馬 磊 曾憲陽(yáng)

桐柏縣公路管理局

淺析路橋過(guò)渡段沉降病害及跳車處治的措施

馬 磊 曾憲陽(yáng)

桐柏縣公路管理局

高速公路營(yíng)運(yùn)過(guò)程中，橋梁臺(tái)后搭板斷裂及不均勻沉降普遍存在，往往導(dǎo)致橋臺(tái)跳車現(xiàn)象的發(fā)生。橋頭跳車不僅影響行車的安全、速度、舒適及人們對(duì)高速公路的總體評(píng)價(jià)，影響公路使用性能和運(yùn)輸效益的發(fā)揮，同時(shí)也影響車輛的使用壽命，嚴(yán)重的可能導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。為此，本文主要對(duì)

路橋過(guò)渡段；沉降病害；跳車處治

一、過(guò)渡段沉降差異及跳車產(chǎn)生的原因分析

過(guò)渡段沉降差異及跳車主要成因是不均勻沉降、剛度突變和車速與車輛本身的抗振性能等。就路況而言，主要是柔性路面與剛性結(jié)構(gòu)物之間的連接處發(fā)生不均勻沉降，產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)所致。橋梁與路基、路面的組成材料、剛度、強(qiáng)度、脹縮性等存在差異，且橋頭連接處受力時(shí)易形成集中應(yīng)力。在車輛荷載、結(jié)構(gòu)自重、自然因素作用下，橋梁與道路同時(shí)發(fā)生沉降，但兩者的沉降量有很大差異，道路的沉降量遠(yuǎn)大于橋梁的沉降量，形成錯(cuò)臺(tái)，導(dǎo)致行車時(shí)發(fā)生橋頭跳車。

1、設(shè)搭板時(shí)的沉降分析

（1）橋頭過(guò)渡段沉降差產(chǎn)生的過(guò)程。第一階段是竣工后至橋面縱坡i2b等于搭板面縱坡i2a時(shí)這一過(guò)程，主要是橋面由于墩臺(tái)產(chǎn)生沉降凡造成縱坡變化（△1=i2a-il）控制，其值不能過(guò)大，否則將造成橋面破壞，伸縮縫擠壞及支座條件變差。第二階段是橋臺(tái)沉降趨于穩(wěn)定后至整個(gè)引道土體趨于穩(wěn)定。此時(shí)的主要特點(diǎn)是橋面縱坡i2b與搭板縱坡i3不相等，兩者之間稱為縱坡差△2，即△2=i3-i2b其大小對(duì)過(guò)渡段的行車舒適性影響很大。

（2）沉降差異的表示。通過(guò)對(duì)沉降差異的形成過(guò)程的分析，我們可以將搭板遠(yuǎn)臺(tái)端部沉降趨于穩(wěn)定時(shí)的總工后沉降量Sa分成兩個(gè)部分，即：Sa=Sb+△S。式中，Sb一橋臺(tái)基礎(chǔ)的預(yù)期工后沉降量；△S一橋臺(tái)與搭板遠(yuǎn)離臺(tái)端下土體之間的差異沉降量。

2、未設(shè)橋頭搭板時(shí)的沉降分析

未設(shè)置橋頭搭板的水泥混凝土路面、瀝青混凝土路面，由于橋臺(tái)和引道土體沉降差異在橋頭形成一個(gè)陡坎或臺(tái)階。從行車安全和舒適性來(lái)看，臺(tái)階對(duì)行車的影響比設(shè)置搭板時(shí)的影響要大。未設(shè)置橋頭搭板時(shí)，由于橋臺(tái)和引道土體沉降差異在橋頭形成一個(gè)陡坎或臺(tái)階。為了便于分析，也將工后引道土體沉降趨于穩(wěn)定時(shí)的總沉降量Sa分成兩個(gè)部分，即：Sa=Sb+△S。式中，Sb一橋臺(tái)基礎(chǔ)的預(yù)期工后沉降量；△S一橋臺(tái)與引道土體之間的差異沉降值；△S就是臺(tái)背產(chǎn)生的臺(tái)階高度，對(duì)行車舒適性的影響很大。

3、橋臺(tái)與路堤間的沉降差

橋臺(tái)基礎(chǔ)一般都作了加固處理，沉降量很小。建成后的橋臺(tái)沉降可視為零。而路堤填土因其固有的壓縮徐變性質(zhì)，即使經(jīng)充分壓實(shí)也難以避免因土基固結(jié)等因素造成的沉降，需待通車一段較長(zhǎng)時(shí)間后才能趨于穩(wěn)定。在路堤自重和車輛垂直荷載及沖擊振動(dòng)荷載作用下，路基填料逐漸被壓縮，孔隙率降低，密實(shí)度逐漸增大，從而在一定期限內(nèi)產(chǎn)生路堤填土沉降。

二、路橋過(guò)渡段沉降病害及跳車處治的措施

1、臺(tái)背地基處理

深層攪拌法是用于加固飽和粘性軟土地基的一種方法。目前應(yīng)用最多的為粉噴樁，一般借助于壓縮空氣，采用專門深層攪拌機(jī)械設(shè)備，從不斷回轉(zhuǎn)的中心軸端向四周被攪松的土體噴出漿體或粉體固化劑（如水泥等），經(jīng)葉片攪拌并吸收周圍水分，在加固的深層軟土中進(jìn)行一系列物理、化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性和一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)復(fù)合地基，從而提高橋頭軟土地基的承載力，減少沉降量，縮短固結(jié)期，提高邊坡穩(wěn)定性。

