吳曉琳

【摘要】公路結(jié)構(gòu)物兩端的不均勻沉降等導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物與路堤連接處的跳車，一直困擾著公路行車的安全和舒適性。本文分析了公路結(jié)構(gòu)物兩端局部設(shè)計(jì)與處治預(yù)案的不足；從公路建設(shè)的突破性設(shè)計(jì)和施工中對(duì)結(jié)構(gòu)物兩端局部的科學(xué)有效處治預(yù)案兩個(gè)方面提出了規(guī)范化設(shè)計(jì)與處治預(yù)案技術(shù)要點(diǎn)；提出了對(duì)臺(tái)后填體立體防沉降、防滲水、防脫空創(chuàng)新理念探索，為解決公路結(jié)構(gòu)物兩端的不均勻沉降問(wèn)題提供新的思路。

【關(guān)鍵詞】公路；結(jié)構(gòu)物；不均勻沉降

1. 前言

公路結(jié)構(gòu)物兩端的路基產(chǎn)生不均勻沉降導(dǎo)致跳車，一直困擾著公路行車的舒適和安全，一度被稱為“橋頭跳”，也是公路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)中的“頑疾”，長(zhǎng)期得不到解決。因此，對(duì)其展開(kāi)深入而廣泛的探討很有意義。

2. 公路結(jié)構(gòu)物兩端不均勻沉降原因分析

2.1設(shè)計(jì)意識(shí)及方案缺失。

（1）盡管公路結(jié)構(gòu)物兩端“橋頭跳”已經(jīng)成為了普遍現(xiàn)象，但公路建設(shè)項(xiàng)目實(shí)踐中若能真正引起行動(dòng)上的高度重視，或者能夠有針對(duì)性地進(jìn)行研究并拿出設(shè)計(jì)方案，對(duì)公路結(jié)構(gòu)物兩端“橋頭跳”達(dá)到有效預(yù)防的不多，更有甚者干脆認(rèn)為“橋頭跳”僅是施工中的工藝質(zhì)量問(wèn)題，且屬常態(tài)化，對(duì)基礎(chǔ)性的設(shè)計(jì)方案不能有的放矢地提出特色設(shè)計(jì)，結(jié)果在設(shè)計(jì)之初就埋下隱患。

（2）結(jié)構(gòu)物處地基的承載能力都會(huì)進(jìn)行精細(xì)的驗(yàn)算和設(shè)計(jì)，其沉降量能夠得到有效的控制；結(jié)構(gòu)物兩端往往是高填方，原地基承受的荷載遠(yuǎn)比結(jié)構(gòu)物處大，但并不對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)算和設(shè)計(jì)。結(jié)果出現(xiàn)結(jié)構(gòu)物兩端的沉降量比結(jié)構(gòu)物的沉降量大。

2.2地基的自然沉降。

公路建設(shè)和運(yùn)營(yíng)改變了原地基的受荷狀況，一般是承受的荷載增加，這必然導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物臺(tái)后填體隨地基的自然沉降而沉降。

2.3“橋頭跳”壓實(shí)工后的殘余沉降。

根據(jù)土的固結(jié)理論，結(jié)構(gòu)物臺(tái)后填體的固結(jié)并未隨施工結(jié)束而終止。填土孔隙水的排出需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，尤其是粘性土更是如此。因此，在公路開(kāi)通以后，填土固結(jié)仍將持續(xù)一段時(shí)間，這就必將產(chǎn)生一部分次固結(jié)沉降，路堤也隨之產(chǎn)生一定程度的沉降。

2.4結(jié)構(gòu)物的剛性與臺(tái)后填體的相對(duì)柔性產(chǎn)生的不均勻沉降。

公路結(jié)構(gòu)物是剛度很大的構(gòu)造物，其在施工結(jié)束時(shí)沉降已基本完成；而填土路堤的剛度很小，它會(huì)在車輛荷載的反復(fù)作用下產(chǎn)生較大的沉降變形。

2.5臺(tái)后填體材料的松散和滲水性導(dǎo)致的沉降。

公路結(jié)構(gòu)物兩端的填體材料，在上面動(dòng)載的反復(fù)作用下，尤其是施工中如質(zhì)量未能得到絕對(duì)保證，極易出現(xiàn)松散現(xiàn)象，再加上滲水的影響，更易加劇沉降。

