道路桥梁沉降段路基路面施工技术研究

2018-03-24杨小兵

山西建筑 2018年4期

关键词：搭板桥台路桥

杨小兵

(山西路桥建设集团有限公司，山西太原 030006)

路桥过渡段沉降是引起桥头跳车的主要原因，对过渡段沉降而言，它是一个十分常见的问题，具有原因复杂、处理难度大等特点。因此，有必要在明确沉降原因的基础上，探讨有效的过渡段路基路面施工方法，以从根本上解决桥头跳车。

1 路桥过渡段沉降原因

路桥过渡段产生沉降的原因主要有以下几点：

1)路基沉降。

桥梁两端路基填筑高度通常较大，而且其施工大多是在桥台工程结束同时公路大部分路基已经成型之后进行，所以施工面较为狭窄，施工难度很大。因施工面过于狭窄，加之桥台端墙附近填土的平面形状无法达到规则，压路机难以作业。如果此时没有其他压实机具予以代替，只能用人工进行夯实，则填土密实度将很难满足要求。与此同时，考虑到跨线及过水方面的要求，桥梁两端路基必须有充足的高度，对路堤而言，不仅要承受行车荷载，而且还有较大自重，如果压实度未能满足要求，则有可能出现固结变形。另外，桥台和引道间一旦出现差异沉降，则路堤顶部将遭受车辆反复冲击，致使路基整体产生动力固结[1]。

2)地基沉降。

桥址大多选在沟壑段，不仅地形起伏，而且地下水位相对较高。由于桥梁两端路基填筑高度大，所以会产生很大的基底应力，所以台后地基实际沉降往往要大于其他路段。

3)桥梁支座与防护工程发生位移。

由于受到台后土体压力，桥梁支座与防护工程难免会发生一定程度的水平移动，导致土体产生变形，形成沉降段。

4)局部沉陷。

路堤和桥梁之间的连接处有的采用了接缝，但是经过长期使用而出现破损；有的采用连续铺装，虽然有一定效果，但容易开裂。裂缝与接缝一般深度较大，为径流渗入提供了条件，导致结构层与土基都受到冲刷，从而引起局部沉陷。

2 路桥沉降段路基路面施工技术

2.1 设置搭板

2.1.1设置方法

1)在搭板有效作用长度内，受行车荷载持续作用，路面厚度不断变化，即为刚度渐变，该方法施工难度较大；

2)搭板和面层顶面保持平行，使搭板顶面标高和桥面底部完全相同。该方法弥补了上述方法的不足，同时还能实现刚柔过渡；

3)对以上两种方法进行整合，发挥各自优点，取长补短；

4)预留一定反向坡度，使搭板和桥台连接部位的标高完全相同，但和路面连接部位则比设计标高稍高，以此形成反坡，根据沉降差确定坡度[2]。

2.1.2搭板和桥台之间的连接

1)锚栓：搭板近桥台端放置在桥台上，为使搭板不发生滑移，一般在两者间设置拉杆和锚栓。实践表明，这种连接方法效果良好。

2)支座：在搭板靠近桥台的一端经常会铺设1 cm～2 cm厚垫层，垫层以油毡布为主，也可直接设置支座，按80 cm控制支座之间的距离。

3)倒角：为避免搭板由于发生转动而使路面损坏，需将搭板靠近桥台一端的上缘及牛腿上边缘制成倒角。

4)填缝：桥台和搭板之间的连接部位，为避免径流渗透，宜使用填缝材料封堵接缝，封堵密实后再灌注沥青。

2.1.3搭板施工技术

在对搭板进行施工时，首先要按照要求进行立模，同时使搭板表面平整度及坡度都满足要求。由于基层顶面和搭板之间的距离往往很小，所以在压路机经过后，可能会被压碎。对此，如果基层顶面和搭板之间的距离在10 cm以内，则在对底面层实施铺筑的过程中必须凿除已经铺设完毕的基层，重新填筑与底面层相同的混凝土，以此提高台背回填强度[3]。

2.2 不设搭板条件下的引道施工

若不在过渡段设置搭板，则需要对台后填筑进行细致的设计与施工，严格要求压实度，也可采用特殊结构措施，比如铺设土工格网等。

2.3 地基处理

对桥背软基进行有效处理，是防治过渡段沉降的重要方法。软基处理方法有：换填、超载预压、排水固结、工程桩等，需要根据不同的实际情况妥善选取，通过对软基的处理来大幅提高地基承载能力，避免产生不均匀沉降。修筑于软基上的桥台大多选用桩基础。若在深厚软基上建设高路基，则在填料自重作用下软土将不断向两侧挤动而使基桩受到较大作用力，导致桥台转动或移位。为了防止这种情况的发生，应减轻填料重量，加强地基土体，或直接采用基桩，从而抵抗土体侧移施加的作用力。

对于孔隙比与含水量都很大，同时还含有大量有机物质的地基土，应施以换填处理，根据软土厚度确定换填的深度。如果是一般的粘土，则适当开挖翻晒即可。当实际的填土高度在4 m以内时，按0.6 m控制开挖深度；当实际的填土高度超过4 m时，按1.0 m控制开挖深度。通过翻晒使土体含水量达到最佳值±2%后，开始回填，直到密实。在回填时应注意，应留60 cm左右的厚度回填石灰土。如果施工在雨季进行无法晾晒，则可全部回填石灰土。回填一定厚度石灰土的目的在于形成渐变带，防止沉降发生突变。

2.4 台后填筑

2.4.1填料选择

台后一定范围内必须填筑符合工程要求的优质填料。考虑到过渡段具有刚柔过渡特征，所以填料刚度需要保持在桥台、路基之间。因台后施工条件有限，压实困难，但对填料压实度却有着很高的要求，所以还要优先考虑那些容易被压实的填料。除此之外，填料还应具有一定透水性。近几年，随着材料工业快速发展，可用于台后填筑施工的材料类型越来越多，尤其是有机轻质材料，如泡沫苯乙烯等[4]。

2.4.2台后回填

首先，填料应级配得当，沿纵向的回填长度在基底处要达到2 m以上，同时按照1∶1的要求设置台阶，使顶面回填长度能够比搭板有效长度大。其次，如果回填部位有水浸入，则需根据要求增设砂砾层。最后，填料分层平铺，和桥台接触的部位应注意压实度。

2.4.3填料压实

1)开工前，先将台背填土视作特别夯实区域，同时对其宽度进行划定，通常要在3 m以上。这一范围中的填土压实度必须比相同层次路基高。

2)必须采用分层的方法进行夯实，对于台背，其填料松铺厚度不能大于路基，且每个填筑层的厚度都要小于20 cm。

3)在涵洞和通道等处，可在填筑完路堤后进行开挖，以此缩减夯实的作业宽度，同时填筑级配砂砾。

4)严防桥面或路面上的积水进入到台背内部，否则将导致填土发生沉降。

5)对台背填料的压实度必须予以严格控制，使其能够达到规定。

目前最常用的压实度检测方法为环刀法，由于操作十分简单，所以受到很多部门的欢迎。但在实际检测时需注意，当用此方法取样时，因存在很大振动力，所以土样状态可能与原状态不符，对检测精度造成影响。对此，应采用电动取土器实施取样，以保证检测精度。