劉 堯

（中鐵十九局集團第二工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 154800）

1 背景技術

由于橋頭路基填土和地基土的豎向剛度遠小于橋梁及其下部樁基的剛度，因而橋頭路基在施工過程中和施工的沉降量要明顯大于橋梁的沉降量，使得橋梁與路基連接范圍路面出現(xiàn)顯著的縱坡變化，從而導致車輛通過時產(chǎn)生跳躍的現(xiàn)象。橋頭跳車是道路工程的一大難題，也是道路使用過程中長期存在的問題[1，2]。對于地基為軟土的地區(qū)，由于軟土地基的壓縮性大，固結(jié)周期長，橋頭跳車現(xiàn)象更為嚴重。橋頭跳車會影響行車速度和舒適度，并給行車安全帶來隱患。常規(guī)的臺背路基通常是經(jīng)過地基處理、堆載反開挖、換填砂礫石、超載預壓及橋頭搭板等技術措施處治，但橋頭跳車現(xiàn)象仍十分普遍，每年需要投入大量人力和物力進行養(yǎng)護，使橋頭跳車現(xiàn)象暫時緩解，但都未能徹底解決[3]。目前已有EPS塊輕質(zhì)路基和氣泡混合輕質(zhì)土路基用于解決橋頭跳車問題，對于緩解橋頭路基差異沉降效果明顯，兩者各自特點如下：

（1） EPS塊輕質(zhì)路基

EPS塊即聚苯乙烯泡沫塊，工程中常用容重僅為 0.02～0.03kN/m3。而路基填土密度一般為18kN·kg/m3，因此，采用EPS塊作為橋頭路基填可顯著降低路基自重，減輕對地基土的壓縮，達到控制路基沉降的目的；EPS塊吸水率低，長期浸泡在水中自身重量也不會增加。EPS板的強度小于0.2MPa，強度較低，在集中荷載的作用下極易破壞，需要在路基頂部鋪設一層鋼筋混凝土緩沖層，施工復雜，造價高。

（2）氣泡混合輕質(zhì)土路基

氣泡混合輕質(zhì)土是由制備的氣泡群、水泥、水以及添加材料按一定配合比例混合凝結(jié)成的微孔類材料，用于路基填料的容重一般為 4.0～6.0kN/m3。容重是填土的 1/3～1/5。氣泡混合輕質(zhì)土同EPS塊一樣也可作為一種輕質(zhì)填料，用以控制橋頭路基沉降差異；氣泡混合輕質(zhì)土抗壓輕度近 1MPa，可以直接作為路基使用。但氣泡混合輕質(zhì)土具有一定的吸水性，長期浸水情況下會增加容重[4]。

2 氣泡混合輕質(zhì)土聯(lián)合 EPS塊路基的創(chuàng)新思路

為了利用兩種材料的優(yōu)點，本文特提出了一種氣泡混合輕質(zhì)土聯(lián)合EPS塊的輕質(zhì)橋頭路基，其底部采用EPS塊填筑，上部澆筑氣泡混合輕質(zhì)土，發(fā)揮了EPS板的不吸水特性，也利用了氣泡混合輕質(zhì)土的高抗壓強度，用以控制橋頭路基差異沉降，避免橋頭跳車現(xiàn)象。為達此目的，采用以下技術方案和步驟：

（1）一種氣泡混合輕質(zhì)土聯(lián)合 EPS塊的輕質(zhì)橋頭路基，主要組成部分為砂或素混凝土墊層、EPS塊、氣泡混合輕質(zhì)土和擋板。

（2）根據(jù)路基、路面和車輛的荷載情況，結(jié)合地基土的壓縮性質(zhì)，挖出一定深度的地基土進行卸載，用于減少路基附加荷載，并對基槽底部地基土進行壓實。

