【摘要】 文章分析了橋臺(tái)與橋頭路堤的穩(wěn)定與沉降控制措施。

【關(guān)鍵詞】 路橋 設(shè)計(jì)

Abstract : The article analyses the stability subsidence control measures of the reinforced embankment with bridge abutment.

橋梁由于采用樁基礎(chǔ)，自身的穩(wěn)定與安全已不成問(wèn)題，沉降量也很微小. 為了解決路堤與橋梁連接處的不均勻沉降，避免出現(xiàn)“駝峰”、“錯(cuò)臺(tái)”等病害，消除樁的負(fù)摩擦阻力，必須解決橋與路的荷載不一致的問(wèn)題。

1.預(yù)壓法

一般與豎向排水井、石灰樁等法并用. 其原理是首先采用與路堤相同的總荷載，對(duì)橋臺(tái)進(jìn)行預(yù)壓，待地基沉降穩(wěn)定后，再卸去橋臺(tái)處的預(yù)壓荷載，修筑橋臺(tái)。 此法有助于消除不均勻沉降和樁的負(fù)摩擦力，且適用于任何形式的橋臺(tái). 此法在處理?yè)跬翂A(chǔ)時(shí)也同樣使用。

2.平衡壓重路堤法

在預(yù)壓法的基礎(chǔ)上，采用樁柱式橋臺(tái)，在預(yù)壓完成后的壓重基礎(chǔ)上鉆孔置樁，修筑橋臺(tái)，則可不必挖除橋臺(tái)部分。 該法有助于消除不均勻沉降和樁的負(fù)摩擦力，避免橋臺(tái)發(fā)生縱向位移. 此法只適用于樁柱式橋臺(tái)。

上述兩種方法經(jīng)常結(jié)合超載預(yù)壓法、鋪砂墊層法、塑料排水板法、袋裝砂井法、擠密砂樁法等一起使用，可加快地基沉降、縮短預(yù)壓時(shí)間和增強(qiáng)預(yù)壓效果.這兩種方法的優(yōu)點(diǎn)是施工簡(jiǎn)單、效果好，且節(jié)省投資;缺點(diǎn)是預(yù)壓時(shí)間長(zhǎng)，且預(yù)壓期間不易安排施工。

3.反壓護(hù)道橋臺(tái)法

當(dāng)橋臺(tái)與橋頭路堤的縱向穩(wěn)定系數(shù)不足時(shí)，常采用反壓措施或延長(zhǎng)引橋以提高其穩(wěn)定性。

在軟土地區(qū)，由于基礎(chǔ)與軟土之間的摩擦強(qiáng)度，為保持橋臺(tái)縱向穩(wěn)定的各種措施極低，在水平荷載作用下，橋臺(tái)沿橋孔方向的平行滑移是常見(jiàn)的。 通常采取的措施為:

3.1錨定法:在橋臺(tái)基礎(chǔ)上連接拉桿，另一端錨定在路堤內(nèi)，以分擔(dān)橋臺(tái)所受的水平推力。

3.2拖板法:在橋臺(tái)基礎(chǔ)尾部以鉸接形式連接一鋼筋混凝土拖板，利用拖板上的路堤填土壓力，通過(guò)拖板與地基土的摩擦力分擔(dān)橋臺(tái)所受的水平力。

3.3支撐法:常用于小橋橋臺(tái)之間，基礎(chǔ)前設(shè)置鋼筋混凝土或素混凝土支撐. 以上各法在設(shè)計(jì)時(shí)必須詳細(xì)計(jì)算，確定其受力大小，并據(jù)此選擇結(jié)構(gòu)尺寸，核算結(jié)構(gòu)內(nèi)力，以求安全。

