路橋過渡段跳車現象防治措施探析

段敏靜 張廣營

(河南中原路橋建設(集團)有限公司，河南南陽 473000)

路橋過渡段是指剛柔性不同的道路和橋臺的過渡段，由于結構物橋臺一般都采用漿砌片石或鋼筋混凝土澆筑，而且基礎都采取了擴大樁基等加固措施，因此具有較大的剛度，各結構部位之間都由鋼筋混凝土連接，整體性強，屬剛性體，強度高，承載力大，沉降量幾乎為零;而與結構物橋臺相連的道路引線結構，由地基、路基、路面結構組成，屬多層結構體系，具有剛性較小柔性較大的特性，屬柔性或半剛性體，在車輛荷載及自重作用下，各個層面及結構與結構之間的相互作用，容易產生塑性變形，沉降量相對較大。這樣就使得路面形成臺階式顯著縱坡變化，同時由于剛性突變產生較大沖力，從而加大了路面結構的剪切破壞程度，車輛駛過就會產生顛簸跳躍的現象，不僅會降低行車的舒適度，嚴重的還會對行車安全造成威脅，增加了公路運營的養護、維修成本，所以我們必須防微杜漸，以期最大限度的減少危害，下面針對路橋過渡段跳車提出了具體的防治措施。

1 對地基沉降變形的處理

橋涵通常位于水流通過路段，橋臺地基土常年處在潮濕、過濕環境中，大多屬于軟弱地基。其壓縮性強、抗剪強度低，同時橋涵處路堤填筑高度相對較高，基底應力就相對較大，就更易產生沉降變形，處理方法有:超載預壓、排水固結、粉噴樁復合地基、換填法、強夯法等。超載預壓是在填筑路堤時，使路堤的填筑高度和寬度都大于設計值，待軟弱地基壓縮沉降固結完成以后再挖除多余部分，這是所有方法中最經濟的一種，不但能夠解決臺后填土的不均勻沉降問題，而且對減少工后沉降也非常有效，但其施工工期長;對透水性低的軟粘土地基，首先考慮排水固結法，如塑料排水板法，可通過改善排水條件，縮短排水途徑，加大排水固結過程，因為其工期短，施工簡單，是目前較常用的方法;對較深層次的軟弱地基粉噴樁復合地基法效果最好，施工工期短，但其造價高;對淺表性的軟弱層可采用換填法、強夯法。總之一定要因地制宜使地基承載力滿足設計要求。

2 對臺背范圍內路基的處理

2.1 臺背換填處理

為使臺背后的填土具有足夠的承載力、剛度和穩定性等，在臺背一定范圍內要進行換填處理。換填的材料應選擇內摩擦較大，強度高，透水性好，易壓實，板體性好的碎石、砂礫、卵礫石、巖渣等，同時還要滿足良好的級配要求。禁止使用鹽漬土、膨脹土、腐植土。當采用非透水性的粘土或粉質粘土時，應摻入灰劑量不小于6%的Ⅲ級以上石灰進行改良;當采用塑性指數較小的砂土、亞砂土或粉土時，應摻入灰劑量不小于3.5%的標號325以上的普硅水泥或強度較高的粉煤灰進行穩定。

回填之前必須把原地面挖到基礎底面，沿路線縱向到橋臺背距離應不小于2 m，且與路基相接處按不小于1∶1設置斜坡或臺階，頂面距離要求大于臺高2 m。施工時必須采用重型擊實標準，用最大干密度下的最佳含水量控制填料碾壓含水量，同時嚴格分層，當采用石灰、水泥、粉煤灰等穩定土時，應按15 cm厚分層，當采用砂礫、碎石等填筑時應按20 cm～25 cm厚進行分層，并按照試驗得出的松鋪系數進行攤鋪碾壓，重型機械不能到達的邊角、拐角處需采用小型機械或人工夯實的方法，必須檢驗合格后才可進行下一層填筑，力求使每層壓實度都達到95%以上。

2.2 土工編織袋處理

土工編織袋是由素土、摻石灰或水泥的普通土、砂礫、礦渣、建筑垃圾等裝在織物袋中做成的，可以用來增強地基的承載力，具有應力擴散作用，能控制地基沉降(特別是不均勻沉降)，并減少行車振動對路基的影響，其中使用的建筑垃圾既提高了廢物利用率，減少了環境污染，又降低了造價，是一種值得推廣應用的好方法。土工編織袋法已在日本等國廣泛應用，但在國內卻應用很少。用此法處理臺后路基，能實現很好的剛柔過渡，不但可用于處理橋頭跳車，還廣泛用于軟土地基、膨脹土地基、邊坡治理等方面。

2.3 采用輕質材料填筑

采用泡沫聚苯乙烯EPS材料填筑路堤，由于其自重輕，又有足夠的承載力，能顯著減小地基的附加應力，從而減少地基的沉降量;粉煤灰與一般細粒料相比具有自重輕、強度高、壓縮性小、透水性能良好等特點，也是一種很好的輕質填料，它在一定的工藝條件下，可形成具有一定強度的整體性材料，用其填筑路堤可有效減少橋頭路堤的總沉降量。