（3）底部鋪設一層砂墊層或素混凝土墊層作為鋪設EPS塊的平臺。

（4）路基兩側(cè)設置預制拼裝擋板或現(xiàn)澆鋼筋混凝土薄壁墻。

（5）鋪設EPS塊。

（6）EPS塊鋪設完畢后再在其上部澆筑氣泡混合輕質(zhì)土，完成輕質(zhì)土路基。一般EPS塊的容重為0.025～0.030kN/m3，氣泡混合輕質(zhì)土容重為4.0～6.0kN/m3，步驟（2）中挖除地基土厚度根據(jù)相關理論、規(guī)范和土工試驗結(jié)果綜合計算確定；步驟（3）中砂墊層厚度一般為30cm；素混凝土厚度10cm，強度等級為C10。

3 工程實例

下面結(jié)合實施例對氣泡混合輕質(zhì)土聯(lián)合EPS塊的輕質(zhì)橋頭路基進一步詳細的描述，但實施方式不限于此，如圖1所示。

圖1 氣泡混合輕質(zhì)土聯(lián)合 EPS 塊橋頭輕質(zhì)路基橫斷

本輕質(zhì)橋頭路基主要包括砂或素混凝土墊層、EPS塊、氣泡混合輕質(zhì)土和擋板五個部分。具體實施方式：待橋梁結(jié)構(gòu)施工完成后，開始施工橋頭路基。首先根據(jù)路基沉降計算開挖深度H2，在原地基土面一下開挖相應深度的基槽，采用施工機械對基槽底面進行碾壓，壓實度達到預定要求。隨后在兩側(cè)設置預制或現(xiàn)澆混凝土擋板，擋板起保護EPS塊和氣泡混合輕質(zhì)土的作用。接著鋪設砂活素混凝土墊層，在其上鋪設EPS塊，EPS路基高度為H2。緊接著在EPS板頂澆筑氣泡混合輕質(zhì)土，厚度為H3。

4 數(shù)據(jù)分析

施工完后，對EPS塊進行數(shù)據(jù)監(jiān)測，通過相關數(shù)據(jù)分析可知，氣泡混合輕質(zhì)土聯(lián)合EPS塊路基填筑完成后，路基的沉降變形主要發(fā)生在路面結(jié)構(gòu)層的修筑過程中，之后曲線開始趨于平緩，最終趨于穩(wěn)定，且沉降量比普通填土路基要小的多。這主要是因為 EPS 超輕質(zhì)的特性，能夠很大程度上減小對地基產(chǎn)生的附加應力，同時 EPS 自身的沉降量也相對較小，因此采用 EPS 輕質(zhì)路基對于減小路基沉降，減小橋臺與臺背路基的差異沉降是十分有效的。從圖2中可以清晰的看出，隨著 EPS 層數(shù)的減少，路基頂面的沉降從橋頭處逐漸增大，實現(xiàn)了路橋過渡段沉降的平穩(wěn)過渡。

圖2 輕質(zhì)路基頂面的沉降歷時間曲線

5 結(jié)束語

在軟土地基的路橋過渡段采用氣泡混合輕質(zhì)土聯(lián)合EPS塊路基進行施工，能夠吸收EPS塊路基和氣泡混合輕質(zhì)土路基的優(yōu)點，可以有效減輕路基重量，控制橋頭路基沉降，避免產(chǎn)生橋頭跳車現(xiàn)象，并且施工簡單快速，尤其用于深厚軟基橋頭路基填筑，具有顯著的經(jīng)濟效益，希望能為相關工程提供參考。

[1]葛折圣, 黃曉明, 張肖寧等.公路橋涵臺背回填材料研究現(xiàn)狀綜述[J].交通運輸工程學報, 2007(04)：67-73.

[2]鄒賢文.橋頭跳車病害機理及氣泡混合輕質(zhì)土處治[J].山東交通科技.2014(01)：11-14.

[3]肖念婷, 楊有海, 師歌.橋頭跳車及防治措施研究綜述[J].公路交通術.2008(02)：94-98.

[4]蔣應軍, 武建民, 陳忠達等.橋頭跳車成因分析及防治技術研究[J].2004(07)：124-131.