市政道路橋梁建設(shè)中橋頭引道的施工技術(shù)研究

周 歡 王超然

（濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 濟(jì)源 459000）

市政道路橋梁在城市交通運(yùn)輸系統(tǒng)建設(shè)中占有核心地位，其施工技術(shù)也得到了業(yè)內(nèi)的高度重視。眾所周知，市政道路橋梁建設(shè)中橋頭引道的施工主要是為了中和橋臺(tái)、路基之間的剛度差異，目的是防止路基沉降導(dǎo)致的路面不平、橋頭跳車等現(xiàn)象。當(dāng)前在市政道路橋梁的建設(shè)事業(yè)中，一些工程項(xiàng)目存在橋頭引道設(shè)計(jì)施工過程方面的質(zhì)量控制不夠重視，產(chǎn)生了一些橋頭跳車、沉降變形現(xiàn)象，以至于頻繁發(fā)生安全事故等交通問題。

1 研究市政道路橋梁建設(shè)中橋頭引道設(shè)計(jì)與施工的現(xiàn)實(shí)意義

市政道路與橋梁中橋頭引道設(shè)計(jì)與施工影響整體工程建設(shè)的質(zhì)量和使用效率，橋頭引道在剛度較大的橋梁與柔性較大的路基之間形成過渡段，以實(shí)現(xiàn)剛度不同的兩種路基之間總體承載力的平穩(wěn)過渡，減輕路基沉降導(dǎo)致的路面不平整現(xiàn)象，有效預(yù)防橋頭跳車等車輛通行狀況，工程重點(diǎn)在于路橋連接處、橋頭引道路基及護(hù)坡的施工質(zhì)量。因此，建設(shè)企業(yè)、設(shè)計(jì)及施工單位橋頭引道設(shè)立專項(xiàng)的設(shè)計(jì)與施工方案，對(duì)其施工質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化控制，能夠有效減少上述由施工問題所導(dǎo)致的后續(xù)問題，提高市政路橋工程的耐久性與穩(wěn)定性，使市政道路及橋梁起到完善的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益，更好地為城市居民提供現(xiàn)代化的交通服務(wù)。

2 市政道路橋梁建設(shè)中橋頭引道出現(xiàn)不均勻沉降的原因

2.1 對(duì)橋頭引道設(shè)計(jì)不夠完善

與道路或橋梁連接剛度過硬且平整度強(qiáng)的橋頭引道能夠有效避免橋頭跳車，更好地保障行人與車輛的安全。這需要設(shè)計(jì)者們充分評(píng)估各類施工因素后對(duì)橋頭引道進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，然而在一些工程中部分設(shè)計(jì)者對(duì)橋頭引道設(shè)計(jì)的重視程度不夠，只是進(jìn)行了簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)而沒有提出專項(xiàng)規(guī)劃方案，導(dǎo)致施工者在施工時(shí)也只是簡(jiǎn)單、隨意施工處理，對(duì)橋頭引道的工程質(zhì)量造成消極性影響，例如在橋頭引道與橋身的連接位置未進(jìn)行過渡段強(qiáng)度控制規(guī)劃，導(dǎo)致施工現(xiàn)場(chǎng)采用踏板設(shè)計(jì)與施工，而踏板強(qiáng)度隨著城市交通荷載量的提高導(dǎo)致路面平整性無法保障，踏板因超負(fù)荷而斷裂的現(xiàn)象幾乎難以避免，因此橋頭引道的規(guī)劃設(shè)計(jì)絕不能忽視，施工也不能簡(jiǎn)單敷衍。

2.2 邊坡的防護(hù)意識(shí)不足

橋頭引道的路堤耐沖刷性也影響其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的耐久性，路堤的邊坡防護(hù)結(jié)構(gòu)常年受到雨水沖刷、河流浸潤(rùn)、洪水沖擊等水文現(xiàn)象的影響，其防護(hù)能力下降就會(huì)導(dǎo)致橋頭引道發(fā)生沉降現(xiàn)象[1]。一些市政道路橋梁工程中對(duì)邊坡防護(hù)的認(rèn)識(shí)不足，認(rèn)為城市的泄洪能力強(qiáng)、不會(huì)發(fā)生大水浸泡現(xiàn)象。一旦遭遇百年一遇的降雨壓力，發(fā)生城市內(nèi)澇現(xiàn)象，橋頭引道又缺乏設(shè)計(jì)施工方面的邊坡防護(hù)措施，就會(huì)引發(fā)路基塌陷、路面沉降等現(xiàn)象。

