路橋過渡段施工技術(shù)探討

侯必珍

（山西遠方路橋（集團）有限責(zé)任公司，大同037006）

市場經(jīng)濟改革方興未艾，作為國家最重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，公路建設(shè)和鐵路建設(shè)因其在交通市場中的優(yōu)越性與靈活性，在市場經(jīng)濟改革中扮演著其它交通運輸方式不可替代的角色。公路與鐵路作為國民經(jīng)濟命脈，其建設(shè)事業(yè)迅猛發(fā)展，持續(xù)不斷的為我國經(jīng)濟進一步發(fā)展添油加力。

然而，從建成的高速公路等高等級公路來看，仍然存在諸多問題。在公路與鐵路建設(shè)中，在路橋過渡段存在問題嚴重，常常影響到行車的安全性與舒適性。路橋過渡段常見的病害為路面在臺背回填處出現(xiàn)沉陷或斷裂，車輛通過臺背回填處跳車。車輛駛過橋頭時，由于沉降差異的臺階會激起汽車的振動，使司乘人員處于振動環(huán)境之中。車輛振動會影響著人的舒適性、工作效能和身體健康。在高速公路高速鐵路迅猛發(fā)展的今天，對車輛的安全性、經(jīng)濟性、舒適性的要求越來越高，跳車這一問題也越來越突出，進而影響了公路鐵路運輸?shù)男б?。因此，諸如此類的跳車問題應(yīng)引起整個運輸行業(yè)的高度重視，但至今這一問題仍未得到滿意的解決。

1 路橋過渡段概述

1.1 路橋過渡段的認定及結(jié)構(gòu)要求

路橋過渡段即是路基和橋梁的過渡結(jié)構(gòu)，是實現(xiàn)路基剛性平穩(wěn)過渡的關(guān)鍵部位。

橋臺區(qū)域常常產(chǎn)生線路縱向剛度突變，車輛在行駛中經(jīng)過過渡段時會對橋臺或其過渡段作用較大的水平和豎向沖擊，此種沖擊作用直接導(dǎo)致路橋過渡段的道碴翻漿、路基下沉變形等線路病害。隨著技術(shù)標準的日益提高，尤其在我國高速公路與高速鐵路的發(fā)展，路橋過渡段在結(jié)構(gòu)設(shè)計、填料選擇及施工工藝等方方面面必將有更大的改進與發(fā)展。

路橋過渡段應(yīng)滿足以下三方面結(jié)構(gòu)要求：剛度和強度的要求；平穩(wěn)過渡且中間無斷接；施工后沉降符合設(shè)計要求。

1.2 設(shè)置過渡段的原因

在路橋過渡段，線路縱向剛度放生突變，首先是線路剛度的變化，而另一方面，也直接導(dǎo)致路基與橋臺的沉降差異，從而使橋渡點附近極易產(chǎn)生沉降差而導(dǎo)致線路不平整。車輛在線路上高速行駛時，因線路不平整而增加車輛的豎向振動，車輛與線路之間的相互作用力畸形，直接影響線路結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，甚至危及行車安全。

為使線路縱向剛度均勻變化，在路基與橋梁之間設(shè)置一定長度的過渡段，以期從某種程度上盡量減少路基與橋梁之間的沉降差。過渡段的設(shè)置可以從根本上減少車輛行駛過程中的振動、減緩線路變形，從而達到保證列車安全、平穩(wěn)、舒適運行的目的。

1.3 路橋過渡段常見病害

隨著我國現(xiàn)代化進程的加快，鐵路建設(shè)、公路建設(shè)技術(shù)的不斷提高，橋梁與線路的建設(shè)速度與質(zhì)量都得到了跨越式的發(fā)展。然后由于過快的建設(shè)速度等原因，很多線路建成通車后都出現(xiàn)了不同程度的病害。特別是路橋過渡段，因其位置的特殊性，作用的復(fù)雜性而成為病害多發(fā)處。只有找到路橋過渡段病害的破壞防止模式及病害原因才能找到合適的施工及補救措施，從而達到防治病害的目的。

路橋過渡段的常見病害如下所示：

由于橋涵多處于溝壑低端，因其地下水位較高且多數(shù)為軟弱地基等原因，在線路運營荷載的作用下，常常是地基產(chǎn)生較大沉降，形成地基沉陷。特別是由于軟弱地基一般都具有天然含水率高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度低、滲透系數(shù)小的特點，地基沉降更為嚴重，并且需要相當(dāng)長的時間才能趨于穩(wěn)定。

