土工格柵在橋頭跳車防治中的應用研究

李向冰 郭孟卓

摘 要：作為公路橋梁工程最常見的病害形式，橋頭跳車是困擾公路交通行業的一大難題，若不及時處理，將會嚴重危害行車舒適性和安全。為此，開展橋頭跳車防治研究具有重要意義。本文在全面了解橋頭跳車原因的基礎上，依托某具體工程案例，提出了雙向土工格柵加橋頭搭板的防治方案，以期全面提高橋頭跳車防治效果，解決橋頭跳車問題。

關鍵詞：土工格柵;橋頭跳車;防治措施

0 引言

改革開放40年來，隨著社會經濟的迅速發展，我國公路建設規模持續擴大，道路等級不斷提升。橋梁是公路建設的重點工程，在路橋過渡段處極易出現“橋頭跳車”病害，當車輛在此處通行時，將會出現跳躍、沖擊現象，從而影響行車速度及行車舒適性，甚至會損壞橋梁質量及發生安全事故。如何解決這一難題，國內外進行了大量深入研究。土工格柵作為一種性能優越的土工合成材料，在路堤加筋處理中得到了廣泛應用。在臺、涵背回填土體中，土工合成材料的合理運用，可提高填料的整體性，控制回填土體局部變形，在橋頭跳車問題上具有良好的應用效果。

1 工程概況

某橋梁工程，全長383.2m，為17孔鋼筋混凝土預應力梁板橋，主跨為3孔連續梁，20m簡支梁為邊孔，總跨為8x20+28+35+28+5x20m。據實地勘察結果顯示，橋梁所處地質條件良好，地面線以下土質類型為雜填土（1.5m）、碎石土（2m）、砂礫土（3.5m）、風化巖石，其中18KN/m?為雜填土容重，20 KN/m?為碎石土及砂礫容重。根據設計要求，重力式橋臺為0號橋臺類型，7.12m為臺后引道路堤填高，并采用砂礫回填臺后路堤。由地質情況來講，在橋頭引道處產生差異沉降的幾率不大，但是因為施工工期緊張，在路堤自重作用下，受時間限制仍會出現地基沉降等情況，為此，仍需做好橋頭跳車預防措施。如采用“雙向土工格柵+橋頭搭板”的方式進行0號橋臺處理。

2 土工格柵臺背加筋機理

土工格柵是一種高密度聚乙烯等材料加工而成的聚合物板材，主要以網狀結構呈現，網孔尺寸相對較大，其特點為拉伸強度高、伸長率小、結點處厚度大等，于土料顆粒而言，土工格柵具有側向阻力作用，具有較強沖擊性，可優化應力場，減小差異沉降，提高土體強度及整體性。其加筋機理主要包括3點，具體如下：

（1）土工格柵抗拉能力強，在上部土體荷載作用下，將產生向下變形，可拉伸格柵，同時，利用雙向受力特征，能夠產生向上的拉力，達到兜網功能，以此促使荷載均勻分布，最終實現臺背填土整體承載力地有效提升。（2）土工格柵的拉伸模量較大，可利用土工格柵和土體界面的摩擦、咬合作用，對路堤填土的側向位移進行約束，并向更大范圍擴散荷載，經應力作用再次均勻分布，以此有效降低地基沉降變形。（3）一般可在橋臺一端錨固土工格柵，通過其抗拉伸能力，向橋臺傳遞部分荷載，并限制橋臺周圍土體下沉，便于控制沉降差，解決橋頭跳車問題。

3 土工格柵處治技術要點

3.1 臺背路基回填

根據施工要求，可臺背路基可采用砂礫土回填處理。按照規定，需回填至底層土工格柵位置，由于厚度較大，可分層回填、壓實，若大型壓路機存有碾壓死角，需及時采用小型壓路設備對邊角部位進行夯實。

3.2 土工格柵攤鋪

按照等距離20cm間隔，在臺背處埋設鋼筋勾，待壓實、整平路基之后，可折回格柵，并將一個直徑14mm的鋼筋包裹起來，將鋼筋掛著鋼筋勾內，并通過鐵絲將折疊的格柵綁扎好，保證格柵和臺背緊密固定。若長度不足，可進行搭接處理，一般需在2個網格以上控制搭接長度。隨后沿路線縱向攤鋪土工格柵，若長度過長，需根據設計要求，切斷處理。根據要求，土工格柵需鋪設七層，上三層鋪設方案為搭板末端向外延伸6m;下四層鋪設方案為搭板末端向外延伸5m，嚴格按照不小于最小縱向鋪設長度的規定設置鋪設長度。

3.3 土工格柵張拉

鋪設完各層土工格柵之后，需采用人工或機械的方式張拉好土工格柵，保證伸長率控制在2%～4%之間，待滿足要求后，便可采用U型釘進行土工格柵定位。

3.4 土工格柵搭接

本工程需鋪設七層土工格柵，針對各層土工格柵，相鄰的兩幅需做好搭接處理，一般可在20cm以上控制搭接寬度，隨后按照“之”字型采用尼龍繩進行綁扎，保證其整體性。層面不同，則其連接部位綁扎時需相互錯開，從而提升其整體效果。

3.5 填料施工

根據施工要求，可采用砂礫土作為填土材料，要求由格柵邊緣通過裝載機逐步回填至臺背處，嚴禁車輪碾壓到格柵，填土厚度達到30cm之后，便可進行壓實、整平。大型壓路機很難碾壓到橋臺或翼墻周圍，此時可更換壓實設備，如采用電動打夯機等，進行夯實，保證最終壓實度滿足設計要求。在完成施工后，需及時檢測填料回填質量，主要對填料物理指標、壓實度、平整度等指標進行檢測，保證滿足施工要求。

3.6 分層沉降管安裝

當結束路堤填筑施工后，可采用沖擊鉆進行鉆孔施工，鉆孔深度為地基以下50cm，146mm為孔徑。并做好沉降管連接及安裝磁環等工作。一般情況下，可按照土層分層實際情況，提前確定磁環的間隔距離，以“下—上”的順序進行磁環安裝，并固定上短。可通過接管連接兩個沉降管，并利用螺絲固定，由此進行沉降量檢測。

4 結束語

綜上所述，隨著我國公路建設規模持續擴大，橋頭跳車是最常見的一種路橋病害形式，當車輛從此區域通行時極易產生跳躍、顛簸之感，將會嚴重影響行車舒適性，甚至會損害橋臺等部位，或造成更為嚴重的交通安全事故。因此，必須重視公路工程橋頭跳車問題，根據工程實際情況，合理選擇防治措施，對癥下藥，最大限度降低損壞程度，提高道路使用性能，實現經濟效益和社會效益最大化。

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