周揚(yáng)

【摘 要】橋梁中的過(guò)渡段施工的好壞直接影響到了整橋的平順程度，這也使得過(guò)渡段施工技術(shù)越來(lái)越受到技術(shù)專(zhuān)家的關(guān)注。本文針對(duì)公路橋梁過(guò)渡段施工技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】公路橋梁；過(guò)渡段；施工技術(shù)

0.概述

近些年來(lái)國(guó)內(nèi)路橋過(guò)渡段的施工技術(shù)有了很大的提高和突破，然而，路橋過(guò)渡段的施工具有工藝復(fù)雜、材料品種繁多等特點(diǎn)，使得其在實(shí)踐過(guò)程中仍然存在一些亟待解決的問(wèn)題：（1）橋頭跳車(chē)形成的最主要原因是臺(tái)背回填壓實(shí)度、灰劑量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，整體強(qiáng)度差，在車(chē)輛荷載作用下產(chǎn)生沉降，從而形成橋頭跳車(chē)。（2）橋梁為剛性結(jié)構(gòu)，基本不產(chǎn)生沉降。而路基產(chǎn)生工后沉降，因此剛性橋面與柔性路面的銜接處必然產(chǎn)生沉降變化，這個(gè)問(wèn)題在施工中仍沒(méi)有徹底解決的方法。只能采用適當(dāng)加長(zhǎng)過(guò)渡路段長(zhǎng)度予以緩解。（3）臺(tái)背回填土最好能與相鄰路基同體施工。若確實(shí)不具備同體施工條件的則必須逐層加寬至少100cm成倒臺(tái)階施工，禁止直上直下填筑臺(tái)背填土。（4）在實(shí)際施工中，有可能因路面結(jié)構(gòu)層和橋面結(jié)構(gòu)層施工不同步，在標(biāo)高控制上產(chǎn)生誤差。（5）伸縮縫施工不好也可能產(chǎn)生橋頭跳車(chē)現(xiàn)象，伸縮縫的常規(guī)作法為先在伸縮縫處填土或砂并壓實(shí)，待整體瀝青混凝土鋪筑完成后，再挖出伸縮縫內(nèi)填土，進(jìn)行伸縮縫施工。在瀝青攤鋪時(shí)可能因伸縮縫內(nèi)填土不實(shí)或伸縮縫、橋面、路橋過(guò)渡段的標(biāo)高不連續(xù)，造成懸導(dǎo)梁和攤鋪機(jī)跳動(dòng)，攤鋪厚度不均勻。

1.路橋過(guò)渡段施工技術(shù)的基本方法

1.1設(shè)置搭板

搭板的設(shè)置方法有三種：方法一從理論上講是完美的，在搭板長(zhǎng)度L范圍內(nèi)，在車(chē)輛荷載作用下，路面的彎沉逐漸變化，但這種方法給實(shí)際施工帶來(lái)很大困難。方法二，它的特點(diǎn)是克服了方法一的施工困難，而且又有效地解決了剛?cè)徇^(guò)渡的問(wèn)題。其中b值應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況經(jīng)計(jì)算而定，一般不應(yīng)小于8cm。第三種方法是采用預(yù)留反向坡度，即搭板與橋臺(tái)連接處標(biāo)高一致，而與路面連接端則高于設(shè)計(jì)標(biāo)高，形成一個(gè)預(yù)留的反向坡，坡度大小根據(jù)路橋之間的沉降差而定，此法的關(guān)鍵在于考慮路線(xiàn)縱斷面平順的前提下，確定沉降差和預(yù)留反向坡度。搭板與橋臺(tái)間的錨固有豎向和水平向兩種方法?？紤]到搭板自由端在車(chē)輛荷載作用下必然發(fā)生豎向位移，而水平向的錨固更符合這一受力狀態(tài)，并有利于橋臺(tái)受力，因而搭板與橋臺(tái)間宜采用水平錨固。對(duì)于是否設(shè)置枕梁，有人研究后認(rèn)為枕梁布置在搭板尾端對(duì)于搭板受力沒(méi)有影響。我們進(jìn)一步研究后認(rèn)為，枕梁設(shè)在搭板尾端對(duì)于控制板底彎拉應(yīng)力是不利的，它可使板底最大彎拉應(yīng)力增大約1/3，如果板端枕梁附近一定范圍內(nèi)板下地基處理不當(dāng)，將發(fā)生局部下沉?xí)r將造成二次跳車(chē)。此外，設(shè)置搭板時(shí)，應(yīng)注意修筑好路肩，以改善搭板的受力狀況。搭板的長(zhǎng)度確定至關(guān)重要，其長(zhǎng)度與路堤填高成正比，并與路基狀況有關(guān)，而依據(jù)實(shí)際沉降差的大小來(lái)確定搭板的總長(zhǎng)，是成功防止橋頭跳車(chē)的重要技術(shù)措施。

