路桥过渡段结构设计与施工控制技术研究

尚 羽

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州 贵阳 550081)

1 路桥过渡段存在的主要问题

1.1 路基不均匀沉降的问题

路桥过渡段的设计中，由于桥梁结构和路面结构的刚度不同，在车辆荷载和自身结构体系的自重作用下，地基会产生不同程度的不均匀沉降，进而使两侧的地基产生台阶，造成车辆桥头跳车现象的发生。这种现象是由于两侧结构不同造成的，一方面由于路面在荷载的长期反复作用下，使得地基土之间的缝隙逐渐减小，并且伴随着土体的侧向位移，使得路面结构高度逐步下沉；另一方面也可能由于桥梁所处位置的桩基下的土层地质条件不好，土体的天然空隙较大，在车辆荷载和其他荷载的反复作用下，地基出现下沉的现象。首先我们要明确，路桥过渡段产生不均匀沉降是无可避免的，如果沉降在规范允许的范围内，且不会对车辆行驶造成明显的危害，这是可以接受的。但是如果车辆在行驶过程中能感觉到明显的跳车现象或者不舒适的情况，这就要求设计和施工单位，尽可能实际的模拟现有道路路基状况，采取一定的措施来减小地基之间的不均匀沉降的差值，进而提高路桥结构的使用寿命。

1.2 过渡段路面裂缝及路面不平整问题

从路桥过渡段的现有病害情况来看，在伸缩缝两侧，无论桥面还是路面，都极易出现不同程度的裂缝，其中涵盖了横向裂缝和纵向裂缝，有的甚至出现了坑槽，这些都严重危害了行驶车辆的安全。另外在桥头两侧出现裂缝的情况下，如果得不到及时的修复处理，在后期的雨水作用下，会导致桥面铺装层及结构中的钢筋发生不同程度的腐蚀和损坏，严重者甚至会导致桥梁结构的崩塌。

对于路桥过渡段路面不平整的问题，很大的原因是由于施工方的原因，另外在加之自然环境的因素等，一是由于施工人员技术水平较低，在进行路面摊铺和压实中不符合相应的技术要求，进而导致了路面不平整的现象；二是由于施工人员为了节省材料或者其他方面的物资，不按照设计和规范要求进行违规操作，导致了这类现象的发生。路桥过渡段的施工中，对于路面平整度的要求应该是十分严格的，但在现实的实际施工过程中，由于施工环境或者施工技术的影响，直接导致了过渡段路面的坑洼不平的状况，这严重影响了道路的施工质量，使得车辆在行驶过程中出现颠簸的现象，对于车辆轮胎的磨损也十分严重。

1.3 路桥过渡段施工和设计方案不合理的问题

在对路桥过渡段进行设计时，由于设计单位没有根据现场实际情况进行具体的过渡路面的设计，或者在设计中只是进行了简单的设计处理而没有进行综合处理的方案设计，进而导致结构体之间产生不均匀沉降而导致跳车现象的发生。对于施工方来讲，路桥过渡段的施工应该先完成桥梁结构物然后再进行桥梁两侧的路基填筑，但在实际的施工中，由于施工人员的协同合作之间的问题以及路桥分工的问题，甚至合同段分工不同的问题，就会导致施工顺序的错乱。另外，桥梁施工完成后，对于路基填筑来讲，工作面相对比较狭窄，对于路基的压实工作产生了一定的影响，这就导致会产生路基压实不均匀的状况。同时桥梁建成后就会产生微小的沉降，在后期的路基施工中往往会被忽略。这一系列的设计和施工方案的选择，都会在很大程度上影响路桥过渡段的质量，如果处理不当，极易对道桥的使用产生危害。

2 路桥过渡段结构设计与施工控制要点

2.1 合理设置过渡段，选用合适的结构类型

桥梁桥台部分的结构层是由混凝土变为路基的，因此在路桥过渡段一定要设置相应的过渡结构，进而减小由桥面变为路面的冲击力，保障行车安全。对于过渡段结构形式的选择，现阶段主要有两种结构形式，一种是设置土木格栅，一种是设置搭板。

