路橋過渡段軟基路堤的相關問題探討

摘要: 筆者結合實踐，分析探討了路橋過渡段軟基的常見質量問題，同時根據國家建筑質量的相關標準，提出了路橋過渡段軟基質量控制的設計和施工的相關措施。

關鍵詞: 路橋過渡段軟基;質量控制;施工

前言:近年來，隨著我國經濟的發展，我國的高速公路的建設日新月異，與此同時，國家對高速公路建設的標準和要求越來越高。高速公路的安全舒適已經成為大勢所趨。但在實踐的過程中，人我們發現在路橋過渡段軟基常常出現不均勻沉降，也就是所謂的橋頭跳車現象。橋頭跳車現象成為高速公路目前最大的安全隱患不僅破壞高速公路的品質，同時也威脅著車輛的安全。避免路橋過渡段軟基的不均勻沉降已經成為交通建筑設計、施工部門的重要任務。因此，加強對路橋過渡段軟基的不均勻沉原因的總結和分析、探討在設計和施工階段的質量控制對策顯得尤為重要。

一、過渡段不均勻沉降產生機理

1、設搭板時的沉降分析

對于使用鋼筋混凝土搭板的橋頭過渡段，橋頭搭板的一端擱置在橋臺背上，另一端通過枕梁設在引道土體上。為便于分析沉降差產生的過程，假設:①竣工時橋面和搭板面的縱坡相等，均為i1;②橋頭沉降過程中，搭板繞簡支端轉動，且可視為平直的剛體;③搭板和橋面的面層結構和厚度相同，不產生沉降差。若沉降過程中橋面縱坡i2b等于搭板面縱坡i2a(見圖1)，則橋頭沉降過程分為兩個階段。

(1)竣工后至橋面縱坡i2b等于搭板面縱坡i2a這一過程。主要是橋面由于墩臺產生沉降，造成縱坡變化(Δi1=i2a-i1)，其值不能過大，否則將造成橋面破壞，伸縮縫擠壞及支座條件變差。因此，各國的橋梁設計規范均有限制。

(2)橋臺沉降趨于穩定后至整個引道土體趨于穩定。主要特點是橋面縱坡i2b與搭板縱坡i3不相等，兩者之間稱為縱坡差Δi2，即Δi2=Δi3-i2b，其大小對過渡段的行車舒適性影響很大。因此橋臺與引道土體容許沉降差并不是一常數，與縱坡差和搭板長度均有關系。

2、未設橋頭搭板時的沉降分析

未設置橋頭搭板的水泥混凝土路面、瀝青混凝土路面，由于橋臺和引道土體沉降差在橋頭形成一個陡坎或臺階(見圖2)。從行車安全和舒適性講，臺階對行車的影響比設置搭板要大。

工后引道土體沉降趨于穩定時的總沉降量S分兩部分，即

Sa=Sb+ΔS

式中Sa為橋臺基礎的預期工后沉降量;ΔS為橋臺與引道土體之間的差異沉降值;Sb是臺背產生的臺階高度，對行車

舒適性的影響很大。

二、路橋過渡段軟基設計控制

路橋過渡段軟基路基施工后沉降和路橋間的差異沉降是路橋過渡段軟基變形的主要來源。

1、規范的合理控制

交通部《公路軟土地基路堤設計與施工技術規范》中明確規定了路橋連接處最大容許工后沉降為10cm，且要求連續2~3個月觀測的沉降量每月不超過6mm，才能進行路面施工。通過多年的施工實踐，發現當施工期緊張時不可能連續觀測2~3個月沉降量，因此建議將路橋連接處最大允許沉降控制在5cm以內。

2、巧用土工格柵

土工格柵是一種典型的應力、應變分散材料，當土工格柵與土一起承受車輛荷載和土體自重時，土工格柵會約束土體的側向變形，控制路基填土的側向位移，增強路基整體穩定性，由于土工格柵與路基填土的摩擦作用，使上部荷載在路基中重新分配，降低了土中的垂直應力，而且由于土工格柵具有彈性，在車輛荷載的反復作用下，也會減少或不產生變形的累積。

土工格柵因上述獨特的工程性質，使路橋過渡段軟基橋臺臺背回填加鋪土工格柵的結構型式成為一種控制路橋過渡段軟基不均勻沉降的有效措施。土工格柵的設置間距和長度應滿足《公路土工合成材料應用技術規范》的要求。

3、搭板專項設計

在施工實踐中，很多施工單位把置搭板作為預防路橋過渡段軟基不均勻沉降的主要措施，但實踐中我們發現，雖然很多時候設計搭板有很多的局限性，不能有效的解決路橋過渡段軟基的不均勻沉降現象，造成這種情況的原因是施工大為在設計搭板的過程中存在很多的問題導致搭板的設計不合理。

一般來說，設置搭板有以下2個要素:

首先:在搭板的長度上，要求搭板的長度必須超越路橋臺背疏松的土體，或者要長于計劃中土方缺口的長度。

其次:根據搭板能承擔的力度來設計計算簡支梁的長度。

三、路橋過渡段軟基施工質量控制措施

1、如何選擇填料

為了確保路橋過渡段軟基路堤填料的水穩定特性和壓實特性，一般要求在填料時候采用質量較大的砂類土或者一些滲水性良好的土料。在實踐中我們發現一些劣質的工程為節省成本很多施工單位采用了一些生活垃圾、淤泥等作為填充物，這給工程的質量留下了很大的隱患。

不僅如此，在填充填料前，按國家的相關標準要求要進行一些實驗來確保填料的材質質量，比如對土壤的液限進行測定。

2、土基的處理措施

土基的承載能力是有效控制車輛長期的同行和土體本身的重量造成路橋過渡段軟基路基沉降的主要保證。

國家相關的標準給出了很多的處理方法，比如加固水泥粉噴樁的復合地基，強夯法、超載預壓法等，每一種方法都有其優點，但每種方法的實用條件也都不相同，如水泥粉噴樁復合地基加固法，它在實踐中的果效很好，但成本很高，再比如超載預壓法在實踐中操作方便，但時間周期很長。所以在實踐中，施工單位要根據具體的工地情況和資金等狀況選擇不同或者組合不同的方法。

3、合理使用施工技術

如果時間條件允許，應該盡可能的對軟土地基路段的施工時間進行提前，通過對預壓時間的延長在質量上確保軟基路堤完成后出現沉降現象。在路橋的連接處設置拌樁過渡段，并在其的末端設置土工織物砂墊層，這樣做的好處是可以防止其形狀發生改變。在橋臺的主體結構的施工完成后，在第一時間著手進行過渡段路堤與一般填土路堤的施工工作，在路橋的連接埠，應該同時對路堤與錐坡進行預壓填土的填充和碾壓，值得注意的時，實踐中往往大型碾壓設備會出現問題，可采用小型的設備進行施工。

4、臺背路堤填筑前的排水施工

結合國家建筑標準，對臺背路堤的排水的施工過程中要防止水對土料的沖擊。為預防這種情況，可以在施工中設置橫向的排水管道和盲溝，從而可以達到很好的施工的效果和國家的技術標準。

參考文獻:

[1]公路軟土地基路堤設計與施工技術規范JTJ017-96[S].北京:人民交通出版社， 1996.

[2]公路路基設計規范JTGD30-2004[S].北京:人民交通出版社， 2004.

[3]公路土工合成材料應用技術規范JTJ019 -98[S].北京:人民交通出版社， 1998.

[4]公路排水設計規范JTJ018-96[S].北京:人民交通出版社， 1996.