云南某高速公路桥头跳车病害特征及处治技术

唐斌

摘要：云南某山区高速公路在通车两年内陆续出现了桥头路基沉陷、桥头跳车、路面开裂等病害。文章结合该高速公路桥头跳车病害检测工作，分析了该项桥头跳车病害的类型和特征，从下伏基础、路基填筑材料、施工质量等方面对桥头跳车病害的成因进行了分析，并介绍了相应的病害处治措施。

Abstract： In the two-year-old expressway in Yunnan， the roadbed subgrade subsidence， bridgehead jump， road surface cracking and other diseases have appeared in the two years of traffic. This paper analyzes the types and characteristics of the bridgehead jumping disease in combination with the expressway bridge heading disease detection work， and analyzes the causes of the bridgehead jumping disease from the aspects of underlying foundation， roadbed filling materials and construction quality， and introduces the corresponding disease treatment measures.

关键词：山区高速公路;桥头跳车;裂缝;路基沉降

Key words： mountainous expressway;bridgehead jump;crack;subgrade settlement

中图分类号：U416.1                                      文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2018）34-0240-02

0  引言

云南省某高速公路路线全长105km，主线为山岭重丘区双向四车道高速公路，2012年底，该高速实现试运行通车;但是在试运行两年内，全线桥头路基路面出现了不同程度的病害，桥头路基先后出现了路基沉陷、路基开裂、桥头跳车、搭板开裂等问题。本文将围绕该高速公路桥头路基病害的特征、类型及成因展开分析和探讨，以为今后类似工程的病害防治与施工质量控制提供参考。

1  病害类型与特征

1.1 病害类型

路线全长105km，2014、2015两年均组织了对全线进行了病害检测，2015年全线共检测到桥头跳车病害37处。34处桥头路基沉降伴有路基纵向裂缝及错台现象，2处桥头路基沉降伴随搭板沉陷病害，还有1处病害存在桥台与路基整体沉降病害。

1.2 病害特征分析

桥头路基发展势态：37处桥头跳车中有3处在过去一年中基本稳定，没有继续发展的趋势;13处桥头跳车在过去一年中有轻微发展，错台高度小幅度增加;21处桥头跳车在过去一年中继续发展，错台高度有较大幅度增加。

桥头跳车影响范围分布特性：37处桥头跳车纵向影响范围最小为5m，最大纵向影响范围达160m。其中影响范围在5-20m之间的桥头跳车有9处，影响范围在20-50m之间的桥头跳车有9处，影响范围在50-100m之间的桥头跳车有16处，影响范围在100m以上的桥头跳车有3处。

桥头跳车错台高度分布特性：37处桥头跳车错台高度最小处为0.5cm，错台高度最大处为40cm。其中错台高度在0-5cm之间的桥头有8处;错台高度在5-10cm之间的桥台有14处;错台高度在10-20cm之间的桥台有5处;错台高度大于20cm的桥台有10处。

2  病害成因分析

根据以往的工程经验，桥头路基沉陷主要有三方面的原因：①桥头软土路基的工后沉降导致路基整体沉降;②桥头路基填筑材料不合格，使用粘性土填筑导致台背土體压实度未达设计要求;③桥头路基整体压实度不够，导致路基整体沉降。在工程实践中，桥头路基的沉陷多数都是多种因素综合作用的结果，因此需要结合检测资料、地质资料、施工记录进行综合判断。

2.1 桥头软基工后沉降导致的桥头跳车病害

本工程当中有8座桥的桥头存在一定厚度的软土路基，软土的性质均为淤泥质粘土夹淤泥质粉土，软土厚度3-6m不等，设计采用换填1m表土以及预压12个月的处理措施;然而根据施工记录，大部分桥头软基的实际预压时间仅为1-3个月不等，且在预压施工中未搭设砂井或塑料排水板提供排水通道，因此导致桥头路基填筑施工完成后软土的固结均未完成，大量的工后沉降导致桥头路基的整体沉降。这6座桥的12个桥头普遍存在较大范围的工后沉降，路基沉降的纵向长度均在50m以上，路基沉降量在10-40cm之间，有2处发生了桥头搭板沉陷的现象，还有1处桥台与路基发生了同步沉降，且工后沉降在两年内并未收敛，一直处于发展状态。

