段敏靜 張廣營(yíng)

(河南中原路橋建設(shè)(集團(tuán))有限公司，河南南陽 473000)

路橋過渡段是指剛?cè)嵝圆煌牡缆泛蜆蚺_(tái)的過渡段，由于結(jié)構(gòu)物橋臺(tái)一般都采用漿砌片石或鋼筋混凝土澆筑，而且基礎(chǔ)都采取了擴(kuò)大樁基等加固措施，因此具有較大的剛度，各結(jié)構(gòu)部位之間都由鋼筋混凝土連接，整體性強(qiáng)，屬剛性體，強(qiáng)度高，承載力大，沉降量幾乎為零;而與結(jié)構(gòu)物橋臺(tái)相連的道路引線結(jié)構(gòu)，由地基、路基、路面結(jié)構(gòu)組成，屬多層結(jié)構(gòu)體系，具有剛性較小柔性較大的特性，屬柔性或半剛性體，在車輛荷載及自重作用下，各個(gè)層面及結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)之間的相互作用，容易產(chǎn)生塑性變形，沉降量相對(duì)較大。這樣就使得路面形成臺(tái)階式顯著縱坡變化，同時(shí)由于剛性突變產(chǎn)生較大沖力，從而加大了路面結(jié)構(gòu)的剪切破壞程度，車輛駛過就會(huì)產(chǎn)生顛簸跳躍的現(xiàn)象，不僅會(huì)降低行車的舒適度，嚴(yán)重的還會(huì)對(duì)行車安全造成威脅，增加了公路運(yùn)營(yíng)的養(yǎng)護(hù)、維修成本，所以我們必須防微杜漸，以期最大限度的減少危害，下面針對(duì)路橋過渡段跳車提出了具體的防治措施。

1 對(duì)地基沉降變形的處理

橋涵通常位于水流通過路段，橋臺(tái)地基土常年處在潮濕、過濕環(huán)境中，大多屬于軟弱地基。其壓縮性強(qiáng)、抗剪強(qiáng)度低，同時(shí)橋涵處路堤填筑高度相對(duì)較高，基底應(yīng)力就相對(duì)較大，就更易產(chǎn)生沉降變形，處理方法有:超載預(yù)壓、排水固結(jié)、粉噴樁復(fù)合地基、換填法、強(qiáng)夯法等。超載預(yù)壓是在填筑路堤時(shí)，使路堤的填筑高度和寬度都大于設(shè)計(jì)值，待軟弱地基壓縮沉降固結(jié)完成以后再挖除多余部分，這是所有方法中最經(jīng)濟(jì)的一種，不但能夠解決臺(tái)后填土的不均勻沉降問題，而且對(duì)減少工后沉降也非常有效，但其施工工期長(zhǎng);對(duì)透水性低的軟粘土地基，首先考慮排水固結(jié)法，如塑料排水板法，可通過改善排水條件，縮短排水途徑，加大排水固結(jié)過程，因?yàn)槠涔て诙?，施工?jiǎn)單，是目前較常用的方法;對(duì)較深層次的軟弱地基粉噴樁復(fù)合地基法效果最好，施工工期短，但其造價(jià)高;對(duì)淺表性的軟弱層可采用換填法、強(qiáng)夯法?？傊欢ㄒ虻刂埔耸沟鼗休d力滿足設(shè)計(jì)要求。

2 對(duì)臺(tái)背范圍內(nèi)路基的處理

2.1 臺(tái)背換填處理

為使臺(tái)背后的填土具有足夠的承載力、剛度和穩(wěn)定性等，在臺(tái)背一定范圍內(nèi)要進(jìn)行換填處理。換填的材料應(yīng)選擇內(nèi)摩擦較大，強(qiáng)度高，透水性好，易壓實(shí)，板體性好的碎石、砂礫、卵礫石、巖渣等，同時(shí)還要滿足良好的級(jí)配要求。禁止使用鹽漬土、膨脹土、腐植土。當(dāng)采用非透水性的粘土或粉質(zhì)粘土?xí)r，應(yīng)摻入灰劑量不小于6%的Ⅲ級(jí)以上石灰進(jìn)行改良;當(dāng)采用塑性指數(shù)較小的砂土、亞砂土或粉土?xí)r，應(yīng)摻入灰劑量不小于3.5%的標(biāo)號(hào)325以上的普硅水泥或強(qiáng)度較高的粉煤灰進(jìn)行穩(wěn)定。