2、橋頭路基設(shè)計(jì)

橋頭過(guò)渡段路基必須密實(shí)、穩(wěn)定而均質(zhì)。影響路基強(qiáng)度和穩(wěn)定的地面水和地下水，必須采取攔截或排出路基以外的措施。一般要求填土處于干燥或中濕狀態(tài)，過(guò)濕狀態(tài)或強(qiáng)度與穩(wěn)定性不符合要求的潮濕狀態(tài)的填土，必須經(jīng)過(guò)處理。

在臺(tái)背回填區(qū)范圍內(nèi)宜選用摩擦角大、強(qiáng)度高、壓實(shí)快、透水性好的填料。同時(shí)選用內(nèi)摩擦角較大的填料也有利于從臺(tái)背縫隙中滲入的雨水沿盲溝或泄水管順利到路基外，從而減緩雨水的危害，而且也有利于改善壓實(shí)性能，使路基容易達(dá)到設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度。同時(shí)考慮到減輕路堤自重，有效降低地基應(yīng)力，減少沉降并增大安全系數(shù)，可采用輕質(zhì)材料如粉煤灰等，可以大大降低路堤對(duì)地基的荷載，有利于減少地基沉降以及路基對(duì)橋臺(tái)的側(cè)壓力。

3、路面處理

路橋連接處設(shè)置橋頭搭板，可以使在柔性路堤產(chǎn)生的較大沉降逐漸過(guò)渡到剛性橋臺(tái)上。搭板的近臺(tái)端至于橋臺(tái)上，搭板與橋臺(tái)通過(guò)錨筋相連，并在搭板與橋臺(tái)接縫填入瀝青瑪蹄脂防治水分滲入。搭板的遠(yuǎn)臺(tái)端擱置在路基上，路基沉降后搭板會(huì)產(chǎn)生縱向滑移。為此，必須在臺(tái)頂與搭板之端間設(shè)置錨栓。搭板形式分為等厚、變厚度和臺(tái)階形三種。橋頭搭板長(zhǎng)度設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)路基的容許工后沉降值計(jì)算確定，常取3m-15m（當(dāng)超過(guò)8m時(shí)，宜設(shè)計(jì)成兩段式或三段式搭板）。由于在枕梁處發(fā)生局部下沉造成這一部位的跳車，搭板和路堤的銜接處也會(huì)有二次跳車產(chǎn)生，為避免二次跳車，可以在搭板尾端加設(shè)一段淺埋的變厚式坦板，其長(zhǎng)度一般取3m-5m，對(duì)于水泥混凝土路面，也可將與搭板連接處的路面板改為變厚式板。

4、臺(tái)背填筑材料的選擇與施工

橋頭過(guò)渡段沉降差異及橋頭跳車產(chǎn)生的原因，主要是路基壓縮沉降和地基沉降引起的，臺(tái)背處填筑內(nèi)摩擦角較小的材料，加之壓實(shí)質(zhì)量影響，路的的壓縮沉降量一般較大，為保證臺(tái)背處路堤的穩(wěn)定，其填土應(yīng)選用內(nèi)摩擦角較大的透水性材料，如碎石等就能較好地減少路基的壓縮沉降，另一方面也有利于臺(tái)背縫隙中滲入的雨水沿盲溝或泄水管順利排出路堤外。

臺(tái)背后填筑透水性材料，應(yīng)滿足一定的長(zhǎng)度、寬度和高度要求，在通常情況下，臺(tái)背填料順路線方向長(zhǎng)度頂部為距翼墻尾端不小于臺(tái)高加2m，底部距基礎(chǔ)內(nèi)緣控制長(zhǎng)度不小于2m，拱橋臺(tái)背填土長(zhǎng)度不應(yīng)小于臺(tái)高的3-4倍。臺(tái)背與路基接壤處，為保證連接質(zhì)量，一般路基留一斜坡，斜坡度不大于1：1（也可用臺(tái)階形式連接）。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，目前各種針對(duì)橋頭跳車的預(yù)防措施雖然有一定的效果， 但卻不能達(dá)到根治的目的。很多地區(qū)橋頭跳車現(xiàn)象已經(jīng)影響到高速公路的正常運(yùn)營(yíng)，因此尋求合理的病害處治對(duì)策勢(shì)在必行。路橋過(guò)渡段病害在我國(guó)公路中普遍存在，一旦遭到破壞不易維修護(hù)著說(shuō)維修的費(fèi)用很高，同時(shí)會(huì)會(huì)影響到公路的正常運(yùn)營(yíng)。為此，必須采取科學(xué)有效的措施進(jìn)行路橋過(guò)渡段病害處理，只有這樣才能全面提升工程建設(shè)質(zhì)量。

［1］王彥生.淺談高速公路路橋過(guò)渡段跳車原因及改善措施［J］；黑龍江科技信息，2010年28期