2.3 橋臺(tái)臺(tái)背路堤壓實(shí)度不足

市政道路橋梁建設(shè)中橋頭引道工程施工中，臺(tái)背填土的壓實(shí)工藝應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，但是實(shí)際施工中受材料、工序、機(jī)械等因素影響，往往導(dǎo)致臺(tái)背填土的壓實(shí)效果不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。這些問題產(chǎn)生的原因多種多樣，例如有些是路基填料中混入了劣質(zhì)土、膨脹土等抗水性較差的土質(zhì)，有些是分層填筑時(shí)填筑厚度不足或過量，有些是采用了與實(shí)際施工條件不符合的壓實(shí)設(shè)備，上述原因都能導(dǎo)致臺(tái)背路堤壓實(shí)度不足的問題。如果施工人員按方案施工，這些問題都會(huì)導(dǎo)致路堤無法徹底壓實(shí)，也不能確保壓實(shí)度達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

3 市政道路橋梁建設(shè)中橋頭引道的質(zhì)量?jī)?yōu)化策略

3.1 橋頭引道的設(shè)計(jì)優(yōu)化策略

橋頭引道有必要提至專項(xiàng)設(shè)計(jì)的研究地位，以解決自道路至橋梁過渡段中的變形控制問題，使自道路到橋梁連接部位符合《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定的沉降值≤10cm、沉降坡度差≤4%的硬性標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)層面的改善思路主要有：①專項(xiàng)設(shè)計(jì)方案必須得到充分重視，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)市政道路橋梁規(guī)劃現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)物質(zhì)條件進(jìn)行周密的勘查分析，提高設(shè)計(jì)方案的適應(yīng)性，綜合保證方案施工后可能導(dǎo)致的變形程度和沉降量控制在規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)；②在施工環(huán)境諸如氣候、地理環(huán)境發(fā)生較大變化，超出設(shè)計(jì)預(yù)期范圍時(shí)，設(shè)計(jì)人員要及時(shí)進(jìn)行方案變更，結(jié)合施工遭遇的現(xiàn)實(shí)情況重新評(píng)估路基工程及橋頭引道的沉降情況，及時(shí)改變橋頭引道的沉降方式；③橋頭引道施工工序后應(yīng)對(duì)連接部位進(jìn)行2～3月的動(dòng)態(tài)觀測(cè)，確保其工后沉降值符合≤6mm/月的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，確定橋頭引道的結(jié)構(gòu)作用效果趨于穩(wěn)定，才能繼續(xù)路面建設(shè)。

3.2 橋頭引道的施工優(yōu)化策略

從橋頭引道的穩(wěn)定性控制角度來看，當(dāng)前施工面臨的主要難點(diǎn)仍是集中在合理設(shè)置緩和過渡段上，按照《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》中的技術(shù)性要求，施工單位應(yīng)通過保證緩和過渡不同路段的技術(shù)措施減輕差異沉降[3]。但在實(shí)際市政施工中，因?yàn)榈缆放c橋梁的結(jié)構(gòu)型式有許多不同，例如大剛度橋臺(tái)與軟土路基結(jié)構(gòu)的緩和過渡，與大剛度橋臺(tái)與瀝青混凝土路基結(jié)構(gòu)的緩和過度存在明顯差異，主要因?yàn)闃蝾^引道與橋體強(qiáng)度不一致所致，軟土地基按照強(qiáng)度路段處理過渡段的施工難度尤其之大，而且其上的路堤對(duì)橋頭引道強(qiáng)度與過渡段也是起到牽一發(fā)而動(dòng)全身的效果。從當(dāng)前的世界性基建項(xiàng)目執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)來看，剛性橋臺(tái)過渡段設(shè)置50m的軟土地基橋頭引道是較為合理的，有利于充分應(yīng)用不同建材進(jìn)行過渡段的建設(shè)。根據(jù)我國(guó)大多數(shù)施工單位的實(shí)際管理水平來看，在30m軟土地基橋頭引道的建設(shè)中也能處理好漸變段的技術(shù)要求，如果橋頭引道是剛性地基，大多數(shù)施工單位能夠在15m的橋頭引道內(nèi)達(dá)國(guó)標(biāo)規(guī)定的控制性要求。

3.3 橋頭引道的材料優(yōu)化策略

市政道路與橋梁工程中的材料優(yōu)化能夠一定程度增強(qiáng)邊坡防護(hù)的抗水抗震能力，大幅提高的路堤的安全性，另一方面也能夠保證橋頭引道的結(jié)構(gòu)質(zhì)量[4]。從工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，單純用土不能夠有效地對(duì)地基進(jìn)行承載能力的改良，因而沉降問題的控制也不夠有效。為了確保橋梁引道的地基條件達(dá)到《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定的工后路基沉降值≤10cm、沉降差≤5cm、沉降坡度差≤0.4%的硬性標(biāo)準(zhǔn)，必須選擇剛度更高的施工路段填料，保證地基擁有較大的承載能力。設(shè)計(jì)人員可通過土壤對(duì)比實(shí)驗(yàn)以確定合適的填料，通過擊實(shí)試驗(yàn)測(cè)定土壤的液限和塑限，多次壓實(shí)以掌握土壤技術(shù)指標(biāo)，從而選擇合適的材料用于橋頭引道的填料。一般為了經(jīng)濟(jì)效益考量可就地取材選擇級(jí)配水穩(wěn)定性與壓實(shí)特性較為良好的砂類土，若是考慮該橋頭引道日后面臨交通容量不斷增加的車輛荷載壓力，可以在填料中應(yīng)用加筋措施；當(dāng)遇到軟土地基需要進(jìn)行地基土質(zhì)改良的情況時(shí)，也可應(yīng)用利于施工的新型混凝土材料。

