一种改善桥台台后排水的设计方法

王 静

（山西省交通规划勘察设计院，山西 太原 030012）

1 概述

公路桥梁台背回填是一项容易被忽视而又不容易做好的工作，常常会因为多种原因而严重影响公路的使用性能。路面施工完成后桥梁台背回填区会继续沉降，致使台背与路基连接处出现台阶，当车辆通过时容易产生腾空现象，工程界通常称作“桥头跳车”。而对于桥台本身来说，在台后土压力的作用下，桥台前倾也较为常见。造成桥头跳车的原因主要由于桥台处路面沉降[1]，桥台前倾主要由于桥台台后土压力的作用[2]。

大跨度桥梁桥台背墙往往较高，桥台台后填料在施工和运营过程中不可避免地要渗入雨水。而桥台两侧混凝土耳墙和锥坡铺砌也阻碍了台后积水不能及时排出。台后填料中渗水的存在，和台后填料的综合作用进一步加大了台背前倾的作用力，容易造成桥台前倾。台后渗水的存在也容易加大桥台台后填料沉降，进而造成桥头跳车，影响行车舒适性。积水的存在，冬天更会加大桥台台后路基和桥台冰冻危害。

因此，排出台后的积水，对保护桥台安全和减小桥头路基沉降具有很强的实际意义。

2 以往桥台台后回填设计的弊端

在以往的桥梁桥台设计中，桥台盖梁或台帽与台背往往一起浇筑，并没有在台背或盖梁上预留一定的排水孔，也未设置相应的隔水层，雨水会继续下渗。而桥台台后基础往往压实，不利于积水的下渗，桥台两侧的混凝土耳墙和锥坡铺砌也阻碍了积水的横向排出，台后的渗水会长时间地积存。

在后期桥梁养护的过程中，多采用的补救方法是在桥梁背墙处凿孔，积水从孔中慢慢渗出。或是在桥台下方挖掘集水坑，积水慢慢渗流在集水坑内。由于事先未在台后填料中设置透水层和隔水层，此补救方法效果也十分有限。再则这种后期补救的方法操作极为不便，长期积水造成的影响也难以彻底消除。

3 桥台台后回填的改进措施和排水设计方案

本方案拟在桥台台后回填设计中增加排水设计方案，采用主动排水的方法，解决后期运营过程中台后排水的问题，具体采用如图1～图3所示技术方案实现。

图1 桥台台后排水设计立面图

图2 桥台台后排水设计平面图

图3 桥台台后排水设计侧面图

图1～图3所述为桥台台后排水设计结构，排水原理为：防水土工布和黏土夯实层具有很好的隔水作用，而砂砾透水层具有很好的透水作用。当桥台台后水逐渐渗入砂砾透水层以后，防水土工布和黏土夯实层会阻止水继续下渗，而通过砂砾透水层逐渐向桥台台背方向流，通过桥台台背事先设置好的泄水孔排出。从而起到阻止桥台台后水下渗和排出台后积水的目的。

4 本设计方法的创新点

在以往的台后回填设计中，桥台台后通常不考虑排水的设计，仅考虑台后填料的压实度。与传统桥台台后处理相比，创新内容如下：

a）增加了桥台台后排水设计，减小了台后压力和冰冻危害，保证了桥台的安全。

b）增加了桥台台后阻水设计，防止水继续下渗影响路基，保证了桥台台后路基的安全。

c）通过台后排水层设计，可以有效减小路基在渗水作用下的沉降，进而减弱了行车桥台跳车效应，增加了行车的舒适性。

5 施工方法

a）桥台绑扎钢筋完毕以后，浇筑混凝土至桥台盖梁顶，然后在桥台盖梁顶和桥台台背相接处，预埋直径5 cm的塑料排水管，继续浇筑混凝土。塑料排水管桥台横向间距1.5 m。

b）桥台施工完毕后，待混凝土强大达到设计要求，再填筑台后填料，逐层轻夯夯实，填筑到桥台盖梁顶高度附近后，施工桥台台后防水层，再继续填筑台后填料。

c）防水设计层施工步骤如下：先填筑黏土层30 cm厚，夯实，再铺设防水土工布，然后填筑砂砾层30 cm厚，夯实。其中，要保证每一层向桥台方向3%的坡度，且防水土工布与泄水孔底部衔接处顺接。

6 结语

现有的桥台台后回填设计方案往往仅考虑台后填料的压实度，未考虑台后渗水的影响，也未考虑渗水如何排出。施工期间雨水和运营期渗水在台后蓄积，加大的桥台前倾作用力，也容易造成桥台台后填料的沉降，冬天还有可能造成冰冻危害。积水的存在对路面和桥台均有不利的影响。因此如何将桥台台后积水排出显得十分重要。本技术方案采用了黏土层和防水土工布的隔水作用、砂砾层的透水作用，通过在桥台台背上预留泄水孔，从而起到桥台台后排水和阻止水下渗的目的，有效减小了桥台台后压力，减弱了桥台台后填料的沉降，同时也减小了冰冻的影响，保证了桥台的安全，改善了行车的舒适性。