論減少公路路橋沉降差的設(shè)計(jì)及措施分析

摘要：公路路橋的不同基礎(chǔ)或同一各點(diǎn)間的相對(duì)沉降量就被稱為沉降差，公路路橋的框架結(jié)構(gòu)和地基不均勻，有相鄰荷載影響的高聳結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，變形由是沉降量控制的。本文旨是先探討了公路路橋產(chǎn)生沉降差的基本原因，接著探討了公路路橋沉降差的設(shè)計(jì)，最后探討了減少公路路橋沉降差的措施。

關(guān)鍵詞：公路路橋沉降差基本原因設(shè)計(jì)措施

中圖分類號(hào)：U44文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791(2012)02(c)-0000-00

1公路路橋產(chǎn)生沉降差的基本原因

1.1對(duì)橋臺(tái)臺(tái)背的的填土壓實(shí)度有待提高

有關(guān)部門通過(guò)對(duì)公路路橋調(diào)查得到，臺(tái)背的填土度普遍沒(méi)有達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)國(guó)家對(duì)于公路建設(shè)工程的要求，幾乎要對(duì)所有的明涵、通道和橋梁進(jìn)行臺(tái)背的填土壓實(shí)。但在實(shí)際施工中，受到施工作業(yè)面、經(jīng)驗(yàn)、機(jī)械、施工順序和用料等工程管理方面因素的制約，往往很難使臺(tái)背的填土壓實(shí)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，有的甚至還會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的偏差。施工過(guò)程會(huì)涉及到多個(gè)方面，施工各方面對(duì)橋臺(tái)臺(tái)背的影響也是多方面的，從而導(dǎo)致了路橋過(guò)渡段在后期出現(xiàn)的不均勻沉降。

1.2軟基處理上的方法差異

在軟土地基區(qū)段，橋臺(tái)處使用剛性的鉆孔灌注樁，鉆孔深度達(dá)10m，地基固結(jié)度很高，可認(rèn)為基本上不產(chǎn)生變形。路堤處面積大而廣，為了節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本，采用排水固結(jié)法、深層攪拌樁法、碎石樁法等常見(jiàn)方法，雖然成本方面降低，也存在一些質(zhì)量上的問(wèn)題，例如地基固結(jié)度很難達(dá)到100%，并且由于存在次固結(jié)沉降，在施工完成后，很長(zhǎng)的一段時(shí)間沉降才能穩(wěn)定，變形要比剛性樁大得多，變形導(dǎo)致縱坡突變點(diǎn)，在橋臺(tái)臺(tái)背處出現(xiàn)。過(guò)渡段和橋臺(tái)地基在處理方法上的差異，成為引發(fā)過(guò)渡段沉降差的重要原因之一

1.3公路路橋的橋頭引道過(guò)渡段的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)欠佳

在橋頭引道的路基工程建設(shè)中，施工人員常常使用改善路基總體強(qiáng)度的方式來(lái)降低路橋間發(fā)生的的剛度變化和沉降差異。處理過(guò)渡段工程的措施有很多，例如：加筋土法、鋼筋混凝土的過(guò)渡法和粗粒料的填筑法等。在公路工程的建設(shè)中，橋頭引道過(guò)渡段一般會(huì)使用搭板結(jié)構(gòu)，搭板在橋頭處因連接不當(dāng)而造成了橋頭跳車等現(xiàn)象，橋頭搭板質(zhì)量方面存在一定隱患，斷板現(xiàn)象較為普遍。

2公路路橋沉降差的設(shè)計(jì)

2.1 公路路橋過(guò)渡段所具有的路基條件和地基條件

在填筑橋頭引道路堤的過(guò)程中，一些建筑商為了提升地基的承載力、防止地基沉降，試圖用土工合成的材料來(lái)加筋路堤，結(jié)果卻適得其反。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得到，當(dāng)?shù)鼗旧碛凶銐虻某休d力時(shí)，只有在車輛荷載和路堤填土自重荷載的共同作用下，產(chǎn)生了較大沉降但其本身還沒(méi)有遭到破壞的情況下，土工合成材料的加筋才能發(fā)揮明顯的效果。所以，等級(jí)較高的公路路橋的過(guò)度段相應(yīng)的地基條件是：控制路基工后沉降不超過(guò)10cm，沉降坡差不超過(guò)0.4%，且沉降差<5cm的標(biāo)準(zhǔn)。《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ013-95中寫(xiě)明，對(duì)國(guó)內(nèi)高等級(jí)公路的路橋過(guò)渡段的路基條件要求為：土基的CBR值不低于8%；壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)滿足：當(dāng)在路面底面以下0m―0.8m時(shí)，路基的壓實(shí)度不低于95%；當(dāng)在路面底面以下0.8m—1.5m時(shí)，路基的壓實(shí)度要不低于93%；當(dāng)在路面底面在1.5m以下時(shí)，路基的壓實(shí)度要不低于90%。