2.6毛細(xì)水上升導(dǎo)致的臺(tái)后填體整體或局部失穩(wěn)引起的沉降。

地下高水位時(shí)，如對(duì)地基相對(duì)零沉降基準(zhǔn)面的防止毛細(xì)水上升采取的防水措施稍有不力必將導(dǎo)致路基長(zhǎng)期處于潮濕狀態(tài)。

3. 對(duì)策

3.1從規(guī)范化設(shè)計(jì)與處治預(yù)案上提前防范。

眾所皆知，工程建設(shè)的好與壞，施工是手段，設(shè)計(jì)是基礎(chǔ)。如果設(shè)計(jì)上不過(guò)硬或先天不足，甚至因理念上的不科學(xué)、存在著弊端，建設(shè)中再先進(jìn)的施工工藝和舉措、再卓越的施工水平也可能事倍功半。這里，試用突破性思維和全新設(shè)計(jì)理念，從立體預(yù)控的理性理念出發(fā)，提出解決公路結(jié)構(gòu)物兩端不均勻沉降的規(guī)范化設(shè)計(jì)與有效處治預(yù)案的對(duì)策要點(diǎn)如下：

（1）涵洞、通道及臺(tái)后基底與臺(tái)后路基填體的基底的CBR、彎沉、壓實(shí)度等技術(shù)指標(biāo)應(yīng)確保一致并同步控制，力爭(zhēng)做到路基與臺(tái)后基底相對(duì)“零沉降”。

（2）對(duì)低路基（1.5m填高以下）設(shè)計(jì)適宜的涵洞、通道應(yīng)采取超靜定整體設(shè)計(jì)和反開(kāi)挖現(xiàn)澆施工。

（3）對(duì)反開(kāi)挖后的涵洞、通道及所有涵洞、通道的基礎(chǔ)應(yīng)擴(kuò)大襟邊外延至臺(tái)后填體的基底范圍。

（4）對(duì)不宜反開(kāi)挖施工的臺(tái)后填體在施工中應(yīng)盡最大可能縮小施工預(yù)留的回填空間體，并對(duì)已施工的填筑體刷坡至堅(jiān)實(shí)的整體后對(duì)堅(jiān)實(shí)的整體斜坡面按回填壓實(shí)層厚開(kāi)挖搭接施工的臺(tái)階，臺(tái)階的高度與回填體壓實(shí)層的壓實(shí)厚度一致，寬度至少控制在1 m以上。

（5）臺(tái)后所有回填材料必須采取板體性強(qiáng)且自重相對(duì)較小的石灰或水泥穩(wěn)定土類材料，應(yīng)避免采用砂礫石、各種穩(wěn)定碎石等。

（6）臺(tái)后搭板長(zhǎng)度必須大于臺(tái)后填體長(zhǎng)且富余2m以上，搭板厚度滿足承載的沖擊要求，搭板的頂面高程控制與路面基層頂?shù)母叱虘?yīng)同高。

（7）對(duì)設(shè)計(jì)有種植式中分帶路基而言，結(jié)構(gòu)物兩端的中分帶設(shè)計(jì)布口施工起點(diǎn)應(yīng)從搭板的終端始（含端板），此時(shí)的臺(tái)后搭板在臺(tái)后應(yīng)整體設(shè)計(jì)和整體現(xiàn)澆施工。

（8）對(duì)填高大于1.5m的臺(tái)后回填體應(yīng)分層（至少按1 m左右間隔）設(shè)置具有抗彎拉應(yīng)力的土工格柵。

（9）為增加臺(tái)后填體的剛性，所有涵洞、通道及橋臺(tái)兩端的填筑體均應(yīng)在施工至設(shè)計(jì)高程后（橋臺(tái)搭板底）應(yīng)采取對(duì)臺(tái)后填體實(shí)施整體（含八字墻后）預(yù)壓注漿預(yù)案。

（10）對(duì)瀝青路面而言，應(yīng)適當(dāng)增大結(jié)構(gòu)物配筋率，以使結(jié)構(gòu)物鋪裝層頂?shù)娜嵝詾r青路面厚度與正常的瀝青路面厚度一致（即確保全路主線上的瀝青路面厚度一致）。

