分析高架橋梁道路病害類型和養護方法

郭大江

(上海城建市政工程(集團)有限公司，上海 200000)

如今，高架橋逐步成為城市交通系統重要組成部分，其質量在很大程度上影響后續通車，但高架橋道路位置特殊，容易在使用中產生一些病害，影響實際的使用效果與安全。因此，有必要對病害的類型進行分析研究，并探討行之有效的養護處理方法。

1 高架橋道路病害常見類型與產生機理

1.1 病害類型

目前的高架橋道路病害主要有以下幾種類型。

(1)路基滑移

表現為以下兩個方面：其一，路基整體向側向發生滑移；其二，路基整體向高架橋的橋臺方向發生滑移。其中，前者的產生原因為路堤邊坡坡度過大，或發生破壞，受上部荷載持續作用后，產生縱向開裂。當高架橋的橋臺采用樁柱式時，臺前土體處在受壓狀態，如果錐坡被破壞，則受到自重與沖擊荷載后，土體將向橋臺側產生滑移，出現橫裂，導致橋頭處路基與路面出現一定豎向位移。產生上述兩種個情況的路基，都具有填土相對較高和整體性不足等問題，邊坡被破壞時，整體或局部會沿著滑動面不斷下滑，導致路面上產生錯臺及裂縫。

(2)路基和橋臺之間產生臺階

路基和橋臺之間產生臺階表現為局部沉降產生于臺背和過渡段之間的結合部位，最大沉降位置和橋臺背之間的距離很近，導致錯臺。與路面的設計標高相比，路基明顯下沉，在橋臺和過渡段之間結合部位的實際沉降差達到某個值后，就會出現橋頭跳車。

(3)路面凹陷

這一病害在道路運營中較為常見，原因是路堤或地基產生不均勻沉降，其外部表現具有的特征為：路基產生的沉降不均勻、路面被嚴重破壞和產生凹凸不平。這一病害的主要特征是過渡段中的沉降未達到均勻，在部分位置的沉降很大，使路面上產生一定程度的凹陷，在沉降最大的位置，和橋臺之間保持一定距離。

(4)搭板斷裂

新建道路的路橋過渡段經常通過搭板的設置來防止橋頭跳車，因種種原因的影響，在道路運營時，會產生搭板斷裂的問題。這一病害表現為板底脫空，枕梁處和它外部路基的實際沉降相對較小，厚度較薄，無法承擔上部荷載，導致搭板在受力相對較大的方向上產生斷裂。

(5)搭板和路堤之間形成的縱坡相對較大

通過對橋頭搭板的設置，能有效預防橋頭跳車，這在避免橋頭跳車上有很大進步，雖然有很多成功案例，但也有很多失敗案例。如果臺背填土路堤產生很大的沉降，路堤和搭板之間的縱坡超過6%，則在搭板兩端相互銜接位置出現過大的轉角，車輛從此處通過后，會出現二次跳車。這一病害的產生原因是路基產生了很大的工后沉降，或搭板的長度不足，無法使差異沉降做到平穩的過渡。

(6)搭板的末端出現差異沉降

因路橋過渡段實際問題較為突出，所以在設計與施工中需采取有效措施處理，比如在布置搭板的基礎上對路基實施注漿處理，以此減小沉降，但這樣經常會忽視搭板范圍內路基碾壓和處理。使用一段時間后，搭板端部和路基之間的銜接部位容易產生一定差異沉降，導致橋頭跳車。

1.2 產生機理

高架橋道路病害的主要產生機理包括。

(1)地基沉降

天然地基可以在自身重量持續作用下完成固結，當路堤的地基為天然地基時，由于受到填土重量與行車荷載持續作用，特別是在填土高度相對較大時，會產生一定附加應力，使天然地基出現沉降變形，這一變形往往需要很長的時間才能達到穩定。該變形的程度，主要受填土性質與填高兩個因素的影響，當填高一致時，隨著填土密度不斷增加，沉降變形明顯增大；而當填土密度一致時，填高不斷增加，沉降變形明顯增大。