回填之前必須把原地面挖到基礎(chǔ)底面，沿路線縱向到橋臺(tái)背距離應(yīng)不小于2 m，且與路基相接處按不小于1∶1設(shè)置斜坡或臺(tái)階，頂面距離要求大于臺(tái)高2 m。施工時(shí)必須采用重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，用最大干密度下的最佳含水量控制填料碾壓含水量，同時(shí)嚴(yán)格分層，當(dāng)采用石灰、水泥、粉煤灰等穩(wěn)定土?xí)r，應(yīng)按15 cm厚分層，當(dāng)采用砂礫、碎石等填筑時(shí)應(yīng)按20 cm～25 cm厚進(jìn)行分層，并按照試驗(yàn)得出的松鋪系數(shù)進(jìn)行攤鋪碾壓，重型機(jī)械不能到達(dá)的邊角、拐角處需采用小型機(jī)械或人工夯實(shí)的方法，必須檢驗(yàn)合格后才可進(jìn)行下一層填筑，力求使每層壓實(shí)度都達(dá)到95%以上。

2.2 土工編織袋處理

土工編織袋是由素土、摻石灰或水泥的普通土、砂礫、礦渣、建筑垃圾等裝在織物袋中做成的，可以用來增強(qiáng)地基的承載力，具有應(yīng)力擴(kuò)散作用，能控制地基沉降(特別是不均勻沉降)，并減少行車振動(dòng)對(duì)路基的影響，其中使用的建筑垃圾既提高了廢物利用率，減少了環(huán)境污染，又降低了造價(jià)，是一種值得推廣應(yīng)用的好方法。土工編織袋法已在日本等國(guó)廣泛應(yīng)用，但在國(guó)內(nèi)卻應(yīng)用很少。用此法處理臺(tái)后路基，能實(shí)現(xiàn)很好的剛?cè)徇^渡，不但可用于處理橋頭跳車，還廣泛用于軟土地基、膨脹土地基、邊坡治理等方面。

2.3 采用輕質(zhì)材料填筑

采用泡沫聚苯乙烯EPS材料填筑路堤，由于其自重輕，又有足夠的承載力，能顯著減小地基的附加應(yīng)力，從而減少地基的沉降量;粉煤灰與一般細(xì)粒料相比具有自重輕、強(qiáng)度高、壓縮性小、透水性能良好等特點(diǎn)，也是一種很好的輕質(zhì)填料，它在一定的工藝條件下，可形成具有一定強(qiáng)度的整體性材料，用其填筑路堤可有效減少橋頭路堤的總沉降量。

2.4 臺(tái)背注漿加固

注漿法是通過鉆孔及注漿設(shè)備將漿液分層均勻的注入臺(tái)背回填體中，高壓注入的漿液以填充、滲透、擠密等方式填充回填體或基底，使其固結(jié)形成一個(gè)防水性能好、強(qiáng)度高、穩(wěn)定性能好的新結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到加固路堤減少工后沉降的目的。注漿壓力和漿液濃度是影響注漿質(zhì)量的主要因素。注漿壓力主要取決于路基的填料和形態(tài)、路基的密實(shí)度、強(qiáng)度及初始應(yīng)力等。注漿用的漿液以水泥為主體，根據(jù)工程要求需加入適量的粉煤灰和附加劑(速凝劑、早強(qiáng)劑、懸溶劑等)。

2.5 土工合成材料處理

土工合成材料處理包括:加筋土、土工格柵等，其作用機(jī)理是加入具有一定抗拉強(qiáng)度的土工材料，通過其與土體之間的摩擦作用約束土體的橫向變形，從而提高土體的承載力和抗剪強(qiáng)度，并增強(qiáng)土體的整體回彈模量，防止路基所產(chǎn)生的裂縫向路面面層傳遞，增加路面基層的整體抗拉強(qiáng)度，此法適合于不設(shè)橋頭搭板的橋涵臺(tái)背，對(duì)設(shè)有橋頭搭板的高填方路堤也可增加路基整體強(qiáng)度，使路基和橋臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)很好的剛?cè)徇^渡。

土工格柵施工時(shí)要注意以下4點(diǎn):1)構(gòu)造物砌筑標(biāo)高至少要高于地面標(biāo)高時(shí)再開始鋪設(shè)土工格柵;2)構(gòu)造物兩端的場(chǎng)地需用砂礫、碎石等材料平整充分壓實(shí)，并分層砌筑到和構(gòu)造物相同標(biāo)高;3)砌筑一層石塊，壓一層土工格柵，并要把30 mm～80 mm長(zhǎng)的格柵深入到構(gòu)造物內(nèi)，壓入長(zhǎng)度自下而上逐漸減少，即層與層之間剪切齒縫，然后緊跟上填土并壓好;4)砌筑時(shí)，壓入層的砂漿一定要飽滿，背包石壓緊格柵末端，不能留縫。

