刍议路桥过渡段施工控制要点

　　摘 要：在桥头引道处，刚性桥台和柔性路堤之间的强度渐变段易产生不均匀沉降，出现桥头跳车现象，成为公路工程建设的一个重要而又突出的问题。本文主要分析了路桥过渡段产生不均匀沉降的主要原因，并对路桥过渡段的结构设计措施及施工控制进行了探讨。

　　关键词：路桥过渡段;不均匀沉降;施工控制

　　1、路桥过渡段产生不均匀沉降的原因

　　1.1 桥台台背路堤压实度不满足要求。

　　所有桥梁、通道和明涵等都要求台背填土处治。然而，台后填土压实度由施工用料、施工顺序、施工机械、施工经验、施工作业面等工程管理因素的影响，施工过程涉及各个方面。从公路调查结果可知，台背填土普遍存在压实不足的问题，这是造成路桥过渡段不均匀沉降的基本原因之一。

　　1.2 桥头引道软土地基处治问题。

　　①桥头引道软土地基处治不标准。通过公路调查结果表明，软基路段由于地基沉降引起的桥头跳车现象主要是施工图设计时，地质钻探布孔过少，钻探深度不够，未能及时发现软基存在，或者未能准确探明软基范围和深度以及软土的物理力学性质等等，导致桥头路堤软土地基处治遗漏，或采取的处治方法不恰当。此外，采用的软基处治理论计算方法和选用的计算参数与软基实际情况存在一定差距，导致软基处治设计未能达到预期效果和技术要求。另外，雨水侵蚀造成路堤填土流失和强度降低，也是造成路桥过渡段路堤沉降的主要原因。

　　②桥台台背路堤压实度不标准。公路建设中几乎所有桥梁、通道和明涵等都要求台背填土处治。然而，台背填土压实度受施工的用料、顺序、机械、经验和施工作业面等工程管理因素的影响，普遍存在台背填土压实度未能满足设计要求的现象，这是路桥过渡段路基路面产生不均匀沉降的基本原因之一。此外，在公路营运过程中，路基路面在车辆荷载以及自然因素的长期作用下，会形成土基塑性变形的积累，导致路桥间的差异沉降，从而影响公路路面的平顺程度。

　　③桥头引道过渡段结构设计不周密。桥头引道路基工程中，常用的过渡段工程处治措施有粗粒料填筑法、钢筋混凝土过渡板(即搭板)和加筋土法等。这些处理措施的主要目的是通过提高路基的整体强度，从而降低路桥间的刚度变化以及沉降差异，以减少路桥间的不平顺，从而防治或避免桥头跳车现象。从公路工程建设可知，桥头引道过渡段常采用搭板结构。然而，设置搭板以后的桥头跳车现象仍然严重，桥头搭板断板现象较为普遍。

　　1.3 桥头引道过渡段结构设计问题。

　　桥头引道过渡段多采用搭板结构。然而，设置搭板以后的桥头跳车现象仍然严重，桥头搭板断板现象较为普遍。分析其设计原因，有下述情况：①根据桥梁的长度，桥头设置搭板长度划分为：a.大中桥，搭板长度为8m;b.小桥、填土高度小于0.5m的通道以及涵洞，搭板长度为5m。然而，桥头引道路堤处于高填方路段，软基路段桥涵结构与桥头路堤相对沉降量大，由于搭板长度不够而起不到顺接作用，行驶车辆通过时必然出现桥头跳车现象。②搭板设计根据支承在弹性地基上的板计算，未考虑台背路堤沉降，雨水冲刷带走台背填土等原因造成搭板与台背路堤脱空的不利受力状态。结果形成搭板设计强度不足，产生断板，引起桥头线形突变，诱发车辆跳车现象。③桥头搭板处理目前尚没有定型的设计计算方法，公路桥涵设计规范也没有明确规定。④工程实践中，桥头搭板一般不作专项设计。但是，从工程实践可知，合理地处治软土地基，实施台后填土压实是消除路堤填筑土体沉降的条件，而可靠的搭板设计是解决桥头跳车的重要保证。

　　1.4 桥头引道路堤边坡防护的问题。

　　从公路桥头引道路堤设计和施工可知，台背路堤填土通常采用砂类、渗水性土作为填料，不考虑防水和排水设施;通常，对桥台处于长期浸水路段，采用浆砌片石护坡。而其它桥台路段，只在锥坡范围设置浆砌片石护坡，台背设置方格网草护坡或草皮护坡。然而，从公路续建、水毁和收尾工程勘查过程中发现，许多桥头路堤沉降比较严重的地方，往往伴随锥坡和护坡水毁。桥头引道路堤边坡防护措施以及台背防水和排水设施的不适当，促使台背填土流失，路基强度降低。在行驶车辆长期反复作用下，桥头引道过渡段填土塑性变形，诱发桥头路堤不均匀沉降，出现桥头跳车现象。