(2)路堤固結沉降

部分道路的臺背大多用到砂礫與碎石，通常情況下，臺背填料還是以粘性土為主。但臺背填高通常很大，根據相關施工程序，需在構造物的施工結束以后對路堤進行填筑，這樣會使作業段變得狹窄，大型機械設備無法進場使用，不得不采用小型機具設備，使碾壓不徹底不到位，局部壓實度無法達到要求。在這種情況下，受到荷載作用以后，填料不斷壓縮，導致孔隙率大幅減小，影響穩定性，在一段時間后產生沉降。

2 高架橋道路病害養護方法

2.1 地基處治

地基問題是導致道路路基與路面病害的主因，目前地基處治方法有很多，目前比較常用的包括靜壓注漿、旋噴樁、換填、灰土擠密樁。對于地基處治，其主要對象為巖土體，具有復雜多變的特點，所以任何一種方法都不是萬能的，并且不同方法有各自優劣勢。對此，應做到具體問題具體分析，堅持對癥下藥，實現預期的病害防治目的。

2.2 路堤病害處治

對于路堤病害，可采取以下措施來處治。

(1)注漿法：該方法是現階段最為常用且有效的一種路堤病害處治方法，它在部分情況清下也可用于地基的處理和補強。

(2)換填法：該方法是指對路堤范圍內不滿足設計要求或由于環境因素發生變化的土體進行更換，然后填筑碾壓成新路堤，滿足設計及規范的要求，避免病害的發生。

(3)土工織物加筋法：土工織物目前在路堤病害的防治工作中得到越來越廣泛的應用，比較常用的有兩種，即土工格柵與土工格室。借助土體和土工格柵或土工格室之間的相互作用，能實現對下部土體實際受力狀態的改善，使荷載能夠擴散至更大范圍，減小外部荷載造成的壓縮沉降。

2.3 路面病害處治

對于路面病害，可采取以下措施來處治。

(1)采用變剛度結構：對于變剛度結構，它實際上就是特殊形式的梯形搭板，在它的表面進行柔性路面的鋪設，這樣能使路面結構產生一定剛度變化，實現順坡的目標。

(2)采用具有過渡性質的路面：在已產生沉降且有可能進一步擴大的臺背，可通過對過渡性路面的合理設置來解決。通過對這種路面的鋪設，一方面能使車輛順利且平穩的通過，避免跳車，另一方面還能有效防止雨水的下滲，避免路基水毀。

(3)設置一定縱向反坡：對于縱向反坡，實際上就是在可能發生沉降的區域之內，以沉降經驗值為依據設置適當縱向超高，用于抵消實際運營過程中產生的路基沉降，實現消除跳車的目標。

(4)使用HD摻膠混凝土對路面進行修補：這種修補材料具有粘結性良好、早期強度較高、耐熱交變性能良好等優勢，能在達到良好修補效果的同時，縮短封閉交通的時間，在城市高架橋與道路之間的銜接段是十分適用的。

(5)設置可活動搭板：針對橋頭路基填高相對較大和過渡段實際施工進度相對較快等較為特殊的情況，由于在通車之后存在很大的剩余沉降量，在這種情況下，很容易產生跳車的問題。對此，在實際條件允許的情況下，建議通過可活動搭板的合理設置來解決，完成對這一搭板的設置后，在通過一段時間之后，如果產生跳車的現象，則可立即把搭板向上抬起，對基層和枕梁實際標高進行適當的調整，然后再把搭板放置到原位。該方法具有施工簡單和快速的優勢特點，是一種值得大范圍參考借鑒的路面病害處治方法。

3 結束語

綜上所述，高架橋道路容易產生一系列病害，對正常的交通通行造成影響，甚至引發交通事故。因此，在實際工作中，應在了解常見病害類型的基礎上，根據其產生機理與原因，充分借鑒相關經驗，制定行之有效的解決對策，以保證道路質量和使用效果。