橋涵工程中的橋臺往往采用剛性較大的鋼筋混凝土澆筑而成，整體剛度很大。與此同時，與橋臺相連的線路往往是由剛度較小、柔度較大的彈塑性體組成。在線路運營階段，結(jié)構(gòu)受到較大的車輛荷載，橋臺和線路之間的剛度差往往引起橋臺和線路之間產(chǎn)生較大的塑性變形，增強了橋頭跳車的振動效果。

新建線路路橋過渡段采用設(shè)置橋頭搭板的方法預(yù)防橋頭跳車。由于種種原因，運營過程中會出現(xiàn)搭板斷裂，進而產(chǎn)生一種新的病害。其病害形式主要表現(xiàn)為搭板底部脫空，枕梁部分及其以外的路基沉降較小，搭板較薄，不足以單獨承受上部荷載，搭板沿脫空區(qū)受力較大的方向發(fā)生斷裂等特征。

2 路橋過渡段施工技術(shù)應(yīng)用

2.1 路橋過渡段搭板的設(shè)置

因橋臺和線路之間的剛度差異，在線路運營階段往往會發(fā)生跳車現(xiàn)象。工程中為防治此類病害常采用設(shè)置搭板的方法。一般來說，可以在以下情況下采用搭板：

首先，在預(yù)先考慮了線路縱斷面平整度，確定了沉降差和預(yù)留坡度的條件下，在橋臺連接標高處設(shè)置搭板。在實際工程中常常采用橫向的搭板錨固方法。橫向的錨固符合車輛在車輛荷載作用下的受力狀態(tài)，同時也可改善橋臺的受力狀態(tài)。

其次，在線路設(shè)計時，根據(jù)計算理論，在路橋過渡段范圍內(nèi)，根據(jù)線路走向及力學(xué)性能對搭板的角度進行調(diào)整，使其符合線路的變形狀況。此方法雖然能夠節(jié)省施工材料，但由于施工難度和測量計算問題等因素，基本上不予采用。

對于不設(shè)置搭板的情況，必須對臺后填筑做周密的設(shè)計，必要時做相應(yīng)的結(jié)構(gòu)措施。

2.2 路橋過渡段排水的控制

路橋過渡段施工之前，必須根據(jù)施工工地情況，采取必要的防水排水措施。過渡段臺背回填料表面應(yīng)按設(shè)計要求采取措施防止地表水滲入。過渡段臺背與回填料之間應(yīng)按設(shè)計要求設(shè)置防排水層。過渡段坡腳兩側(cè)、路堤底部的縱橫向排水措施應(yīng)符合設(shè)計要求。過渡段路堤兩側(cè)防護砌體的施工應(yīng)在地基和路堤變形穩(wěn)定后進行，并宜與相鄰路堤的防護砌體施工相互協(xié)調(diào)。

在過渡段施工過程中，必須為工程的防水排水提供切實有效的保證，避免橋臺與線路連接處發(fā)生滲水等現(xiàn)象。滲水現(xiàn)象會直接導(dǎo)致線路路面結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，影響線路和路基的穩(wěn)定性，并進一步加劇跳車等病害。在實際施工過程中，應(yīng)根據(jù)臺背填筑材料的類型、工地天氣情況、水文條件等選擇排水方式，以確保填筑材料中的水分能及時疏干。具體的工程措施有：在線路路基填筑前，根據(jù)現(xiàn)場狀況，在地基土拱上設(shè)置泄水管；在線路基地施工前，根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)狀況，填筑橫坡，與泄水管完成地溝等工程構(gòu)造。與此同時，必須在地溝內(nèi)鋪設(shè)帶有泄水孔的泄水管道，在管道周圍鋪設(shè)透水性良好且孔徑較大的砂石材料，在整個臺背區(qū)域內(nèi)鋪設(shè)隔水材料，避免出現(xiàn)隔水死角。最后應(yīng)確保上述泄水管道泄水通暢且泄水范圍不在工程范圍內(nèi)，必要時對盲溝出水口進行施工處理，并在臺背處鋪設(shè)防滲層。

2.3 路橋過渡段臺后填筑技術(shù)