采用加筋處理時(shí)要注意以下4點(diǎn):1)路堤的沉降量隨加筋間距的縮小而減小，因此應(yīng)確定適宜的加筋間距來縮小沉降量;2)為減少橋頭路堤沉降量，橋頭路堤一般需換填壓實(shí)系數(shù)小的材料，如級(jí)配碎石、砂礫、工業(yè)廢渣等;3)加筋長(zhǎng)度最好等于橋臺(tái)的高度;4)為了提高路基承載力，并防止路基工后浸水破壞，施工完畢后，需用片石混凝土、石灰或水泥穩(wěn)定土、漿砌片石等方法進(jìn)行封面處理。

2.6 錐坡部位的處理

屬于附屬結(jié)構(gòu)的橋臺(tái)錐坡經(jīng)常受到水流的沖刷和滲入，偶爾還要承受洪水的猛烈沖擊，很容易使錐坡破壞導(dǎo)致路基土下沉前移，所以對(duì)其一定要進(jìn)行嚴(yán)格設(shè)計(jì)并且高質(zhì)量施工。橋臺(tái)錐坡需要選擇透水性好的填料。為了減小錐坡變形和沉降，錐坡填筑時(shí)需多出設(shè)計(jì)邊線30 cm，待錐體穩(wěn)定后再刷去多余土體。施工工藝和壓實(shí)度要求要和路基相同，并要進(jìn)行坡面防護(hù)處理。

3 路面結(jié)構(gòu)層范圍內(nèi)的處理

3.1 設(shè)置橋頭搭板

橋臺(tái)后的路堤填土，在荷載及自重作用下，即使壓實(shí)度達(dá)到95%以上，也會(huì)由于其永久性變形或徐變變形即殘留變形而產(chǎn)生壓縮沉降，并且壓縮沉降是不可避免的。在橋頭設(shè)置鋼筋混凝土搭板是一種有效的防治措施，它能夠隨著填土的沉降而轉(zhuǎn)動(dòng)，即使臺(tái)背填土沉降也不至于產(chǎn)生凹凸不平。搭板的近臺(tái)端一般布置在瀝青混凝土表面層的下面或水泥混凝土基層頂面，這樣車輛的荷載會(huì)很快傳遞到搭板上，再加上雨水由伸縮縫處滲入，這樣下層填料會(huì)慢慢的流失掉導(dǎo)致過大沉降的發(fā)生，使搭板產(chǎn)生脫空現(xiàn)象，不久就會(huì)斷裂，為此設(shè)置搭板時(shí)要注意以下幾點(diǎn):

1)搭板最好布置在路面底基層下面，并且采用單段式設(shè)計(jì)。在搭板下面再鋪設(shè)一段水泥穩(wěn)定碎石或卵礫石墊層，厚度一般為16 cm或20 cm，墊層的長(zhǎng)寬方向各超出搭板50 cm，并且以1∶3坡度和底基層銜接。2)對(duì)伸縮縫布置做出一定的改進(jìn)。舍去橋臺(tái)的部分背墻，只在梁體和搭板間設(shè)置一道伸縮縫，這樣就使得橋臺(tái)處的接縫從兩條變?yōu)榱艘粭l，不但有利于行車舒適，而且還能減少雨水的下滲量。3)為了避免搭板尾端處出現(xiàn)二次跳車現(xiàn)象，常在其尾端設(shè)置一段3 m～5 m長(zhǎng)的變厚式埋板。對(duì)于水泥混凝土路面可直接將與之相連的路面板設(shè)置成變厚式板。

3.2 鋪設(shè)過渡性路面

橋臺(tái)處的不均勻沉降通常原因復(fù)雜，要想根除非常困難?？梢韵仍跇蝾^鋪設(shè)一段臨時(shí)的起過渡作用的路面，等到整個(gè)路堤壓縮沉降基本完成以后，再按照原設(shè)計(jì)重新鋪設(shè)路面。過渡路面鋪設(shè)長(zhǎng)度一般根據(jù)橋涵長(zhǎng)度、橋頭引線填方長(zhǎng)度和路基的容許工后沉降等來決定。路面類型有水泥混凝土預(yù)制塊、瀝青表面處理、半剛性過渡層等。

4 結(jié)語

因?yàn)樽匀画h(huán)境、設(shè)計(jì)思路方法、施工技術(shù)工藝水平等千差萬別，所以必須要因地制宜，具體問題具體分析，采用多種方法結(jié)合的方式才能達(dá)到事半功倍的效果。相信只要設(shè)計(jì)單位、業(yè)主、施工單位給予足夠的重視，提高管理和業(yè)務(wù)水平，橋頭跳車病害一定能得到有效的防治。

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