土木格栅的设置是为了最大程度的发挥结构的抗剪性能，使得结构能够在承受自身重力和外部车辆荷载的情况下，不产生大的侧向位移，因而能在一定情况下减小路基土的侧向作用，加强路基结构的稳定性，缩小路基和桥台的不均匀受力而产生的不同沉降。搭板则是现阶段使用比较广泛的一种路桥过渡段的缓冲结构，在进行搭板的设计时，搭板的坡度和长度要满足规范和实际的受力要求，在很多情况，桥面和路面之间会有一定的高度差，在设计搭板时，要保证纵坡满足实际要求；另外搭板的长度要大于等于5 m，对于中小桥，可以设置在6～8 m，对于大桥，要根据实际情况增大搭板长度，进而保证过渡结构的受力特性。

2.2 选用合适的填料，保证压实度

路基及台背填料的选择对于路桥过渡段的结构性能也具有很大的影响，在选择过渡段结构的调料时，要充分考虑到现场的地质情况以及结构物的承载力情况，综合分析填料的颗粒级配及材料的配比等问题，多增加粗骨料的分量及比例，进而促进填筑结构的刚度和安全性能。

结构压实度的控制是施工单位的一个重要方面，这对于结构刚度的提高是十分必要的。在施工时，要保证每层土的填土厚度，使得压实效果最佳，一般应每层土的厚度都控制在15 cm左右，压实一层铺筑一层，在每层压实完成之后要严格测量其压实质量，确保满足设计和规范要求。另外在进行压实之前，施工单位应该将混合好的材料涂到过渡段中，使其进行充分的软化，然后将周围的热料进行一定的处理，最后将粘接层涂抹在路桥过渡段，促进压实工作的顺利进行。最后要严格按照施工顺序进行压实处理，依次进行卸土，摊铺，洒水，晾干，碾压，选用适宜大小的压路机，根据实际情况确定碾压次数，待每层碾压检验合格后进行下一步工序，确保压实质量。

2.3 加强路桥过渡段的施工组织设计

为了进一步控制路桥过渡段的施工质量，加强施工组织设计时施工单位的重要举措。在进行路桥过渡段的施工之前，要明确施工工序及施工顺序，编写好施工组织方案，做好路基沉降的预防处理措施，严格控制桥台和路基间的沉降差。根据施工和设计要求，通过技术和经济指标对施工组织方案进行合理的评价，并不断优化调整，最终在满足技术要求的前提下，选用最经济的方案，进而保证路桥过渡段的施工质量，促进结构的安全性和稳定性。

2.4 案例分析

该桥位于二级路上，跨径为3×13 m，预应力混凝土桥，上部结构为预应力混凝土空心板，下部结构为钻孔灌注桩，根据现场调查情况，桥梁桥头与道路过渡段处出现了不同程度的横向裂缝和纵向裂缝，在一侧还出现了小范围的不均匀沉降。

由于该路段为大修，且在现场调查中发现，桥梁下部结构完好，空心板无明显的裂缝和钢筋外露情况，因此，设计中采用更换桥面系的维修方案，在调查中还发现，桥头没有设置搭板，因此针对路桥过渡段，设计中采用的措施为：将背墙更换为牛腿式，设置6 m搭板来作为过渡段的结构设计，台背填料采用10%的石灰土，压实度为95以上，满足规范要求，如表1。

表1 路堤压实度

在施工中要严格控制压实度，保证过渡段的结构稳定性，减少裂缝的产生以及结构的不均匀沉降。

3 结束语

路桥过渡段的问题虽然在现阶段的设计和施工中已经引起了足够的重视，但这种现象依然存在，这就要求设计和施工单位要根据现场地质条件及环境因素不断优化方案，从结构设计，施工工艺及材料性能方面不断改进和完善路桥过渡段的设计，加强施工组织设计，提高施工质量，减少路桥过渡段的裂缝及不均匀沉降，减轻甚至避免跳车现象的产生，进而提高路桥建设的质量，延长结构的使用寿命，为人们的安全出航提供保障。