首先，在臺背回填處采用小型壓實機進行壓實。作為路基沉降與跳車的主要影響因素，臺背回填處壓實的施工質(zhì)量至關(guān)重要。臺背的位置特殊且易成為壓實工作中的薄弱環(huán)節(jié)。因此在臺背回填處施工時應(yīng)十分小心，一旦機械處置不當(dāng)，往往會對臺墻造成較大影響。

其次，在工程施工過程中應(yīng)采用較易于壓實的材料，選用較薄的厚度分層壓實。根據(jù)施工經(jīng)驗，在相同施工條件下，粘性土比砂粒材料或碎石材料的壓實效果好，但是若采用粘性土進行填筑壓實，在機械的選用上又會帶來困難，小型器具對粘性土的操作十分復(fù)雜。若在過渡段橋頭處設(shè)置了搭板，一旦出現(xiàn)壓實不達標就會造成搭板和地基的沉降。壓實度的不達標還會導(dǎo)致搭板懸空受力，這對整個線路的路基設(shè)施都會造成很大影響。因此，考慮到工程質(zhì)量等問題應(yīng)對路基的壓實提供質(zhì)量保證。

最后，在壓實過程中，在接近路基頂面時，應(yīng)改用振動式壓路機或其它小型壓實機具，并應(yīng)根據(jù)壓路機械的振壓作用深度，決定填筑的厚度，應(yīng)采用分層填筑、分層碾壓、分層檢測的方法進行施工。同時，為保證壓實作用盡量靠近構(gòu)造物，可將路基縱向填筑成帶有一定角度的斜坡，以便壓路機碾輪盡量接近，在角度的調(diào)整上，應(yīng)保證與構(gòu)造物成鈍角，并且不宜過大，以保證碾壓機械能夠穩(wěn)定安全的作業(yè)。

2.4 路橋過渡段軟弱地基的處理

路橋過渡段的路基處理中，如何處理橋背軟弱地基對控制橋頭跳車有著十分重要的影響。目前，常用的軟基處理方法有換土法、超載預(yù)壓法、減少附加應(yīng)力法等，可以根據(jù)不同的土層結(jié)構(gòu)，不同的路橋使用狀況甚至氣候狀況進行有區(qū)分的應(yīng)用，達到改善地基性能，提高承載力，縮小橋臺與路堤的沉降差，避免錯臺。一般來講，在軟土地基上，進行有關(guān)的橋臺施工時，通常采用樁基礎(chǔ)。如果修筑高路堤時，地基的軟土層較厚，根據(jù)回填材料質(zhì)量不同，軟土?xí)l(fā)生側(cè)向擠動并對基樁造成很大的側(cè)向壓力，從而導(dǎo)致橋臺產(chǎn)生水平位置的偏移或轉(zhuǎn)動。這樣，不僅會對橋梁支座以及伸縮縫造成一定的破壞，甚至可能出現(xiàn)損壞橋面和橋臺的情況。由此，為避免基樁出現(xiàn)非正常位移，可以采用以下兩種方式：增強地基土或用基樁，減輕回填材料質(zhì)量，以此幫助基樁抵抗填料側(cè)向流動；另外，可在橋頭采用樁板法、連接箱式橋臺等施工方法，有效減少路基的沉降。

2.5 橋頭換填施工技術(shù)控制

在以往的橋頭回填施工中，因換填石灰土多處于素土包圍之中，施工場地狹窄只能用小型機具進行處理，而且由于與素土接頭處施工不便，往往出現(xiàn)問題。所以在公路施工中應(yīng)當(dāng)把臺背處的路基全部挖開，統(tǒng)一填筑石灰土，不再保留周圍的素土。這樣，重型壓路機就可以開進臺背處進行碾壓。雖然素土變更為石灰土提高了一部分造價，但這樣既保證了臺背回填質(zhì)量，又減少了人工與小型機具費用，同時有利于縮短工期，平衡全線路基施工，總體看來利大于弊。

3 結(jié) 語

在實際工程施工中，路橋行業(yè)相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)將實際施工過程中遇到的困難和問題做出相應(yīng)的總結(jié)。明確路橋過渡段施工過程中各種病害出現(xiàn)的來龍去脈，結(jié)合專業(yè)知識，對病害現(xiàn)象分門別類并進行科學(xué)的分析。同時因地制宜對癥下藥，提出相應(yīng)的工程技術(shù)措施對路橋過渡段病害進行防治，為路橋過渡段的施工技術(shù)的提高做出應(yīng)有的貢獻。

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