公路桥梁过渡段软基路基的施工技术探究

詹海强

【摘 要】台州等沿海地区，由于地下淤泥质土层厚度达30m左右，常规的软基处理方式塑料排水板、管桩、水泥搅拌桩、等载超载预压等方式对于此类地形进行处理，由于交通流量大、超载车辆多，工后沉降量仍较大，多造成桥头跳车现行出现，影响公路使用功能并给交通安全带来隐患。本文就临海市杜桥至段83省道采用桥头管桩+超载预压+轻质材料换填的综合处理桥头过渡段软基的施工技术进行讨论。

【关键词】管桩；超载预压；轻质材料换填；桥头过渡段；技术

引言

台州等沿海地区，一般为海岸沉积形成，沉积颗粒细微，表层有较薄的硬壳层，其下有较厚的硬壳层，以台州临海市头门港新区为例，该地紧邻东海，地势平坦，水网发育，地表为农田，地面标高2～6m，表层为1～2m的硬壳层，下伏淤泥质软土，厚度可达30m左右。新区场地填筑，设计预压期沉降量1.5m，工后3年的总沉降量累计达0.8m左右。公路施工受工期及完工通车等因素影响，无法采用长时间的预压沉降，如果软基处理不利，特别是桥头过渡段的软基处理不利，工后通车过程中桥头沉降引起跳车现象，将会影响公路的使用功能、使用寿命并给通行安全造成隐患。

因此，我们必须强化公路桥头过渡段软基处理的施工技术和控制，确保所有工序的工程质量和工作质量，减少工后沉降，提升公路的使用寿命及性能，增强它的舒适性、安全性和可靠性。

一、桥头跳车危害分析

由于桥头过渡段软基工后沉降量大于结构物沉降量，过渡段路面平整度遭到破坏，致使桥头过渡段与桥梁之间产生错台，造成桥头跳车。给交通安全带来隐患并严重影响公路使用寿命，其危害性如下：

（一）影响公路的使用寿命

过渡区严重沉降后路面结构遭到破坏，加上雨水与重载车辆影响，路面加剧损坏，严重影响公路的使用寿命。

（二）影响公路行车安全

车辆高速使出桥梁时，在不均匀沉降的桥头过渡段会产生跳车现象，跳车时的失重感会引起驾驶人员的心理不良反应，严重时则会影响其对车辆的正常操作，造成车辆失控.引起行车事故。

（三）对行使车辆造成不良影响

车辆通过过渡段向桥梁方向行驶时，由于沉降引起的错台会对汽车的轮胎造成冲击，震动会传及整个车辆，速度越快对车辆的冲击越严重。

二、桥头过渡段软基病害原因分析

文献[1]中定义软土为滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土，天然含水量≧35%，天然孔隙比≧1.0，十字板剪切强度<35Pka或静力触探总贯入阻力小于75kPa。

文献[2]中将软土定义为天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的细粒土，包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭土等，其压缩系数大于0.5MPa-1，不排水强度小于30kPa。

桥梁本身属于刚性结构，且沉降量小，台后路基本身属于柔性结构，路基本身具备一定的沉降量，加之台后过渡段基础为软土，天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、承载力低，较薄的硬壳层极易受荷载作用而破坏。

施工期间，通过搅拌桩、管桩等形成复合地基承载力，且受路基填筑材料的荷载作用，软基部分被压缩挤密，与路基填筑层形成新的平衡，使路基处于相对稳定的状态。

但完工后开放交通的过程期间，由于通行重载车辆的反复碾压，加上环境影响基础软基部分失水保水问题的存在，使路基填筑期间形成平衡遭到破坏而引起沉降。

由于桥头过渡段路基与桥梁之间沉降量的差异，使过渡段路基遭到破坏。

三、桥头过渡段软基施工技术要点

（一）合理安排施工时间

公路工程开工进场后及时并优先安排桥头过渡段软土路基施工，为了保证软土固结的施工质量，消除过渡段软土地基路堤不均匀沉降的现象，必须尽可能提前施工时间，特别是应力集中区的施工时间，保证预压时间，以减少软土路堤后工程沉降。桥台尽量安排在过渡段路基预压完成后进行施工。

（二）复合地基处理

采用管桩、搅拌桩的形式对过渡段软土路基进行深层处理，形成复合地基，增加过渡段路基的承载能力。钢筋混凝土预应力管桩目前由于具有较强承载力，投资省，质量有保证，施工速度快还具有抗水闸水压力产生水平荷载，达到水平稳定作用等特点，得到普遍运用，如83省道临海杜桥至白沙段设计就采用了预应力钢筋混凝土管桩对桥梁过渡段软土地基进行处理。

（三）确保路基填筑的材料质量、压实度及均匀性

尽可能的采用密度大、内摩擦角高、透水性好、相对稳定的清宕渣作为的路基填筑及预压材料，清宕渣一般密度为2500Kg/m3左右，具備良好的稳定性。施工期间严格控制填料粒径和压实密度，使地基在均匀的荷载作用下被挤密固结。

（四）确保预压时间

83省道临海杜桥至白沙段桥梁过渡段软基采用超载预压，其他段落采用等载预压，超载预压时间6个月，等载预压时间12个月。预压期加强监控量测，及时补充预压荷载并对沉降数据进行整理分析，预压时间到期后沉降量曲线与设计进行对比是否达到相对稳定的状态，满足设计要求后在进行其他施工。

（五）换填轻质材料

桥梁过渡段预压到期，桥台施工完成后，对过渡段填筑材料进行换填，换填相对的轻质材料，减小路基填筑材料对软土基础的荷载作用，83省道临海杜桥至白沙段桥梁过渡后期换填材料为泡沫混凝土，设计泡沫混凝土顶面以下0-80cm湿容重650Kg/m3，80cm以下湿容重600Kg/m3，不足预压期填筑材料的1/3，使地基原平衡状态下的承载能力又有了近2/3的提高。对减小路基工后沉降起到了良好的作用。

四、结束语

采用复合地基处理+超（等）载预压+换填轻质材料等方式对桥头过渡段软基进行处理取得了良好的效果，控制好路基填筑施工，换填轻质材料挖除后可用于其他良好段落的路基填筑，仅增加相对的机械费用，总体上较为经济，对后期减小工后沉降效果明显。

总之，公路施工应加强公路桥梁过渡段软基质量的控制，从而减少桥头跳车的情况发生。保证公路的使用寿命，提高人们的驾驶安全性和驾驶舒适性，确保中国的交通运输行业的经济和社会稳定。

参考文献：

[1] 中国建筑科学研究院.《建筑地基基础设计规范》.北京：中国建筑工业出版社，2002

[2] 《工程地质手册》编写委员会.工程地质手册（第三版）[M」，北京：中国建筑工业出版社，1992

[3]铁道第一勘察设计院.《铁路工程地质手册》[M].北京：中国铁道出版社，1999

[4] 刘松玉，公路地基处理.南京：东南大学出版社，2001

[5] 刘玉卓，公路工程软基处理. 北京：人民交通出版社，2003

[6]陈英峰.公路桥梁过渡段软基路基施工注意事项分析[J].施工技术，2017，44（S1）：420-421.

[7]赵云.公路桥梁过渡段软基路基的施工基础技术[J].交通世界，2016（30）：40-41.

[8]庄荣辉.公路桥梁过渡段软基路基施工技术方案分析与阐释[J].江西建材，2017（02）：191+195.