云南某高速公路橋頭跳車病害特征及處治技術

唐斌

摘要：云南某山區高速公路在通車兩年內陸續出現了橋頭路基沉陷、橋頭跳車、路面開裂等病害。文章結合該高速公路橋頭跳車病害檢測工作，分析了該項橋頭跳車病害的類型和特征，從下伏基礎、路基填筑材料、施工質量等方面對橋頭跳車病害的成因進行了分析，并介紹了相應的病害處治措施。

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.

關鍵詞：山區高速公路;橋頭跳車;裂縫;路基沉降

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

中圖分類號：U416.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2018）34-0240-02

0? 引言

云南省某高速公路路線全長105km，主線為山嶺重丘區雙向四車道高速公路，2012年底，該高速實現試運行通車;但是在試運行兩年內，全線橋頭路基路面出現了不同程度的病害，橋頭路基先后出現了路基沉陷、路基開裂、橋頭跳車、搭板開裂等問題。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105km，2014、2015兩年均組織了對全線進行了病害檢測，2015年全線共檢測到橋頭跳車病害37處。34處橋頭路基沉降伴有路基縱向裂縫及錯臺現象，2處橋頭路基沉降伴隨搭板沉陷病害，還有1處病害存在橋臺與路基整體沉降病害。

1.2 病害特征分析

橋頭路基發展勢態：37處橋頭跳車中有3處在過去一年中基本穩定，沒有繼續發展的趨勢;13處橋頭跳車在過去一年中有輕微發展，錯臺高度小幅度增加;21處橋頭跳車在過去一年中繼續發展，錯臺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。

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

2? 病害成因分析

根據以往的工程經驗，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，使用粘性土填筑導致臺背土體壓實度未達設計要求;③橋頭路基整體壓實度不夠，導致路基整體沉降。在工程實踐中，橋頭路基的沉陷多數都是多種因素綜合作用的結果，因此需要結合檢測資料、地質資料、施工記錄進行綜合判斷。

2.1 橋頭軟基工后沉降導致的橋頭跳車病害

本工程當中有8座橋的橋頭存在一定厚度的軟土路基，軟土的性質均為淤泥質粘土夾淤泥質粉土，軟土厚度3-6m不等，設計采用換填1m表土以及預壓12個月的處理措施;然而根據施工記錄，大部分橋頭軟基的實際預壓時間僅為1-3個月不等，且在預壓施工中未搭設砂井或塑料排水板提供排水通道，因此導致橋頭路基填筑施工完成后軟土的固結均未完成，大量的工后沉降導致橋頭路基的整體沉降。這6座橋的12個橋頭普遍存在較大范圍的工后沉降，路基沉降的縱向長度均在50m以上，路基沉降量在10-40cm之間，有2處發生了橋頭搭板沉陷的現象，還有1處橋臺與路基發生了同步沉降，且工后沉降在兩年內并未收斂，一直處于發展狀態。

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

經鉆孔取樣發現，本工程有4座橋的橋頭路基填筑材料未使用砂性土，由于臺背路基填筑壓實的空間較小，且土體的含水率控制不到位導致臺背范圍內的土體壓實度未達設計要求。這4座橋的8個橋頭5-10m范圍內的路基均存在一定的工后沉降，且路基兩側的沉降大于中間的沉降，工后沉降在1年左右的時間開始收斂，沒有出現繼續擴大的趨勢，工后沉降量在0-10cm之間。

2.3 橋頭路基填土壓實度不達標

其余13處發生橋頭跳車的橋頭路基均為旱橋，不存在軟土地基，經鉆孔取樣也未發現填筑材料不合格的情況，這13個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年檢測工作結束時間為止，其中的7處路基沉降已經趨于穩定，有6處路基的沉降仍在繼續發展，這6處路基的填筑高度均超過10m。

3? 病害處治措施

3.1 壓力注漿加固處治技術

壓力注漿加固處理技術主要用于處理路基填筑壓實度不夠、且沉降尚未穩定的地段，路基注漿處治長度大于路基沉陷范圍。橋臺、路基注漿處治主要目的是為了解決橋臺及路堤填方的不均勻沉降問題，漿液主要用于充填回填土內的孔隙，提高回填土的力學強度和變形模量，從而提高橋臺背填土及路基的整體性。根據施工補勘獲得的橋臺、路基回填土的基本土工試驗資料，計算得到回填土的孔隙率，設計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計注漿量。注漿采用下行式注漿，每個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 堆載預壓加固處理措施

對于工后沉降尚未完成的橋頭路基可采用預壓加固技術進行處理，在本工程中由于道路施工試運營已經超過兩年，軟土路基中大部分工后沉降已經完成，且下伏軟土的強度較高，因此可以采用預壓加固的方法加速工后沉降的完成。

堆載預壓主要包括三種技術措施：搭設排水通道、施作反壓護道、施工堆載。為加速軟土的固結，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;其次為防止軟基產生滑移破壞，在施加堆載之前在路基兩側施工反壓護道，反壓互道下設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壓的時間根據沉降觀測、下伏軟土的力學性質綜合決定。在堆載預壓的過程中，應加強沉降監測，待路基沉降趨于穩定即可卸載，并開展下一步的路基、路面施工。

4? 結語

山區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。

山區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、路基填筑壓實度未達標、臺背填筑材料不合格等原因。要準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、工后沉降的發展規律、路基填筑材料的性質;如果橋頭路基下部存在軟土路基，則還要查閱施工過程資料，了解軟土路基的施工處治技術與處治過程;綜合上述分析進行綜合分析才能準確判斷不同病害的成因。

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