小議路橋過渡段沉降病害及跳車處治的措施

賈東風(fēng) 賈東莉

摘 要：過渡段作為剛性橋臺與柔性路堤的結(jié)合部位，在結(jié)構(gòu)上是塑性變形和剛度的突變體，其施工質(zhì)量的高低對路橋工程整體質(zhì)量的提升具有關(guān)鍵性的作用。在公路運(yùn)營過程中，路橋過渡段不均勻沉降而引起的跳車事故，屢屢發(fā)生，其主要原因在于路橋過渡段結(jié)構(gòu)設(shè)計或施工不合理。為減少不均勻沉降，必須充分了解路基病害主要特征，找出路橋過渡段沉降病害及路車處治措施，提高車輛安全，保障公路的正常運(yùn)營。

關(guān)鍵詞：路橋過渡段；沉降病害；跳車處治

1 路基病害主要特征分析

1、路基整體滑移

路基整體側(cè)向滑移可以說是路橋過渡段路基常見病害，這種病害產(chǎn)生主要是因為路基邊坡設(shè)置不合理或者路基邊坡受到外力影響嚴(yán)重破壞，在上端重負(fù)荷作用下產(chǎn)生不同規(guī)模的縱向裂縫或者是沿著破裂呈現(xiàn)整體下滑形式。橋梁過渡段的路基整體向橋臺方向移動，臺前土體處于無側(cè)限受壓狀態(tài)中。如果道路橋梁工程中的錐坡受到嚴(yán)重?fù)p害，在自身重量以及道路行駛車輛的沖擊作用下，土體會出現(xiàn)向橋內(nèi)移動的趨勢，致使橫向裂縫問題產(chǎn)生，路基平整性會受到嚴(yán)重影響，導(dǎo)致道路橋梁過渡段橋頭跳車現(xiàn)象嚴(yán)重。

2、路面凹陷

路面凹陷與路基整體滑移是路橋過渡段路基常見病害，這種病害造成影響巨大，會嚴(yán)重降低車輛行駛的安全性和穩(wěn)定性，導(dǎo)致交通事故發(fā)生的概率提高。局部沉降問題產(chǎn)生主要是因為道路橋梁過渡段上局部位置土體與橋臺或者是其他位置上土體不均勻沉降較大產(chǎn)生的。局部沉降問題會使得車輛行駛較為顛簸，導(dǎo)致車輛只能緩慢運(yùn)行，對于路面結(jié)構(gòu)也會造成破壞，維修工作開展具有很大難度性。還需要注重的是垂直錯臺，不僅會使得行駛車輛受到巨大的附加沖擊，同時對于橋臺結(jié)構(gòu)也會產(chǎn)生相應(yīng)的水平?jīng)_擊力，導(dǎo)致橋臺結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重?fù)p害。

2 路橋過渡段沉降病害及跳車處治的措施

1、臺背地基處理

深層攪拌法是用于加固飽和粘性軟土地基的一種方法。目前應(yīng)用最多的為粉噴樁，一般借助于壓縮空氣，采用專門深層攪拌機(jī)械設(shè)備，從不斷回轉(zhuǎn)的中心軸端向四周被攪松的土體噴出漿體或粉體固化劑（如水泥等），經(jīng)葉片攪拌并吸收周圍水分，在加固的深層軟土中進(jìn)行一系列物理、化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性和一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)復(fù)合地基，從而提高橋頭軟土地基的承載力，減少沉降量，縮短固結(jié)期，提高邊坡穩(wěn)定性。

采用石灰粉噴樁加固軟粘土，其原理與道路常用的石灰回固土基本相同。石灰與軟土主要發(fā)生以下作用：石灰的吸水、發(fā)熱、膨脹作用；離子交換作用；碳酸化作用（化學(xué)膠結(jié)作用）、火山灰反應(yīng)以及結(jié)晶作用。這些作用使土體中水分降低、土顆粒微聚而形成較大的團(tuán)粒，同時土體化學(xué)反應(yīng)生成復(fù)合水化物在水中逐漸硬化而與土顆粒粘結(jié)一起，從而提高了地基的物理力學(xué)性質(zhì)。水泥攪拌樁加固軟粘土基原理是在加固過程中發(fā)生水泥的水解和水化反應(yīng)；水泥水化生成鈣離子與土粒的納離子交換使土粒形成較大團(tuán)粒。這些反應(yīng)使土顆粒形成凝膠體和較大顆粒；顆粒間形成峰高狀結(jié)構(gòu)；生成穩(wěn)定的不容于水的結(jié)晶化合物，從而提高軟土強(qiáng)度。

2、橋頭路基施工

橋頭過渡段路基必須密實、穩(wěn)定而均質(zhì)。影響路基強(qiáng)度和穩(wěn)定的地面水和地下水，必須采取攔截或排出路基以外的措施。一般要求填土處于干燥或中濕狀態(tài)，過濕狀態(tài)或強(qiáng)度與穩(wěn)定性不符合要求的潮濕狀態(tài)的填土，必須經(jīng)過處理。

在臺背回填區(qū)范圍內(nèi)宜選用摩擦角大、強(qiáng)度高、壓實快、透水性好的填料。同時選用內(nèi)摩擦角較大的填料也有利于從臺背縫隙中滲入的雨水沿盲溝或泄水管順利到路基外，從而減緩雨水的危害，而且也有利于改善壓實性能，使路基容易達(dá)到設(shè)計要求的密實度。同時考慮到減輕路堤自重，有效降低地基應(yīng)力，減少沉降并增大安全系數(shù)，可采用輕質(zhì)材料如粉煤灰等，可以大大降低路堤對地基的荷載，有利于減少地基沉降以及路基對橋臺的側(cè)壓力。