（11）對(duì)高路堤（填高2.5m以上）的臺(tái)后填筑體而言，為了確保臺(tái)后填體的整體穩(wěn)定性，防止臺(tái)后搭板下的脫空、臺(tái)后受沖擊后的橫向位移、防止搭板破壞后的滲水，除臺(tái)后填體每填高1 m左右設(shè)置玻纖土工格柵外，當(dāng)施工到搭板底部時(shí)，應(yīng)對(duì)整個(gè)臺(tái)后填體實(shí)施玻纖土工格柵進(jìn)行立體（兩邊坡及頂部）包裹，并在土工格柵上直接噴注水泥混凝土（有效厚度可控制在3 cm左右），然后才整體現(xiàn)澆施工臺(tái)后搭板和八字墻或擋墻。

（12）在臺(tái)后搭板現(xiàn)澆施工前，無(wú)論是明或是暗涵洞、明或暗通道以及所有臺(tái)后的所有臺(tái)后填筑體范圍，均應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)物（含八字樣和擋墻）與回填體接觸部位檢查其密實(shí)性，必要時(shí)，應(yīng)采取預(yù)壓注漿措施。

（13）路堤填筑后間隔充足的時(shí)間再做路面結(jié)構(gòu)層，讓其充分自然沉降。

3.2規(guī)范化養(yǎng)護(hù)是解決公路結(jié)構(gòu)物兩端不均勻沉降的有效措施。

俗言道：三分建，七分管，工程建設(shè)成果的長(zhǎng)期穩(wěn)定性與后期的規(guī)范化養(yǎng)護(hù)管理是分不開(kāi)的，結(jié)構(gòu)物兩端的平整舒適性很大程度上還需要后期的更精心和及時(shí)的維護(hù)。這種維護(hù)是指對(duì)預(yù)防公路結(jié)構(gòu)物兩端不均勻沉降而采取的有效預(yù)控，根據(jù)目前的科技發(fā)展水平，對(duì)公路建成后的結(jié)構(gòu)物兩端不外乎從以下幾個(gè)方面采取積極措施：

（1）公路建成通車后，有條件時(shí)可對(duì)公路全線預(yù)先加鋪橡膠瀝青超薄磨耗層，多保險(xiǎn)防止路面因磨耗而滲水。

（2）及時(shí)更換明涵洞、明通道及小橋兩端所做的假縫中鑲嵌的橡膠條。

（3）及時(shí)清理或更換橋端伸縮縫橡膠條，確保伸縮縫處的平滑舒適完好如初。

（4）全路應(yīng)嚴(yán)控各種超限超載車輛，根據(jù)重載破壞是一次性的理念，特別是對(duì)特大超載車輛必須絕對(duì)禁行。

（5）定期或不定期對(duì)結(jié)構(gòu)物兩端搭板范圍內(nèi)的路堤邊坡、種植式中分帶內(nèi)側(cè)、八字墻或擋墻檢查有無(wú)明顯變形或開(kāi)裂，橋臺(tái)維坡有無(wú)變形，一旦發(fā)現(xiàn)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行局部處理，使其恢復(fù)。

（6）對(duì)日常規(guī)范化維護(hù)后的結(jié)構(gòu)物兩端，如仍有“橋頭跳”出現(xiàn)，目前可利用就地?zé)嵩偕夹g(shù)（層間熱黏結(jié)技術(shù)）予以治理。

以上幾個(gè)方面的措施旨在對(duì)公路結(jié)構(gòu)物兩端不均勻沉降的預(yù)防和預(yù)控，避免小疾不醫(yī)，因小失大或有病不醫(yī)，終成大害。

4. 結(jié)束語(yǔ)

多年的公路工程建設(shè)和管理實(shí)踐驅(qū)使我們有責(zé)任和義務(wù)去積極地應(yīng)對(duì)公路結(jié)構(gòu)物兩端不均勻沉降導(dǎo)致的“橋頭跳”普遍現(xiàn)象的挑戰(zhàn)并為突破性解決而探索，拓寬廣大公路工程設(shè)計(jì)、施工、管理、養(yǎng)護(hù)者的創(chuàng)新思路，公路結(jié)構(gòu)物兩端不均勻沉降是能夠得到有效的預(yù)防和控制的。

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