1.2臺(tái)后地基的處理

控制臺(tái)后路基的沉降變形中，控制地基的沉降是其中的重要組成部分。在軟土及松軟路基地段，地基處理應(yīng)采用水泥攪拌樁、粉噴樁等半剛性復(fù)合地基。嘉興南北湖大道軟土路基試驗(yàn)研究表明，半剛性樁在處理深度較深、基本打透軟弱層且樁身強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的情況下，復(fù)合地基的總沉降量、沉降速率、工后沉降都很小。塑料排水板處理軟土地基，處理時(shí)間較長(zhǎng)，需進(jìn)行堆載預(yù)壓，處理中地基的沉降值也較大，但處理費(fèi)用相對(duì)較低。

1.3過(guò)渡段的幾何形式

過(guò)渡段沿線(xiàn)路縱向的布置形式，大多采用上窄下寬的正梯形結(jié)構(gòu)形式。從嘉興南北湖大道軟土地基處理及剛度過(guò)渡來(lái)看均可滿(mǎn)足要求，但采用正梯形對(duì)橋臺(tái)穩(wěn)定和路基施工更為有利。此外，路橋過(guò)渡段處線(xiàn)路的豎向剛度經(jīng)常會(huì)由于外界環(huán)境的影響而發(fā)生變化，進(jìn)而影響車(chē)輛的安全、高速運(yùn)行，甚至?xí)l(fā)交通事故的發(fā)生。因此，路橋過(guò)渡段在地基土的施工環(huán)節(jié)中，應(yīng)對(duì)地基土的剛度提出嚴(yán)格的要求，以現(xiàn)代施工技術(shù)保障地基土的剛度。

1.4過(guò)渡段填料的選擇

為保證路橋過(guò)渡段的沉降控制在有效范圍內(nèi)，填充材料的選擇是至關(guān)重要的。對(duì)軟弱地基，除對(duì)地基進(jìn)行加固外，為減小填料本身的壓縮性，減弱對(duì)地基的豎向加載作用及對(duì)橋臺(tái)的水平壓力，可選擇輕型填料。對(duì)一般地基土，應(yīng)填筑強(qiáng)度高、變形小的級(jí)配粗粒料。

1.5橋臺(tái)與路基間設(shè)置鋼筋混凝土搭板

已有的大量公路建設(shè)事實(shí)表明，臺(tái)后過(guò)渡段設(shè)置鋼筋混凝土搭板可顯著改善路基與橋臺(tái)在抗垂直變形能力方面的巨大差異，有效實(shí)現(xiàn)路基與橋臺(tái)的剛度漸變，達(dá)到柔性橋臺(tái)的目的。而柔性橋臺(tái)從作用機(jī)理上來(lái)看基本等同于加筋土擋墻，采用柔性橋臺(tái)結(jié)構(gòu)來(lái)降低橋臺(tái)的剛度，縮小橋臺(tái)與路堤的剛度差，使它的銜接處的行車(chē)荷載壓縮變形與填土固結(jié)沉降均勻過(guò)渡，達(dá)到消除路面縱坡突變，防止產(chǎn)生橋頭跳車(chē)。

1.6過(guò)渡段的排水

在路橋過(guò)渡段如果排水處理不當(dāng)，會(huì)使水沿橋臺(tái)路基連接處下滲，降低路面結(jié)構(gòu)層的穩(wěn)定性，路基和地基的穩(wěn)定性，加劇錯(cuò)臺(tái)和跳車(chē)。因此，路橋過(guò)渡段內(nèi)要做好縱向和橫向排水，以防止施工中雨水的流入，對(duì)已有的積水應(yīng)挖溝或用水泵進(jìn)行排水。同時(shí)，在過(guò)渡段填筑前，應(yīng)在原地基土拱上設(shè)置泄水孔。

