软土地基公路桥涵构造物路基过渡段的施工与质量控制

2018-03-28张浩黄童

四川水泥 2018年11期

张浩黄童

（中设设计集团股份有限公司，江苏南京 210000）

0 前言

在公路通车过程中，因为车辆荷载力的存在，会使桥头等部位出现跳车问题，对车辆的行驶造成较大的影响，对路面的结构也会造成一定程度的破坏，所以要通过相应的办法解决这个问题，才能使公路的整体性能得到提高。目前，随着公路建造技术的不断提高，在公路工程中桥梁、涵洞等构造物的数量不断上升，甚至一些公路每公里有 4个左右，这对质量的要求极高，而且施工的技术也有较高的要求，因此施工的难度也极大。在一些地区，土地多为软土，因为不均匀沉降的原因经常导致构造物出现开裂、下陷、剪断桥台桩基等不同的问题。从客观角度来看，公路工程在施工的过程中，会受到诸多因素的影响，为了保证施工正常进行，投入使用之后的实用性较好，就需要采对施工取有效的控制手段。

1 软土地基的含义

软土一般是指天然含水量大、压缩性高、承载力低和抗剪强度很低的呈软塑～流塑状态的黏性土。它的透水性以及承载能力都较低。软土具有强度低、压缩性较高的特点，所以，在软土地基中变形是最普遍的问题，主要是不均匀沉降问题严重而且沉降的面积较大，开始沉降到完成所需的时间较长，沉降的速率较大。

2 软土地基公路桥涵构造物路基过渡段出现问题的原因

2.1 桥头引道软土地基的施工不达标

经过许多调查以及实验发现，软土路基因为地基沉降在道桥的过渡段往往会出现桥头跳车的问题，出现这种问题的原因主要是因为在设计施工图纸的时候存在不足之处，以及施工的准备工作不到位，地质钻探布孔的数量不足，钻探的深度不够，这样就没有能够及时发现软土的存在，或是对软土的范围和深度没有明确的把握等，致使桥头路堤软土地基的处理存在遗漏[1]。此外，对于软土地基的计算方法和相应的参数与实际存在差异，导致软土地基的处理与预期不符，加之雨水的冲涮导致路堤填土的强度下降，填土流失也会造成路堤沉降。

2.2 桥台台背路堤压实工作不完善

在公路工程的施工过程中，对所有的桥梁、道路通道、以及眀涵都规定要采取台背填土进行处理，但是台背填土压实密度受到诸多因素的影响，比如施工的材料、施工的顺序、所使用的机器、以及施工的实际操作等，导致台背填土压实工作存在质量问题，这也是软土地基公路桥涵构造物路基过渡段出现问题的一个原因。此外，在公路通车之后，路基路面在车辆行驶的过程中会因为荷载力的作用，以及自然因素的长期作用导致路基变形，路桥间出现沉降，路面凹凸不平。

2.3 桥头引道过渡段结构的设计不合理

在桥头引道路基施工中，对过渡段最常使用的施工方法是粗粒料填筑法、钢筋混凝土过渡板以及加筋土法等方法。采用这些方法进行施工主要是为了提高路基的强度，降低因为路桥间的刚度而产生的变化和沉降的差异。这样就能减少桥头间出现的不平整，从而杜绝桥头跳车的问题。但在实际中，桥头引道过渡段普遍使用搭板结构，但使用这样的方法依然存在许多问题。

2.4 施工材料不同

在路基施工的时候，因为选择的填筑材料不同，材料之间存在相应的差异，在进行路基压实施工时，就会导致路基分层压实厚度差异较大的问题。而这样的道路在使用的过程中，就会因为受力不均导致路面的平整度受到影响，路基出现不均匀沉降问题。

3 合理选择路堤与通道、涵洞的连接处理方法

桥台结构的形式较多，桩接台帽的施工主要包括桩基施工、填筑路基施工、台帽施工以及耳背墙施工等。在进行桥台施工之前，施工并不会对过渡段路堤填筑的情况造成影响，所以在这个时候大型的施工机械也能够正常使用，而且能够保证碾压的效果较好。在施工开始以后，软土地基以及过渡路堤会有沉降时期，进而有效减少过渡路段堤施工后的沉降。因此，在进行桥梁施工设计的时候，桩接台帽式桥台结构是最佳的选择[2]。总之在公路施工的时候要按照通道、涵洞、两侧路堤的顺序进行，都可能会出现沉降问题。在施工的时候要结合实际选择合适的施工方法，下面是常见的公路施工方法。

3.1 预压法及支承法

在公路工程的施工中，先使用预压法对路堤进行填筑，通过预压使地基达到固结沉降的目的，其中路堤、涵洞以及通道的施工要在沉降现象稳定之后才能进行。通常这种情况可以结合使用超载预压、砂垫层等，这样不仅能够在较短的时间内完成软土地基沉降，而且还能使预压的效率得到较大的提升，效果得到增强。而支承法主要是在地基的沉降数量较大，施工的工期较紧，而且沉降的量要超过涵洞或是通道的时候才会使用。

3.2 预留拱度法和扩大断面法

在公路施工的时候，预留法不能消除不均匀沉降的现象，只能尽可能使涵洞以及通道不会发生沉降问题。扩大断面法能够让涵洞下沉一定的程度，但要保证涵洞过水。

4 软土地基公路桥涵构造物路基过渡段的施工与质量控制

4.1 路桥过渡段的施工

在对桥涵和路基过渡段进行填筑之前，要先结合施工地区的土质特点选择施工材料，并通过相应的实验进行分析，最后选出合适的施工材料，为了节约成本，大多工程采取就地取材。而填筑材料的选择通常要选渗水性能好的或干容重较大的砂类土，这种性能的材料压实性以及水稳性都较好。如果选择的是非渗水性的土质时，要在土中加入水泥、石灰等才能保证施工的质量。其次，对公路工程造成危害的主要原因是施工时候的水，所以在台背路堤施工之前要对其进行相应的排水。

4.2 路桥过渡段施工质量的控制

第一，路堤填筑时的厚度控制。在进行台背路堤填筑施工的时候，要注意分层，而且两边要对称，每一层的松铺厚度要小于或者等于15cm，并做好相应的标记方便施工人员查看。

第二，压实机具的选择。在使用相关机械进行碾压的时候，桥台附近要以中小型的压路机为主，人工打夯机做辅助，这样才能减少因水平力造成桥台台身受损。在路基土方以及台背路堤交接的地方，要选择中型或是重型的机械进行碾压，才能保证衔接的质量。要注意，在填筑台背路堤时要对每一层都进行检测，压实度要满足相应的规定。其次要加强路基的沉降检测，这样才能提高软土路基的强度。

4.3 软土地基的加固

要对软土地基进行加固，可以根据生石灰对软粘土地基的作用进行，选择相应的材料，软土中的矿物与石灰发生相应的反应会形成硅酸钙凝胶，有不溶于水的性质以及连接包裹的效果，在这种情况下，土颗粒会相互融合，从而改善土地的性质，在生石灰对软土地基加固完成后，石灰搅拌与未加固部分会形成复合地基[3]。通过采用石灰搅拌桩对软土路基进行相应的处理，地基的渗透性会更强，不仅加快了排水固结的进程，还降低了软土的含水量，增强土质的整体性能，保证了施工的质量。