4.橋臺(tái)臺(tái)背路堤加鋪土工格柵

在橋涵、通道等橫穿公路的構(gòu)造物與構(gòu)造物臺(tái)背的路基填土之間，往往因?yàn)閯偠葢沂舛a(chǎn)生階梯狀不均勻沉降，引起橋頭跳車(chē)現(xiàn)象。為了減少路基和構(gòu)造物之間的不均勻沉降，將沉降差控制在一定的范圍內(nèi)漸變，起到減少和消除橋頭跳車(chē)的目的。 采用帶孔的土工格柵和土工網(wǎng)和臺(tái)背聯(lián)接，分層鋪設(shè)對(duì)臺(tái)背填土進(jìn)行加筋，可有效地改善填土的整體特性，使臺(tái)背局部土體的垂直應(yīng)力和水平應(yīng)力明顯減少，剪應(yīng)力明顯提高，使其土體的抗剪強(qiáng)度充分發(fā)揮，同時(shí)有利于填土的壓實(shí)，提高壓實(shí)度，減少填土本身的沉降，在某種意義上使承載力有所提高。在路橋過(guò)渡段路基施工中采用土工格柵技術(shù)，當(dāng)土工格柵與土一起承受車(chē)輛荷載和土體自身荷載的同時(shí)，具有下述3方面功能:

4.1由于土工格柵使土體的抗剪強(qiáng)度得到充分發(fā)揮，約束了土體的側(cè)向變形，控制路基填土的側(cè)向位移，增強(qiáng)了路基的整體穩(wěn)定性，從而增大了路基的變形模量。

4.2由于土工格柵與路基填土的摩擦作用，使上部荷載在路基中重新分配，降低了橋臺(tái)臺(tái)背局部范圍土中的垂直應(yīng)力，使路基土體承載力得到提高，從而減少沉降。

4.3由于水平攤鋪的土工格柵具有彈性，在車(chē)輛荷載的反復(fù)作用下，不會(huì)產(chǎn)生或減少變形的累積.由于在路橋過(guò)渡段鋪設(shè)土工格柵具有明顯的工程效果，因此在路橋過(guò)渡段高填方路堤可采用橋臺(tái)臺(tái)背回填加鋪土工格柵的結(jié)構(gòu)型式. 土工格柵的設(shè)置間距和長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足《公路土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》JTJ /T019 - 98的要求，通過(guò)計(jì)算確定. 土工合成材料應(yīng)在相互平行的水平面上分層鋪設(shè)，最下一層宜鋪設(shè)在構(gòu)造物基礎(chǔ)的頂面，最上一層宜鋪設(shè)在路基的頂面。同時(shí)土工合成材料應(yīng)和構(gòu)造物相互聯(lián)接，可采用嵌固聯(lián)接和錨固聯(lián)接，并作好臺(tái)背排水。

5.減少路堤和路面結(jié)構(gòu)層沉陷的路面設(shè)計(jì)

針對(duì)目前高等級(jí)公路軟土地基處理較多采用排水固結(jié)法，結(jié)合橋梁引道存在不均勻沉陷而引起橋頭跳車(chē)現(xiàn)象，從提高軟基路堤的強(qiáng)度和穩(wěn)定性、減少軟基路堤工后沉降的角度出發(fā)，施工設(shè)計(jì)階段和施工過(guò)程必須解決好下述若干問(wèn)題:

5.1在施工設(shè)計(jì)階段，橋梁設(shè)計(jì)要盡可能考慮

設(shè)置橋頭搭板，在上部構(gòu)造搭板與橋臺(tái)連接處作構(gòu)造處理，使上部構(gòu)造的橋面連續(xù)擴(kuò)大到搭板內(nèi)，減少橋臺(tái)處的變形因素. 同時(shí)，認(rèn)真分析橋臺(tái)地基土層情況，確定如何使橋臺(tái)填土路堤更為密實(shí)的方法。鄰接搭板的路堤一定長(zhǎng)度內(nèi)，路基采用水泥穩(wěn)定碎石層處理，并設(shè)置一層鋼筋網(wǎng)，使路基剛度逐漸過(guò)渡。

5.2軟基路堤施工時(shí)，必須嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)的要求實(shí)施分級(jí)填筑路堤，根據(jù)路堤中心沉降速率和側(cè)向位移速率小于設(shè)計(jì)要求的原則選擇合適的填土速度，嚴(yán)禁填土前期慢而后期快的現(xiàn)象發(fā)生。

