一種改善橋臺(tái)臺(tái)后排水的設(shè)計(jì)方法

王 靜

（山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院，山西 太原 030012）

1 概述

公路橋梁臺(tái)背回填是一項(xiàng)容易被忽視而又不容易做好的工作，常常會(huì)因?yàn)槎喾N原因而嚴(yán)重影響公路的使用性能。路面施工完成后橋梁臺(tái)背回填區(qū)會(huì)繼續(xù)沉降，致使臺(tái)背與路基連接處出現(xiàn)臺(tái)階，當(dāng)車輛通過(guò)時(shí)容易產(chǎn)生騰空現(xiàn)象，工程界通常稱作“橋頭跳車”。而對(duì)于橋臺(tái)本身來(lái)說(shuō)，在臺(tái)后土壓力的作用下，橋臺(tái)前傾也較為常見。造成橋頭跳車的原因主要由于橋臺(tái)處路面沉降[1]，橋臺(tái)前傾主要由于橋臺(tái)臺(tái)后土壓力的作用[2]。

大跨度橋梁橋臺(tái)背墻往往較高，橋臺(tái)臺(tái)后填料在施工和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中不可避免地要滲入雨水。而橋臺(tái)兩側(cè)混凝土耳墻和錐坡鋪砌也阻礙了臺(tái)后積水不能及時(shí)排出。臺(tái)后填料中滲水的存在，和臺(tái)后填料的綜合作用進(jìn)一步加大了臺(tái)背前傾的作用力，容易造成橋臺(tái)前傾。臺(tái)后滲水的存在也容易加大橋臺(tái)臺(tái)后填料沉降，進(jìn)而造成橋頭跳車，影響行車舒適性。積水的存在，冬天更會(huì)加大橋臺(tái)臺(tái)后路基和橋臺(tái)冰凍危害。

因此，排出臺(tái)后的積水，對(duì)保護(hù)橋臺(tái)安全和減小橋頭路基沉降具有很強(qiáng)的實(shí)際意義。

2 以往橋臺(tái)臺(tái)后回填設(shè)計(jì)的弊端

在以往的橋梁橋臺(tái)設(shè)計(jì)中，橋臺(tái)蓋梁或臺(tái)帽與臺(tái)背往往一起澆筑，并沒(méi)有在臺(tái)背或蓋梁上預(yù)留一定的排水孔，也未設(shè)置相應(yīng)的隔水層，雨水會(huì)繼續(xù)下滲。而橋臺(tái)臺(tái)后基礎(chǔ)往往壓實(shí)，不利于積水的下滲，橋臺(tái)兩側(cè)的混凝土耳墻和錐坡鋪砌也阻礙了積水的橫向排出，臺(tái)后的滲水會(huì)長(zhǎng)時(shí)間地積存。

在后期橋梁養(yǎng)護(hù)的過(guò)程中，多采用的補(bǔ)救方法是在橋梁背墻處鑿孔，積水從孔中慢慢滲出?；蚴窃跇蚺_(tái)下方挖掘集水坑，積水慢慢滲流在集水坑內(nèi)。由于事先未在臺(tái)后填料中設(shè)置透水層和隔水層，此補(bǔ)救方法效果也十分有限。再則這種后期補(bǔ)救的方法操作極為不便，長(zhǎng)期積水造成的影響也難以徹底消除。

3 橋臺(tái)臺(tái)后回填的改進(jìn)措施和排水設(shè)計(jì)方案

本方案擬在橋臺(tái)臺(tái)后回填設(shè)計(jì)中增加排水設(shè)計(jì)方案，采用主動(dòng)排水的方法，解決后期運(yùn)營(yíng)過(guò)程中臺(tái)后排水的問(wèn)題，具體采用如圖1～圖3所示技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。