分析还表明，桥头路基的沉降量与下伏软土的厚度、路基填筑高度之间存在正比关系，由此可见，软土路基的工后沉降是这类桥头路基沉降的主要原因。

2.2 桥头路基填筑材料不合格

经钻孔取样发现，本工程有4座桥的桥头路基填筑材料未使用砂性土，由于台背路基填筑压实的空间较小，且土体的含水率控制不到位导致台背范围内的土体压实度未达设计要求。这4座桥的8个桥头5-10m范围内的路基均存在一定的工后沉降，且路基两侧的沉降大于中间的沉降，工后沉降在1年左右的时间开始收敛，没有出现继续扩大的趋势，工后沉降量在0-10cm之间。

2.3 桥头路基填土压实度不达标

其余13处发生桥头跳车的桥头路基均为旱桥，不存在软土地基，经钻孔取样也未发现填筑材料不合格的情况，这13个桥头跳车病害的工后沉降普遍在5-20cm之间，纵向影响范围在20-100m之间，路基填筑高度在6-15m之间。至2015年检测工作结束时间为止，其中的7处路基沉降已经趋于稳定，有6处路基的沉降仍在继续发展，这6处路基的填筑高度均超过10m。

3  病害处治措施

3.1 压力注浆加固处治技术

压力注浆加固处理技术主要用于处理路基填筑压实度不够、且沉降尚未稳定的地段，路基注浆处治长度大于路基沉陷范围。桥台、路基注浆处治主要目的是为了解决桥台及路堤填方的不均匀沉降问题，浆液主要用于充填回填土内的孔隙，提高回填土的力学强度和变形模量，从而提高桥台背填土及路基的整体性。根据施工补勘获得的桥台、路基回填土的基本土工试验资料，计算得到回填土的孔隙率，设计原则为浆液最大限度地充填回填土中的孔隙，由此确定回填土的设计注浆量。注浆采用下行式注浆，每个注浆孔分为两次注浆，第一次注浆为路面1.0至2.0米部分，第二次注浆为路面以下2.0米以下的部分。

3.2 堆载预压加固处理措施

对于工后沉降尚未完成的桥头路基可采用预压加固技术进行处理，在本工程中由于道路施工试运营已经超过两年，软土路基中大部分工后沉降已经完成，且下伏软土的强度较高，因此可以采用预压加固的方法加速工后沉降的完成。

堆载预压主要包括三种技术措施：搭设排水通道、施作反压护道、施工堆载。为加速软土的固结，首先在路基边坡及边坡坡脚按照2m×2m的间距往下伏软基中打设袋装砂井或塑料排水板增加竖向排水通道;其次为防止软基产生滑移破坏，在施加堆载之前在路基两侧施工反压护道，反压互道下设30cm砂垫层作为软土的横向排水通道，反压互道的高度不低于施工堆载的高度;待排水通道、反压护道施工完成后再在路基顶部增加堆载作为路基的超载，具体超载的高度及预压的时间根据沉降观测、下伏软土的力学性质综合决定。在堆载预压的过程中，应加强沉降监测，待路基沉降趋于稳定即可卸载，并开展下一步的路基、路面施工。

4  结语

山区高速公路桥头跳车及桥头路基沉陷病害的原因各异，分清桥头跳车病害的成因是合理制定病害处治方案的基础。

山区高速公路桥头跳车病害主要包括下伏软土路基的工后沉降、路基填筑压实度未达标、台背填筑材料不合格等原因。要准确判断桥头跳车的原因就必须综合分析路基下伏地基的类型、工后沉降量的大小、工后沉降的发展规律、路基填筑材料的性质;如果桥头路基下部存在软土路基，则还要查阅施工过程资料，了解软土路基的施工处治技术与处治过程;综合上述分析进行综合分析才能准确判断不同病害的成因。

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