层回填分层夯实而成，形成局部灰土垫层和整片灰土垫层的地基处理方法。灰土具有一定的胶凝强度和水稳性，质量合格的灰土垫层本身承载力标准值可达到300Pa～600Pa，变形模量或压缩模量可达20MPa～40MPa。灰土垫层在处理湿陷性地基中的应用首先可消除地基的部分湿陷量，减小湿陷性土层的厚度和地基的总湿陷量。其次，降低土或灰土垫层地基的压缩性，提高其承载力和变形模量。最后，路基基础上的荷载通过垫层扩散，可减小其下卧层顶面的附加压力，从而达到控制未处理土层的剩余沉陷量的效果。b.采用挤密桩复合地基。采用挤密复合地基的方法来处理路基填土，是利用在填筑完毕的路基上成孔，通过挤密作用，使路基土密实度提高，然后在孔内填入材料并振动压实成桩。因为桩的挤密与置换作用，路堤填土的密实度提高，应力减小，路堤整体刚度增大，进而减小了路堤的压缩变形。c.采用排水固结法使地基孔隙水得到充分消散。排水固结法包括袋装砂井、塑料排水板、超载预压和真空堆载预压等方法。
　　2.2 合理设置搭板。搭板的设置可采用预留反向坡度方法，即搭板与桥台连接处标高一致，而与路面连接端则高于设计标高，形成一个预留的反向坡。该方法的关键在于考虑路线纵断面平顺的前提下，确定沉降差和预留反向坡度，坡度大小根据路桥之间的沉降差而定。搭板与桥台间的锚固方法有竖向和水平向两种。基于搭板自由端在车辆荷载作用下必然发生竖向位移，而水平向的锚固更符合这一受力状态，并有利于桥台受力的考虑，我们宜采用水平锚固方法。
　　对于是否设置枕梁，通过研究表明，枕梁设在搭板尾端，不利于板底弯拉应力的控制。且板端枕梁附近一定范围内板下地基处理不当，将发生局部下沉，造成二次跳车。但是，根据该工程的实际，通过枕梁的设置可以将搭板传递下来的荷载分布到较大面积的地基上，还可以增加搭板的横向抗弯刚度，因此，综合来看，在该工程中合理设置枕梁是利大于弊的。同时，有关研究表明，设置1.5m 宽路肩可以使搭板底部最大弯拉应力减少20%。因此，设置搭板时，为改善搭板的受力状况，应注意修筑好路肩。搭板长度的确定依据实际沉降差的大小来确定。
　　2.3 合理选择台背填料。实施路桥过渡段路堤填筑之前，要有目的地选择施工路段的填料，采用各种土壤作对比试验。其试验项目包括：a.土壤的液限和塑限联合测定，实施筛分和击实试验；b.各种土壤在相同压实机具下达到同等压实度时的压实遍数与松铺厚度的关系。从实验结果中，比较各种土壤的技术指标，从中选出最适宜的土壤作为过渡段路堤的填料。同时，对整个台背填筑从地基开始应采取适当的加固措施，采用砂性土、砂砾、碎石土填筑，必要时用石灰或水泥进行稳定处理，也可采用半刚性材料填筑，以此减少路基工后沉降。
　　2.4 设置台背排水措施。做好台背排水工作，要根据填料类型、当地降水情况、地表水情况，选择适宜的排水方式，设置排水沟、截水沟等，疏导水流，防止降水及其他水流对台背填土的浸泡和侵蚀。
　　2.5 提高台背路堤压实质量。桥台背后填土应当与锥坡填土同时进行，填土应分层填筑，松铺厚度不超过15cm，压实一层后再铺一层，每层碾压完都要检测质量。其施工顺序为汽车卸土、推土机平整、洒水或晾晒、人工平整、压路机碾压、压实度检测。压路机碾压过程中，应坚持以下原则：a.尽量使用大型机械如压路机进行压实，压路机压不到的地方用小型机械进行压实；b.采用振动压路机碾压时，除对台背路堤填土与路基土方连接处必须加以振动，增强碾压效果外，桥台附近采用不振动静压，并慢速碾压，以免损伤桥台； c.检查填土松铺厚度、平整度和含水量，符合要求后进行碾压；d.据压实试验提供的松铺厚度和控制压实遍数进行压实；e.台背填土压实后的自然沉降。填土越高，路堤所需的自然沉降时间越长。一般高填方需要至少一年自然沉降的时间才能达到基本稳定。台背填土施工的时间有限，但应当尽量保证三个月以上的自然沉降时间。
　　3 结束语
　　在路桥过渡段，由路桥结构的刚度差引起的过渡段轨道刚度的变化对高速行车的影响远不及由路桥结构的沉降差或错落式沉降引起的轨面弯折变形显著，必须根据工程实际，进行全过程的系统的科学管理，加强控制施工中的各个环节工序的工程质量，减少路桥结构的沉降差或消降错落式沉降，提高社会经济效益。
　　参考文献
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