　　2、路桥过渡段的结构设计措施

　　2.1 路桥过渡段的变形控制。

　　①根据交通部《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》JTJ017-96规定，路桥连接处最大容许工后沉降为10cm。②从高等级公路的路况调查结果可知，当路面局部纵坡达到0.5%时，车辆行驶会产生晃动或摇动现象。

　　2.2 合理设置缓和过渡段。

　　由于不同的结构型式，从桥台刚度大的混凝土结构逐步过渡到柔性的填土路基结构和沥青砼路面结构，其强度不一致。因此，软土地基处治时，各段不同强度之间需设置强度过渡段。

　　2.3 路桥过渡段的地基条件与路基条件在桥头引道路堤填筑过程中，采用土工合成材料加筋路堤并不能提高地基承载力，也不能有效地阻止地基的沉降。只有当地基具有足够的承载力，在路堤填土自重荷载与车辆荷载的联合作用下不致破坏而产生较大的沉降时，土工合成材料的加筋才会产生明显的效果。

　　2.4 路桥过渡段的结构型式。

　　①桥台台背路堤加铺土工格栅在路桥过渡段路基施工中采用土工格栅技术，当土工格栅与土一起承受车辆荷载和土体自身荷载的同时，具有下述三方面功能：a.由于土工格栅使土体的抗剪强度得到充分发挥，约束了土体的侧向变形，控制路基填土的侧向位移，增强了路基的整体稳定性，从而增大了路基的变形模量。b.由于土工格栅与路基填土的摩擦作用，使上部荷载在路基中重新分配，降低了桥台台背局部范围土中的垂直应力，使路基土体承载力得到提高，从而减少沉降。c.由于水平摊铺的土工格栅具有弹性，在车辆荷载的反复作用下，不会产生或减少变形的累积。由于在路桥过渡段铺设土工格栅具有明显的工程效果，因此在路桥过渡段高填方路堤可采用桥台台背回填加铺土工格栅的结构型式。②合理确定搭板长度和搭板强度设计根据桥头路堤与桥台相对沉降量预计值以及车辆行驶要求的顺适程度，合理地确定搭板长度。搭板的设计未有统一模式，一般按照下述原则确定其长度：a.路面设计使用年限内，由于道路下沉引起路面纵坡变化，要求搭板随路堤沉降后倾角在1/200~1/300范围内变化。b.搭板的长度能跨越桥台台背难以压实的土体，或跨越按计划在台背预留的土方缺口长度。c.根据搭板的受力状态，用弹性地基或简支梁计算搭板长度。根据交通部规范要求，桥台与路堤相邻近容许工后沉降为10cm，按上述计算的搭板长度为30～20m。

　　3、路桥过渡段的施工控制措施

　　3.1 对路基过渡段进行大面积施工时，应严格按照试验段取得的施工工艺参数进行施工，熟练的掌握一些施工技巧和施工规范。控制好工艺流程、松铺厚度、表面平整度、施工含水量、压实遍数、配套机械、填筑速度、检测方法等。

　　3.2 施工中要严格的按照施工顺序进行合理的配料，进行合适的压实工艺。

　　3.3 为了控制摊铺厚度，采用方格网控制填料量。施工过程中要消除粗细集料离析“窝”或“带”现象。当出现这种现象时，采用人工或机械进行现场掺拌，确保填筑质量，控制填筑标准。严禁出现弹簧、松散、起皮等现象发生。

　　3.4 压路机碾压不到位时采用人工冲击夯夯实，对于质量可疑地段，应视情况增加检验的点数，采取适当的措施，控制好边角压实质量。

　　3.5 施工过程中，要配备足够的人员来加强验检测过程控制，从而来缩短检测时间。在检测过程中，严格按照设计和规范要求进行各项指标检测，有条不紊的进行。

　　4、结束语

　　总之，加强过渡段结构施工各个环节的控制，从客观上制定一套科学的管理程序，保证每道工序的工程质量和工作质量，就能防止或减少路桥过渡段的不均匀沉降，从而减轻甚至避免公路桥头跳车现象，提高公路使用性能和使用寿命。