5.3在施工階段，橋梁臺(tái)背路基填土和路面基層的壓實(shí)度必須得到保證。 一般除用振動(dòng)壓路機(jī)層層壓實(shí)之外，還必須對(duì)臺(tái)背路堤填土及路面墊層和基層增加輕型垂直夯實(shí)機(jī)械壓實(shí)或人工壓實(shí)，以達(dá)到較高的壓實(shí)度。

5.4軟基路堤填筑高度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，以路面重量預(yù)壓過(guò)程中，必須加強(qiáng)軟基路基沉降觀測(cè)，并且采用雙標(biāo)準(zhǔn)控制確定路面施工時(shí)間: ⑴要求根據(jù)沉降曲線換算的工后沉降量小于設(shè)計(jì)容許值; ⑵要求連續(xù)2～3個(gè)月觀測(cè)的沉降量每月不超過(guò)6 mm;上述兩個(gè)條件缺一不可. 這樣才能保證路面的使用性能，減少或避免橋頭跳車(chē)現(xiàn)象，有利于車(chē)輛行駛 .同時(shí)，結(jié)合具體工程情況，采用下述路面的處理設(shè)計(jì)方法:

①設(shè)反向坡度. 在橋臺(tái)與路堤的結(jié)合段預(yù)設(shè)反向坡度，類(lèi)似于設(shè)置橋梁預(yù)拱度的方法. 坡度的大小視橋臺(tái)與路堤的沉降差而定. 有些地方在路面鋪筑之前預(yù)加拋高14～16 cm，待路面鋪完之后，其沉降量就能達(dá)到此拋高值的50%以上. 由于精確預(yù)估比較困難，只能通過(guò)逐步積累資料，走向完善.

②設(shè)置過(guò)渡路面. 當(dāng)路基沉降規(guī)律難以掌握時(shí)，可在橋頭一段長(zhǎng)度的范圍內(nèi)鋪設(shè)過(guò)渡性路面，待路堤沉降基本完成后再改鋪原設(shè)計(jì)路面. 常用的過(guò)渡性路面有預(yù)制水泥混凝土六棱塊(邊長(zhǎng)34. 6 cm，厚20 cm)和條石鋪砌(尺寸為25 cm ×25 cm ×40cm)等. 這種處理方法的優(yōu)點(diǎn)是發(fā)現(xiàn)局部沉陷時(shí)，翻修處理速度快，但不易鋪砌平整，行車(chē)時(shí)有抖動(dòng)感覺(jué)，并且雨水易通過(guò)砌縫滲入路基內(nèi).

③橋面與路堤的路面鋪裝混凝土一次完成. 這種方法可以解決路面與橋面混凝土連接的順適性.但此時(shí)應(yīng)注意，在設(shè)計(jì)中應(yīng)將臺(tái)帽背墻的頂面標(biāo)高降低，使搭板的一端直接擱置在背墻的頂面上，使橋頭從原來(lái)的兩條接縫變化成一條接縫，以提高行車(chē)的舒適性.

④橋臺(tái)與路面間的接縫處理. 對(duì)于水泥混凝土路面，在橋臺(tái)與路面連接處容易產(chǎn)生橫橋向裂縫. 因此，為了防止雨水滲入路基導(dǎo)致路面破壞，填縫材料可采用玻璃纖維類(lèi)的物質(zhì)或麻織物等，然后再灌進(jìn)較稀的瀝青。

結(jié)束語(yǔ)

從公路軟基路基路面工程實(shí)踐可知，對(duì)于路橋(涵)過(guò)渡段結(jié)構(gòu)，只要對(duì)上述設(shè)計(jì)注意的若干問(wèn)題引起高度注意，精心設(shè)計(jì)，精心施工，嚴(yán)格管理，就可保證公路路橋(涵)過(guò)渡段的設(shè)計(jì)質(zhì)量和施工質(zhì)量達(dá)到規(guī)范的設(shè)計(jì)要求，減少或避免公路路橋(涵)過(guò)渡段出現(xiàn)不均勻沉降，確保和提高軟土地基路基路面的使用性能和使用壽命。

(作者單位: 深圳市城市交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究中心有限公司)