公路橋梁路基連接段病害防治技術

孫光宇　周青云　于潔

摘要：公路橋梁與路基連接段常常會出現橋頭跳車的現象，影響行車的舒適性和安全性，本文通過對公路橋頭跳車成因進行分析，提出了相應的治理辦法，為公路橋梁與路基的銜接設計及施工提供了一定的參考。

關鍵詞：路基；沉降；變形1橋頭跳車危害分析

隨著我國城建交通事業的迅猛發展，公路及城市道路等級不斷提高，其中的橋涵構造物也越來越多，但從目前運行使用的情況來看，存在一些不盡人意之處，橋頭跳車即是一個普遍的現象。所謂橋頭跳車是指由于橋涵構造物與橋涵臺后的路堤之間相對發生沉降，造成橋涵兩端一定范圍內路面與橋面不平順，當其沉降差超過某一限定值時，車輛高速通過會引起車輛顛簸震動甚至騰空，致使司乘人員產生不適的現象。橋頭跳車不僅響道路的服務水平，降低了行車的舒適性和安全性，而且也影響車輛和橋梁的使用壽命加了運營成本和養護費用，因此，解決橋頭跳車問題具有很大的社會效益和經濟效益。

2不均勻沉降類型及成因分析

主要原因有不均勻沉降、剛度突變和車速與車輛本身的抗震性能等因素有關，以及臺背填土與構造物的不均勻沉降，水泥混凝土與瀝青彈性模量差別很大等因素有關。

2.1不均勻沉降的類型

1）縱坡變化

2）局部沉降：指其發生的位置分兩種狀態。垂直錯臺（小范圍內有比較大的沉降）；凹陷（局部沉降的最大深度距離橋臺背有一段距離，局部沉降范圍較錯臺較大）

3）過渡段橫坡變化

2.2成因分析

1）構造差異

橋臺構造物為剛性體，其剛度很大，尤其對大量采用的鉆孔灌注樁基礎，其自身壓縮幾乎為零，工后沉降量非常小，而臺后路堤填料一般就地取材，剛度相對很小，屬柔性體，在行車荷載反復作用下易產生較大變形，而且其塑性變形還會不斷積累。從抗變形能力即彈性模量來看，無論是何種形式的橋臺，與臺后填土相比，兩者的彈性模量均相差千倍左右，因而它們在壓縮沉降方面差異明顯。

2）地基沉降

在路堤自身恒重及行車荷載作用下，地基產生壓縮變形，形成沉降。特別是軟土地基路段，由于地基土天然含水量高，孔隙比大，壓縮性高，強度低，滲透系數小，地基沉降更為嚴重，而且需要幾年乃至幾十年的時間才能趨于穩定。同時這種沉降變形的大小受路堤土的性質和它的填筑高度影響（橋頭路段路堤一般比其他路段要高），所填土容重越大，填筑高度越高，其產生的基底附加應力就越大，從而引起的地基沉降變形也越大。

3）路堤路基沉降

雖然現行規范中采用了很嚴格的壓實標準，由于臺背填土本身含有水分，存在孔隙，施工中無論采取什么措施，何種填料，也不可能完全消除其顆粒間的空隙，在填土自重及車輛荷載的反復作用下，路基在一定期限內逐漸被壓縮，產生沉降。另一方面，路基在道路投入使用后并沒有全部完成固結沉降，在車輛荷載作用下，填料顆粒骨架仍會發生蠕動變形，它所產生的次固結沉降可以達到總沉降的10%左右。

4）排水不暢及填土流失

橋涵構造物與路堤銜接處設計不合理，致使在車輛動荷載的沖擊下產生裂縫，降水會沿著裂縫下滲，對路面路基產生沖刷侵蝕，并增加各結構層和路堤的含水量，甚至造成細粒土的流失，進一步加劇臺后路基的沉陷。

5）其他因素

設計方案、施工工藝以及采取的處治措施對不均勻沉降也都有較大的影響。 填料要求不嚴格，選擇不當；軟弱地基沒有進行必要的處理；臺背排水設施考慮欠佳，從而使路堤在通車后沉降過大。臺背填土速度過快，沒有充分固結等；施工過程中，壓路機受橋臺限制，對緊靠臺背的填土難以碾壓到位，存在壓實盲區，壓實度不符合要求。

3綜合防治技術

3.1地基處治技術

為減少橋路過渡段的不均勻沉降，有效控制橋頭跳車，對臺背地基進行處理改良是非常必要的，尤其是軟弱地基更要進行特殊化處治，目前國內已有換填法、淺層處治法、碎石樁、石灰（二灰）樁法、超載預壓法、塑料排水板法、深層攪拌法、土工織物、井點降水、高壓噴射漿法、豎向排水體預壓法等等，這些都是行之有效的常用方法。在工程應用中，應綜合考慮土質、安全、經濟等因素和實際情況，選擇合適的處治方法，以改良地基性能，提高承載力，減少地基沉降對地基處理時，要考慮路堤縱向及橫向變形的協調問題。

1）合理安排施工工序，設法盡早對路橋過渡段路堤進行施工，保證有足夠的時間沉降。

2）設法提高臺背回填區路堤的壓實度，減小因填料自重和車輛荷載作用下壓實度增加而產生的沉降。

3）在考慮經濟性的前提下，合理選擇填料，比如輕質材料，透水性材料。

4）臺后路基填筑前，在處理后的地基拱上設置橫向泄水管或排水盲溝。

3.3路面處置

1）設置橋頭搭板和枕梁。設置橋頭搭板和枕梁對避免橋臺與路面之間的錯臺是必要和有效的，可以使柔性路堤產生的較大沉降逐漸過渡到橋臺地段，起到勻順縱坡的作用。

2）預設反向坡度。當能預測出路堤沉降規律的時候，為爭取工期，可采用在臺堤結合處預留反向坡度，類似于設置橋梁預拱度。

3）設置過渡性路面。可在橋頭一定長度范圍內鋪設過渡性路面，待路堤沉降基本完成（一般3a～5a）后，再改鋪原設計路面。過渡性路面可采用預制砼塊、條石鋪砌，其優點是翻修處理速度快，但不易鋪砌平整，行車有顛簸抖動感，砌縫易滲入雨水，損害路基；也可采用半剛性過渡層和瀝青表處過渡層等類型。

4）橋面與路堤路面的鋪裝層砼一次完成，這種方法可以解決路面與橋面砼連接的順適性。

4 結語

由于各種因素綜合作用，對于橋頭跳車采用單一措施處治的作用與效果總是有局限性的，因此，要解決橋頭跳車病害或使防治作用更為有效，需綜合考慮，同時采用多種措施進行綜合防治，。

參考文獻

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