4 市政道路橋梁建設(shè)中橋頭引道的質(zhì)量?jī)?yōu)化措施

4.1 橋頭引道的設(shè)計(jì)優(yōu)化措施

在橋頭引道的專項(xiàng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，如對(duì)軟土地基的改善，應(yīng)重點(diǎn)考慮軟土地基的材料質(zhì)量設(shè)計(jì)連接處的材料與剛性，使連接處保持一定的彈性，同時(shí)確保路、橋部分保持近似剛性。過去常用強(qiáng)度較大、滲水性好的礫石進(jìn)行填充，但礫石的壓縮性能較低。當(dāng)前設(shè)計(jì)者可選擇承載力大的輕質(zhì)EPS材料，既可降低地基應(yīng)力，也能有效防止重型車輛帶來的高荷載壓力，還可以在橋頭引道與橋臺(tái)連接處設(shè)計(jì)擠密復(fù)合地基，對(duì)接縫處軟土地基打孔填充復(fù)合材料，以提高接縫處地基密實(shí)度和土壤粘聚力，預(yù)防橋頭引道接縫處的變形現(xiàn)象。

如橋頭引道表層應(yīng)用剛性較強(qiáng)的混凝土結(jié)構(gòu)，為了有效平衡連接部位的剛性，降低車流壓力帶來的沉降風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)計(jì)人員可采用材料加筋的方式提高連接部位的耐久性。

采用聚丙烯與聚氯乙烯材料制作的土工格柵是一種抗壓性良好的土體筋材，其立體設(shè)計(jì)的網(wǎng)格可有效分散自路面向下傳導(dǎo)的壓力，防止路基出現(xiàn)變形、沉降效果，提高路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與耐久性，平衡橋頭引道與橋梁之間存在的剛性差異，在路堤之中應(yīng)用土工格柵設(shè)計(jì)護(hù)坡，也能夠有效提升橋頭引道的剛性，改善橋頭引道整體質(zhì)量。

4.2 橋頭引道的施工優(yōu)化措施

控制施工質(zhì)量需要施工人員在明確設(shè)計(jì)方案的情況下，對(duì)橋頭引道與橋梁的連接部位進(jìn)行工藝、工序方面的穩(wěn)定性控制。從工程實(shí)踐來看，在市政路橋工程的橋梁部分中應(yīng)用樁接臺(tái)帽式橋臺(tái)結(jié)構(gòu)，更有利于對(duì)與橋梁引道連接部位超出標(biāo)準(zhǔn)沉降值的現(xiàn)象采取補(bǔ)救措施，最大程度減少施工的沉降量，降低橋頭跳車等負(fù)面影響。根據(jù)工程實(shí)踐，樁接臺(tái)帽按照填筑路堤——建設(shè)鉆孔樁基——建設(shè)臺(tái)帽及耳背墻的工序進(jìn)行施工，可以有效保障施工質(zhì)量：1）過渡段路基應(yīng)用大型機(jī)械壓實(shí)，進(jìn)一步控制土體含水量，提高壓實(shí)效率，保證路基質(zhì)量與設(shè)計(jì)要求一致；2）確保完成橋臺(tái)結(jié)構(gòu)施工后同時(shí)盡快完成過渡段與填土路堤的施工，為橋頭引道軟土地基和填土路堤預(yù)留出足夠的沉降時(shí)間；3）壓實(shí)過渡段路堤與一般路堤，連接部位要進(jìn)行重點(diǎn)施工，可采用小型振動(dòng)壓實(shí)機(jī)進(jìn)行施工處理。

5 結(jié)語

市政道路橋梁建設(shè)中的橋頭引道工程起到連接剛性橋臺(tái)與柔性路堤的接駁作用，需嚴(yán)格預(yù)防強(qiáng)度不同導(dǎo)致的不均勻沉降現(xiàn)象，避免橋頭跳車等影響其使用功能的工程質(zhì)量事件。從當(dāng)前較多的施工案例以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，在對(duì)工程地質(zhì)條件掌握較為全面的情況下，建筑企業(yè)謹(jǐn)慎地通過設(shè)計(jì)、施工、材料三方面對(duì)市政道路與橋梁橋頭引道施工段合理地應(yīng)用改善措施，能夠有效預(yù)防過渡段發(fā)生沉降現(xiàn)象，體現(xiàn)企業(yè)的工程管理水平。