1.7臺(tái)背回填施工技術(shù)控制

臺(tái)背一定范圍內(nèi)采用模量比較大，易壓實(shí)，排水性能好的材料進(jìn)行換填，例如級(jí)配碎石與砂粒等是一種應(yīng)用比較廣泛的臺(tái)背填筑方法。從作用機(jī)理上看，它屬于剛?cè)徇^(guò)渡原理的一種。這些填料經(jīng)壓路機(jī)壓實(shí)后，壓縮模量較大，且水穩(wěn)定性好，能夠減小路基的壓縮變形。所以在公路施工中，應(yīng)當(dāng)把臺(tái)背處的路基全部挖開(kāi)，統(tǒng)一填筑石灰土，不再保留周?chē)乃赝?。這樣重型壓路機(jī)就可以開(kāi)進(jìn)臺(tái)背處進(jìn)行碾壓。

根據(jù)“剛?cè)徇^(guò)渡”的原理，選用灰土和水泥改良土等半剛性材料進(jìn)行臺(tái)背回填?；靥顣r(shí)注意回填尺寸、臺(tái)背填土與路基原狀土坡度等，并從設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等方面給予經(jīng)驗(yàn)參考。臺(tái)背應(yīng)采用模量較大、容易壓實(shí)且排水性能良好的材料進(jìn)行換填，例如級(jí)配碎石、砂粒等，從作用機(jī)理分析，它屬于剛?cè)徇^(guò)渡的、目前應(yīng)用較為廣泛的臺(tái)背填筑材料，經(jīng)壓路機(jī)壓實(shí)后，這些填料的壓縮模量大，水穩(wěn)定好，使路基的壓縮變形大大減少。但國(guó)內(nèi)很多地區(qū)尤其是西部地區(qū)，由于回填材料比較缺乏、造價(jià)偏高，所以不便應(yīng)用。

路堤的沉降是由路基沉降和地基沉降構(gòu)成的，通過(guò)臺(tái)背回填可以有效地減小路基自身的變形，但卻不能減少或消除地基所產(chǎn)生的沉降。因此臺(tái)背回填方法與其它治理方法相結(jié)合，才能更好地過(guò)渡橋臺(tái)與路堤的沉降差。

1.8橋臺(tái)混凝土搭板及其頂層施工技術(shù)控制

在混凝土搭板施工中，嚴(yán)格按規(guī)范要求立模，并保證混凝土表面坡度與平整度。因搭板靠近橋頭處混凝土頂面距基層頂面距離較小、基層較薄，當(dāng)壓路機(jī)通過(guò)時(shí)，容易被壓碎或形成薄餅。為了解決這個(gè)問(wèn)題，規(guī)定凡搭板混凝土頂面距基層頂面不足10cm的，在鋪筑下面層時(shí)一律將鋪好的水泥碎石基層鑿除，統(tǒng)一用下面層瀝青混凝土填筑、找平，從而保證了整個(gè)臺(tái)背回填的整體強(qiáng)度。

2.結(jié)語(yǔ)

橋頭跳車(chē)現(xiàn)象，嚴(yán)重地影響了車(chē)輛行駛的舒適性和引發(fā)安全問(wèn)題。雖然公路管理部門(mén)和工程設(shè)計(jì)人員對(duì)路橋過(guò)渡段的危害己經(jīng)有了較清晰的認(rèn)識(shí)，也給予了足夠的重視，在具體的工程設(shè)計(jì)中也采取了較為科學(xué)的處治措施，但從實(shí)際情況來(lái)看，橋頭跳車(chē)現(xiàn)象不僅存在于舊的橋頭路堤，在一些新建的高等級(jí)公路上也較普遍存在。因此，路橋過(guò)渡段作為一個(gè)復(fù)雜體系，如何采用高質(zhì)量的材料和先進(jìn)的施工工藝等對(duì)路橋過(guò)渡段施行綜合處治，提高行車(chē)舒適性和安全性已引發(fā)工程界廣泛的關(guān)注。要減少或消除公路橋梁過(guò)渡段“橋頭跳車(chē)”等病害，必須根據(jù)實(shí)際情況，在對(duì)過(guò)渡段病害進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，積極采取一種或多種措施，對(duì)路橋過(guò)渡段進(jìn)行有效的綜合處治。只有這樣，才能達(dá)到公路工程施工技術(shù)的質(zhì)量要求，才能提高公路行車(chē)的舒適性和安全性。