2.2合理處治平和過(guò)渡段

《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》JTJ017-96明確指出：處理地下處治方案時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)注意對(duì)段間的平和過(guò)渡，以減少段間的差異沉降。但是，不同的結(jié)構(gòu)型式造成從橋臺(tái)中剛度較大的混凝土結(jié)構(gòu)到填土路基的柔性結(jié)構(gòu)以及瀝青混凝土路面，強(qiáng)度也存在差異。各段不同結(jié)構(gòu)之間，需設(shè)置加強(qiáng)的過(guò)渡段來(lái)減小強(qiáng)度差異的影響。同樣的道理，地面的路堤也需要有一個(gè)強(qiáng)度的過(guò)渡段。世界銀行的貸款項(xiàng)目中要求，在柔性路堤和剛性橋臺(tái)間需要增加一個(gè)使用不同的級(jí)配進(jìn)行填料的長(zhǎng)約50m的強(qiáng)度過(guò)度段，來(lái)緩和路堤的強(qiáng)度漸變。如果在增加50m過(guò)度段時(shí)出現(xiàn)施工方面的困難，則其過(guò)度段的長(zhǎng)度也不得少于30m。若是橋頭引道沒(méi)有軟土地基，若果路橋過(guò)渡段差異沉降的控制標(biāo)準(zhǔn)是5cm，沉降坡差按0.4%控制，則按照規(guī)定強(qiáng)度漸變段應(yīng)大于13m的長(zhǎng)度。

2.3橋臺(tái)臺(tái)背路堤施工采用土工格柵技術(shù)

在路橋過(guò)渡段的路基施工中，大都會(huì)使用土工格柵技術(shù)。土工格柵能夠和土共同來(lái)承受土體自身的荷載和車輛荷載，土工格柵技術(shù)也充分的發(fā)揮了土體本身的抗剪強(qiáng)度，約束了土體的側(cè)向形變，總體上可以控制路基填土發(fā)生側(cè)向位移，使路基的變形模量增大，路基的整體穩(wěn)定性增強(qiáng)，降低布局范圍土中橋臺(tái)臺(tái)背的垂直應(yīng)力，各部位的壓力分散使得整體的承載能力升高，也就有效地減少了公路路橋的沉降。

3 減少公路路橋沉降差的措施

3.1 選擇適合的橋臺(tái)結(jié)構(gòu)，有效減少公路路橋過(guò)渡段工后沉降

橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，選用樁接臺(tái)帽式橋臺(tái)結(jié)構(gòu)可以有效提高路面穩(wěn)定性。在型式多樣的橋臺(tái)結(jié)構(gòu)中，樁接臺(tái)帽式橋臺(tái)結(jié)構(gòu)的施工過(guò)程包括填筑路堤，鉆孔樁基施工，耳背墻和臺(tái)帽施工。整個(gè)施工過(guò)程來(lái)看，路堤填筑一般在橋臺(tái)結(jié)構(gòu)的施工前期進(jìn)行，這也減少了中期和后期施工作業(yè)中對(duì)路堤和路面的限制。使用大型機(jī)械進(jìn)行碾壓，并將其壓實(shí)均勻，一些方法存在的施工死角問(wèn)題得到有效解決，也使壓實(shí)度能夠滿足設(shè)計(jì)要求。此外，一定的沉降期設(shè)置，也為橋臺(tái)結(jié)構(gòu)施工過(guò)渡段中的路堤填土和軟土地基做好了準(zhǔn)備，一定程度上減少了過(guò)渡段路堤工后的沉降。

3.2 加強(qiáng)路橋過(guò)渡段的施工組織設(shè)計(jì)

為了減少路橋間的工后沉降差，高等級(jí)公路路橋過(guò)渡段的施工組織設(shè)計(jì)必須因地制宜。過(guò)渡段路堤與一般填土路堤的施工中，使用同等壓實(shí)度能量的壓實(shí)機(jī)械保持過(guò)渡段和一般路面的碾壓面和碾壓強(qiáng)度一致性。同步填筑與碾壓也可以使得連接部位更加壓實(shí)充分，使用大型機(jī)械碾壓困難時(shí)可改用小型振動(dòng)壓實(shí)機(jī)械。此外，對(duì)一些工點(diǎn)，其路基工后沉降可能性更大，在深層的軟土地基和橋頭高路堤可以采用必要的地基處理措施，靜置預(yù)壓至符合規(guī)范要求為止。

3.2選擇合適的公路路橋過(guò)渡段路堤填料

選擇施工路段的填料要根據(jù)實(shí)施公路路橋過(guò)渡段路堤建筑情況，要有目的地進(jìn)行，并且采用各種土壤作對(duì)比試驗(yàn)。其試驗(yàn)項(xiàng)目包括：

（1）篩分和擊實(shí)試驗(yàn)；測(cè)定土壤的液限和塑限聯(lián)合

（2）在相同壓實(shí)機(jī)具下，各種土壤達(dá)到同等壓實(shí)度時(shí)的壓實(shí)遍數(shù)與松鋪厚度的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)用于比較各種土壤的技術(shù)指標(biāo)，選出最合適的土壤來(lái)作為過(guò)渡段的路堤填料。就地取材為最經(jīng)濟(jì)實(shí)際的方法，而且取材方面不誤工。選用滲水性好的材料和干容重大的砂類土是填料的最佳選擇方案，一種優(yōu)質(zhì)的材料要求為有優(yōu)良的級(jí)配水穩(wěn)定性以及壓實(shí)特性。如果采用的是非滲水性的土壤，則需要在土壤中加入外摻劑，如水泥、石灰等。

參考文獻(xiàn)

[1]曾賢軍.淺談減少公路路橋沉降差的設(shè)計(jì)及施工技術(shù)[J].中鐵大橋局集團(tuán)第三工程有限公司，2008，7.

[2]魏敏，李敏，朱斌泉.路橋過(guò)渡段不均勻沉降原因分析與處理方法[J].公路交通科技·應(yīng)用技術(shù)版，2011，07，(6).