3、路面處理

路橋連接處設(shè)置橋頭搭板，可以使在柔性路堤產(chǎn)生的較大沉降逐漸過渡到剛性橋臺上。搭板的近臺端至于橋臺上，搭板與橋臺通過錨筋相連，并在搭板與橋臺接縫填入瀝青瑪蹄脂防治水分滲入。搭板的遠(yuǎn)臺端擱置在路基上，路基沉降后搭板會產(chǎn)生縱向滑移。為此，必須在臺頂與搭板之端間設(shè)置錨栓。搭板形式分為等厚、變厚度和臺階形三種。橋頭搭板長度設(shè)計應(yīng)根據(jù)路基的容許工后沉降值計算確定，常取3m-15m（當(dāng)超過8m時，宜設(shè)計成兩段式或三段式搭板）。由于在枕梁處發(fā)生局部下沉造成這一部位的跳車，搭板和路堤的銜接處也會有二次跳車產(chǎn)生，為避免二次跳車，可以在搭板尾端加設(shè)一段淺埋的變厚式坦板，其長度一般取3m-5m，對于水泥混凝土路面，也可將與搭板連接處的路面板改為變厚式板。

4、臺背填筑材料的選擇與施工

橋頭過渡段沉降差異及橋頭跳車產(chǎn)生的原因，主要是路基壓縮沉降和地基沉降引起的，臺背處填筑內(nèi)摩擦角較小的材料，加之壓實質(zhì)量影響，路的的壓縮沉降量一般較大，為保證臺背處路堤的穩(wěn)定，其填土應(yīng)選用內(nèi)摩擦角較大的透水性材料，如碎石等就能較好地減少路基的壓縮沉降，另一方面也有利于臺背縫隙中滲入的雨水沿盲溝或泄水管順利排出路堤外。

臺背后填筑透水性材料，應(yīng)滿足一定的長度、寬度和高度要求，在通常情況下，臺背填料順路線方向長度頂部為距翼墻尾端不小于臺高加2m，底部距基礎(chǔ)內(nèi)緣控制長度不小于2m，拱橋臺背填土長度不應(yīng)小于臺高的3-4倍。臺背與路基接壤處，為保證連接質(zhì)量，一般路基留一斜坡，斜坡度不大于1：1（也可用臺階形式連接）。

3 路橋過渡段沉降病害及跳車處治注意事項

1、為了保證臺背填料的充分夯實，施工單位除應(yīng)準(zhǔn)備一般路堤填筑所必需的壓實機(jī)械外，還應(yīng)準(zhǔn)備足量和性能適宜的小型振動壓實設(shè)備和打夯設(shè)備，以保證邊角的壓實度達(dá)到設(shè)計和規(guī)范要求。

2、臺后填料與路基填料一致，施工中填料含水量較低，必須進(jìn)行灑水處理。灑水量須按計算所需要求嚴(yán)格控制，并灑水均勻，灑水后，經(jīng)過一段時間放置后才能被用于填充格室和進(jìn)行壓實。填料中應(yīng)撿去直徑大于20cm的顆粒和雜草、樹根等。

3、施工前必須對購進(jìn)的土工格室材料進(jìn)行檢查驗收，材料必須有出廠合格證和測試報告，每2000m應(yīng)隨機(jī)抽樣并測試，結(jié)果必須達(dá)到設(shè)計對材料規(guī)格和性能的要求。

4、土工格室較大的限制側(cè)向變形的能力不僅限制了其中填料的側(cè)脹，同時其構(gòu)成的復(fù)合體由于具有較大的剛度和拉伸強(qiáng)度，通過界面的摩擦阻力和粘附力也限制了周圍土體的側(cè)向變形，提高了土體的抗剪強(qiáng)度，從而減小了路堤本身的壓縮變形。

4 結(jié)束語

綜上所述，公路建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，公路的使用壽命卻越來越短，安全事故頻頻發(fā)生，其中路橋過渡段不均勻沉降，是常見現(xiàn)象之一。對于路橋過渡段產(chǎn)生不均勻沉降現(xiàn)象的原因，需要進(jìn)行認(rèn)真分析，并及時采取解決措施，最好是在現(xiàn)象發(fā)生之前，在設(shè)計階段和施工階段就做好各種預(yù)防措施。具體沉降問題的解決，應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同工程的實際情況，采取適合的處理措施，在工程中，應(yīng)當(dāng)系統(tǒng)而全面地管理和監(jiān)督工程的全過程，嚴(yán)格控制從工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計到施工的各個環(huán)節(jié)和工序，從根本上減少路橋過渡段不均勻沉降現(xiàn)象的發(fā)生，做好跳車處治工作，減少道路安全事故的發(fā)生率。

參考文獻(xiàn)

[1]王彥生；淺談高速公路路橋過渡段跳車原因及改善措施[J]；黑龍江科技信息；2010年28期

[2]劉衍平；趙紅星；淺談高速公路路橋過渡段跳車原因及改善措施[J]；今日科苑；2010年06期

[3]尤曉暐，鐘鳴；高等級公路橋頭跳車成因分析及處治對策[J]；北京交通管理干部學(xué)院學(xué)報；2015年01期

[4]鄧新云.路橋過渡段不均勻沉降的原因分析及其防治措施[M].北京：人民交通出版社，2010.

[5]陳曉東. 路橋過渡段路基路面施工及病害的防治[J]. 科技傳播. 2011（14）