路桥过渡段病害处治措施探究

1、路桥过渡段病害处治措施探究【摘 要】随着高速公路的迅速发展，在公路建设中，桥 头出现的跳车现象，已成为高速公路的多发常见病害，严重 影响行车的平稳性和安全性，是公路修筑的一个急待解决的 重要课题。文章分析了路桥过渡段不均匀沉降产生的原因， 提出了治理不均匀沉降的一些措施。【关键词】路桥过渡段;桥头跳车；处治措施高速公路营运过程中，桥梁台后搭板断裂及不均匀沉降 普遍存在，往往导致桥台跳车现象的发生。桥头跳车不仅影 响行车的安全、速度、舒适及人们对高速公路的总体评价， 影响公路使用性能和运输效益的发挥，同时也影响车辆的使 用寿命，严重的可能导致交通事故的发生。因此，桥头跳车 已成为高等级公路营运中

2、急需解决的问题。1. 病害特征分析1.1地基沉降由于桥涵通常位于沟壑地段，地下水位较高，且多属于 软弱基础，在路基营运荷载的作用下，使地基产生压缩变形, 形成地基沉陷。同时，由于高等级公路多为全封闭、全立交, 为了满足被交公路、航道等净空的要求，桥台后的路基高度 一般都较高。因此，产生的地基应力相对较大，更容易引起 地基沉降，从而导致桥台后的路基随地基在一定时间内逐渐 下沉。1.2台背填料的影响台背填料一般为渗透性材料，空隙率大，施工中很难将 填料颗粒间的孔隙完全消除。在公路自重及车辆的垂直荷载 与振动荷载作用下，孔隙率降低，密实度逐渐增大，便在一 定期限内产生路基沉降，造成跳车。1.3刚柔突

3、变引起的沉陷跳车构筑物桥台一般采用刚性较大的钢筋论浇注而成，具有 较大的整体刚度，而与之相连的道路，则是刚度较小，柔性 较大的弹塑性体，在车辆荷载作用下，这个刚度差引起道路 与桥台之间产生较大的塑性变形和刚度突变，增强了桥头跳 车的震动效果。1.4搭板断裂新建公路路桥过渡段采用设置桥头搭板的方法预防桥 头跳车。由于种种原因，运营过程中会出现搭板断裂，进而 产生的一种新的病害。其病害形式主要表现为搭板底部脱 空，枕梁部分及其以外的路基沉降较小，搭板较薄，不足以 单独承受上部荷载，搭板沿脱空区受力较大的方向发生断裂 等特征。2. 病害处治措施2. 1地基处理2. 1. 1换填法在软弱地层上铺设垫层

4、，作为人工填筑的持力层。同时 将结构物基底压力扩散到下卧软土地层中，使其应力减少到 下卧层的许可承载力范围以内，从而满足地基稳定性的要 求，同时由于垫层材料的压缩性低于天然的软粘土层，采用 垫层法也可减少地基的沉降量，垫层材料可分柔性材料和刚 性材料。柔性材料包括砂土，碎石、石渣、煤灰，矿渣等， 刚性材料包括木材垫层，金属垫层，合成树脂垫层等。砂、 砾，碎石或石渣等无粘性土是最常采用的垫层材料，因为 这类土的强度大，压缩性小，透水性良好，比较容易使之密 实，且在不少地区料源丰富，价格便宜。该法适用与浅层软 土地基的处理，由于该方法施工简便，在公路建设中应用较 为广泛。2. 1.2塑料排水板堆载

5、预压法该法属竖向排水体预压类型，主要适用于透水性低的软 弱粘性土。是通过竖向荷载作用使地下水沿着塑料排水板向 上渗透到砂垫层中，然后横向排到路堤外面，从而使软基固 结，其主要施工程序：整平原地面一摊铺下层砂垫层机具 就位一塑料排水板一穿靴一插入套管一拔出套管一割断塑 料排水板一机具移位一摊铺上层砂垫层。其特点是施工简便 快捷，造价较低，但仍存在少量工后沉降。2. 1.3深层搅拌法该法主要用于加固饱和软粘土地基。它是利用水泥，石 灰或其它材料作为固化剂的主剂，通过特别的深层搅拌机 械，在地基深处就将软土和固化剂（水泥或石灰的浆液或粉 体）强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理 化学反应