2.4 臺背注漿加固

注漿法是通過鉆孔及注漿設備將漿液分層均勻的注入臺背回填體中，高壓注入的漿液以填充、滲透、擠密等方式填充回填體或基底，使其固結形成一個防水性能好、強度高、穩定性能好的新結構，從而達到加固路堤減少工后沉降的目的。注漿壓力和漿液濃度是影響注漿質量的主要因素。注漿壓力主要取決于路基的填料和形態、路基的密實度、強度及初始應力等。注漿用的漿液以水泥為主體，根據工程要求需加入適量的粉煤灰和附加劑(速凝劑、早強劑、懸溶劑等)。

2.5 土工合成材料處理

土工合成材料處理包括:加筋土、土工格柵等，其作用機理是加入具有一定抗拉強度的土工材料，通過其與土體之間的摩擦作用約束土體的橫向變形，從而提高土體的承載力和抗剪強度，并增強土體的整體回彈模量，防止路基所產生的裂縫向路面面層傳遞，增加路面基層的整體抗拉強度，此法適合于不設橋頭搭板的橋涵臺背，對設有橋頭搭板的高填方路堤也可增加路基整體強度，使路基和橋臺能夠實現很好的剛柔過渡。

土工格柵施工時要注意以下4點:1)構造物砌筑標高至少要高于地面標高時再開始鋪設土工格柵;2)構造物兩端的場地需用砂礫、碎石等材料平整充分壓實，并分層砌筑到和構造物相同標高;3)砌筑一層石塊，壓一層土工格柵，并要把30 mm～80 mm長的格柵深入到構造物內，壓入長度自下而上逐漸減少，即層與層之間剪切齒縫，然后緊跟上填土并壓好;4)砌筑時，壓入層的砂漿一定要飽滿，背包石壓緊格柵末端，不能留縫。

采用加筋處理時要注意以下4點:1)路堤的沉降量隨加筋間距的縮小而減小，因此應確定適宜的加筋間距來縮小沉降量;2)為減少橋頭路堤沉降量，橋頭路堤一般需換填壓實系數小的材料，如級配碎石、砂礫、工業廢渣等;3)加筋長度最好等于橋臺的高度;4)為了提高路基承載力，并防止路基工后浸水破壞，施工完畢后，需用片石混凝土、石灰或水泥穩定土、漿砌片石等方法進行封面處理。

2.6 錐坡部位的處理

屬于附屬結構的橋臺錐坡經常受到水流的沖刷和滲入，偶爾還要承受洪水的猛烈沖擊，很容易使錐坡破壞導致路基土下沉前移，所以對其一定要進行嚴格設計并且高質量施工。橋臺錐坡需要選擇透水性好的填料。為了減小錐坡變形和沉降，錐坡填筑時需多出設計邊線30 cm，待錐體穩定后再刷去多余土體。施工工藝和壓實度要求要和路基相同，并要進行坡面防護處理。

3 路面結構層范圍內的處理

3.1 設置橋頭搭板

橋臺后的路堤填土，在荷載及自重作用下，即使壓實度達到95%以上，也會由于其永久性變形或徐變變形即殘留變形而產生壓縮沉降，并且壓縮沉降是不可避免的。在橋頭設置鋼筋混凝土搭板是一種有效的防治措施，它能夠隨著填土的沉降而轉動，即使臺背填土沉降也不至于產生凹凸不平。搭板的近臺端一般布置在瀝青混凝土表面層的下面或水泥混凝土基層頂面，這樣車輛的荷載會很快傳遞到搭板上，再加上雨水由伸縮縫處滲入，這樣下層填料會慢慢的流失掉導致過大沉降的發生，使搭板產生脫空現象，不久就會斷裂，為此設置搭板時要注意以下幾點:

1)搭板最好布置在路面底基層下面，并且采用單段式設計。在搭板下面再鋪設一段水泥穩定碎石或卵礫石墊層，厚度一般為16 cm或20 cm，墊層的長寬方向各超出搭板50 cm，并且以1∶3坡度和底基層銜接。2)對伸縮縫布置做出一定的改進。舍去橋臺的部分背墻，只在梁體和搭板間設置一道伸縮縫，這樣就使得橋臺處的接縫從兩條變為了一條，不但有利于行車舒適，而且還能減少雨水的下滲量。3)為了避免搭板尾端處出現二次跳車現象，常在其尾端設置一段3 m～5 m長的變厚式埋板。對于水泥混凝土路面可直接將與之相連的路面板設置成變厚式板。

3.2 鋪設過渡性路面

橋臺處的不均勻沉降通常原因復雜，要想根除非常困難。可以先在橋頭鋪設一段臨時的起過渡作用的路面，等到整個路堤壓縮沉降基本完成以后，再按照原設計重新鋪設路面。過渡路面鋪設長度一般根據橋涵長度、橋頭引線填方長度和路基的容許工后沉降等來決定。路面類型有水泥混凝土預制塊、瀝青表面處理、半剛性過渡層等。

4 結語

因為自然環境、設計思路方法、施工技術工藝水平等千差萬別，所以必須要因地制宜，具體問題具體分析，采用多種方法結合的方式才能達到事半功倍的效果。相信只要設計單位、業主、施工單位給予足夠的重視，提高管理和業務水平，橋頭跳車病害一定能得到有效的防治。

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