淺析路橋過渡段沉降病害及跳車處治的措施

馬 磊 曾憲陽

桐柏縣公路管理局

淺析路橋過渡段沉降病害及跳車處治的措施

馬 磊 曾憲陽

桐柏縣公路管理局

高速公路營運過程中，橋梁臺后搭板斷裂及不均勻沉降普遍存在，往往導(dǎo)致橋臺跳車現(xiàn)象的發(fā)生。橋頭跳車不僅影響行車的安全、速度、舒適及人們對高速公路的總體評價，影響公路使用性能和運輸效益的發(fā)揮，同時也影響車輛的使用壽命，嚴重的可能導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。為此，本文主要對

路橋過渡段；沉降病害；跳車處治

一、過渡段沉降差異及跳車產(chǎn)生的原因分析

過渡段沉降差異及跳車主要成因是不均勻沉降、剛度突變和車速與車輛本身的抗振性能等。就路況而言，主要是柔性路面與剛性結(jié)構(gòu)物之間的連接處發(fā)生不均勻沉降，產(chǎn)生錯臺所致。橋梁與路基、路面的組成材料、剛度、強度、脹縮性等存在差異，且橋頭連接處受力時易形成集中應(yīng)力。在車輛荷載、結(jié)構(gòu)自重、自然因素作用下，橋梁與道路同時發(fā)生沉降，但兩者的沉降量有很大差異，道路的沉降量遠大于橋梁的沉降量，形成錯臺，導(dǎo)致行車時發(fā)生橋頭跳車。

1、設(shè)搭板時的沉降分析

（1）橋頭過渡段沉降差產(chǎn)生的過程。第一階段是竣工后至橋面縱坡i2b等于搭板面縱坡i2a時這一過程，主要是橋面由于墩臺產(chǎn)生沉降凡造成縱坡變化（△1=i2a-il）控制，其值不能過大，否則將造成橋面破壞，伸縮縫擠壞及支座條件變差。第二階段是橋臺沉降趨于穩(wěn)定后至整個引道土體趨于穩(wěn)定。此時的主要特點是橋面縱坡i2b與搭板縱坡i3不相等，兩者之間稱為縱坡差△2，即△2=i3-i2b其大小對過渡段的行車舒適性影響很大。

（2）沉降差異的表示。通過對沉降差異的形成過程的分析，我們可以將搭板遠臺端部沉降趨于穩(wěn)定時的總工后沉降量Sa分成兩個部分，即：Sa=Sb+△S。式中，Sb一橋臺基礎(chǔ)的預(yù)期工后沉降量；△S一橋臺與搭板遠離臺端下土體之間的差異沉降量。

2、未設(shè)橋頭搭板時的沉降分析

未設(shè)置橋頭搭板的水泥混凝土路面、瀝青混凝土路面，由于橋臺和引道土體沉降差異在橋頭形成一個陡坎或臺階。從行車安全和舒適性來看，臺階對行車的影響比設(shè)置搭板時的影響要大。未設(shè)置橋頭搭板時，由于橋臺和引道土體沉降差異在橋頭形成一個陡坎或臺階。為了便于分析，也將工后引道土體沉降趨于穩(wěn)定時的總沉降量Sa分成兩個部分，即：Sa=Sb+△S。式中，Sb一橋臺基礎(chǔ)的預(yù)期工后沉降量；△S一橋臺與引道土體之間的差異沉降值；△S就是臺背產(chǎn)生的臺階高度，對行車舒適性的影響很大。

3、橋臺與路堤間的沉降差

橋臺基礎(chǔ)一般都作了加固處理，沉降量很小。建成后的橋臺沉降可視為零。而路堤填土因其固有的壓縮徐變性質(zhì)，即使經(jīng)充分壓實也難以避免因土基固結(jié)等因素造成的沉降，需待通車一段較長時間后才能趨于穩(wěn)定。在路堤自重和車輛垂直荷載及沖擊振動荷載作用下，路基填料逐漸被壓縮，孔隙率降低，密實度逐漸增大，從而在一定期限內(nèi)產(chǎn)生路堤填土沉降。

二、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。

2、橋頭路基設(shè)計

橋頭過渡段路基必須密實、穩(wěn)定而均質(zhì)。影響路基強度和穩(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）。

三、結(jié)束語

綜上所述，目前各種針對橋頭跳車的預(yù)防措施雖然有一定的效果， 但卻不能達到根治的目的。很多地區(qū)橋頭跳車現(xiàn)象已經(jīng)影響到高速公路的正常運營，因此尋求合理的病害處治對策勢在必行。路橋過渡段病害在我國公路中普遍存在，一旦遭到破壞不易維修護著說維修的費用很高，同時會會影響到公路的正常運營。為此，必須采取科學(xué)有效的措施進行路橋過渡段病害處理，只有這樣才能全面提升工程建設(shè)質(zhì)量。

［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