6、，形成坚硬拌和柱体，与原地层共同起复合地基 的作用。其最大优点是工后沉降小，缺点是造价较高。2. 1.4砂桩法该法属料粒桩类型，适用于松砂地基、杂填土或软土， 对地基土起置换作用、竖向排水作用和挤密作用，主要施工 工艺程序：整平原地面一机具定位一桩管沉入一加料压密一 拔管机具移位。为加速地基固结，减少后期沉降，一般根 据实际情况，配合堆载预压或超压施工，使地基强度显著提 高，同时改善地基的整体稳定性。其造价在塑料排水板堆载 预压法和深层搅拌法之间。2. 2路堤处理2. 2. 1注浆法注浆法是公路病害中应用最广而且效果也较好的一种 方法，不但可以在地基处理中应用，在路堤病害处治中互习 也很广泛，

7、其作用原理与前述基本相同。2. 2. 2换添法对于路堤而言，换填主要是对在施工中选用不当的填料 和由于环境变化如路面破坏后路面水渗入、边沟破坏后地表 水浸泡等）引起路基病害的部分土体进行换填处治。2. 2.3托换法在路堤中常用的托换法是树根桩托换法，其在处理过渡 段路堤时多与搭板相结合。2.2.4 土工织物加筋法在路堤病害处治中也可以使用土工织物，常用的有土工 格室和土工格栅。通过土工格栅（室）与土体的相互作用，改 善局部荷载作用下土体内部的受力态，将荷载扩散到一个较 大的范围内，从而达到减少外部荷载对土体的压缩沉降，延 长沉降特征长度，使台背与填土交界部位的阶梯状沉降变为 连续渐变沉怪。2.

8、 3路面处理 2. 3.1设置桥台搭板搭板设置可以使在柔性路堤产生的较大沉降逐渐过渡至刚性桥台上，使车辆通过时跳跃现象大为减少。桥头搭板 长度设计应根据路基的容许工后沉降值计算确定，常取315m（当超8ni时，宜设计成两段式或三段式搭板）。搭板的近台端一般搁置在桥台前墙顶面或其牛腿上。当桥头引道为刚 性路面时，搭板的纵坡可采用与路面设计纵坡平行方式（称 平置式搭板）；而当引道为柔性路面时，则搭板的远台端常 置于路面面层与基层之间（称斜置式搭板）。为预防搭板下 沉，也可在搭板上先铺设一层沥青面层，通车后搭板若下沉 时，则在其上加铺沥青混凝土或沥青砂。2. 3. 2设置过渡性路面对于已经发生而且还

9、可能继续发生大量沉降的台背填 土，还可以采用设置过渡性路面。过渡性路面可采用预制水 泥混凝土六棱块、条石铺砌、半刚性过渡层或沥青过渡层等 类型。其中水泥混凝土六棱块和条石铺砌仅适应于水泥混凝 土路面，最大优点是翻修处理速度快，但不易铺砌平整，行 车仍有抖动感觉，且其砌缝应采用防水材料，以防渗入雨水 损害路基。2. 3. 3设置变厚式埋板为避免二次跳车，常在搭板的尾端加设一段浅埋的变厚 式埋板，其长度一般取35m,对于水泥混凝土路面，也可 将与搭板连接处的路面板改为变厚式板。在搭板、埋板或变 厚式板的下层，为保证与桥台连接部位的刚柔层次在水平和 垂直方向均能渐次变化，建议采用强度及回弹模量均高于其 它路段相对应的路面结构层材料，以提高该部位的整体受荷 和抗冲能力，有利于减少错台幅度，调整不均匀沉陷，改善 桥头跳车或二次跳车现象。3. 结束语路桥过渡段不均匀沉降是公路工程建设中的一个重要 又突出的问题，应根据工程地质条件，做好路桥过渡段地基 的处治，结构设计合理，并加强过渡段施工各个环节的控制, 客观上制定一套科学的管理办法，保证每道工序的工程质 量，减少路桥过渡段的不均匀沉