圖1 橋臺(tái)臺(tái)后排水設(shè)計(jì)立面圖

圖2 橋臺(tái)臺(tái)后排水設(shè)計(jì)平面圖

圖3 橋臺(tái)臺(tái)后排水設(shè)計(jì)側(cè)面圖

圖1～圖3所述為橋臺(tái)臺(tái)后排水設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，排水原理為：防水土工布和黏土夯實(shí)層具有很好的隔水作用，而砂礫透水層具有很好的透水作用。當(dāng)橋臺(tái)臺(tái)后水逐漸滲入砂礫透水層以后，防水土工布和黏土夯實(shí)層會(huì)阻止水繼續(xù)下滲，而通過(guò)砂礫透水層逐漸向橋臺(tái)臺(tái)背方向流，通過(guò)橋臺(tái)臺(tái)背事先設(shè)置好的泄水孔排出。從而起到阻止橋臺(tái)臺(tái)后水下滲和排出臺(tái)后積水的目的。

4 本設(shè)計(jì)方法的創(chuàng)新點(diǎn)

在以往的臺(tái)后回填設(shè)計(jì)中，橋臺(tái)臺(tái)后通常不考慮排水的設(shè)計(jì)，僅考慮臺(tái)后填料的壓實(shí)度。與傳統(tǒng)橋臺(tái)臺(tái)后處理相比，創(chuàng)新內(nèi)容如下：

a）增加了橋臺(tái)臺(tái)后排水設(shè)計(jì)，減小了臺(tái)后壓力和冰凍危害，保證了橋臺(tái)的安全。

b）增加了橋臺(tái)臺(tái)后阻水設(shè)計(jì)，防止水繼續(xù)下滲影響路基，保證了橋臺(tái)臺(tái)后路基的安全。

c）通過(guò)臺(tái)后排水層設(shè)計(jì)，可以有效減小路基在滲水作用下的沉降，進(jìn)而減弱了行車橋臺(tái)跳車效應(yīng)，增加了行車的舒適性。

5 施工方法

a）橋臺(tái)綁扎鋼筋完畢以后，澆筑混凝土至橋臺(tái)蓋梁頂，然后在橋臺(tái)蓋梁頂和橋臺(tái)臺(tái)背相接處，預(yù)埋直徑5 cm的塑料排水管，繼續(xù)澆筑混凝土。塑料排水管橋臺(tái)橫向間距1.5 m。

b）橋臺(tái)施工完畢后，待混凝土強(qiáng)大達(dá)到設(shè)計(jì)要求，再填筑臺(tái)后填料，逐層輕夯夯實(shí)，填筑到橋臺(tái)蓋梁頂高度附近后，施工橋臺(tái)臺(tái)后防水層，再繼續(xù)填筑臺(tái)后填料。

c）防水設(shè)計(jì)層施工步驟如下：先填筑黏土層30 cm厚，夯實(shí)，再鋪設(shè)防水土工布，然后填筑砂礫層30 cm厚，夯實(shí)。其中，要保證每一層向橋臺(tái)方向3%的坡度，且防水土工布與泄水孔底部銜接處順接。

6 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)有的橋臺(tái)臺(tái)后回填設(shè)計(jì)方案往往僅考慮臺(tái)后填料的壓實(shí)度，未考慮臺(tái)后滲水的影響，也未考慮滲水如何排出。施工期間雨水和運(yùn)營(yíng)期滲水在臺(tái)后蓄積，加大的橋臺(tái)前傾作用力，也容易造成橋臺(tái)臺(tái)后填料的沉降，冬天還有可能造成冰凍危害。積水的存在對(duì)路面和橋臺(tái)均有不利的影響。因此如何將橋臺(tái)臺(tái)后積水排出顯得十分重要。本技術(shù)方案采用了黏土層和防水土工布的隔水作用、砂礫層的透水作用，通過(guò)在橋臺(tái)臺(tái)背上預(yù)留泄水孔，從而起到橋臺(tái)臺(tái)后排水和阻止水下滲的目的，有效減小了橋臺(tái)臺(tái)后壓力，減弱了橋臺(tái)臺(tái)后填料的沉降，同時(shí)也減小了冰凍的影響，保證了橋臺(tái)的安全，改善了行車的舒適性。