牛建峰，衛(wèi) 東，趙 勇

（上海市政工程設(shè)計研究總院（集團(tuán)）有限公司，上海市 2 00092）

橋梁臺后路段綜合修復(fù)方法研究

牛建峰，衛(wèi) 東，趙 勇

（上海市政工程設(shè)計研究總院（集團(tuán)）有限公司，上海市 2 00092）

橋梁臺背路堤由于壓實困難、路基沉降、填土流失等原因，在道路運行一段時間后會造成“跳車”和“斷板”現(xiàn)象，從而引起行車安全問題。以上海市臨港新城環(huán)湖一路等4條道路上共計13座橋梁的臺后路段修復(fù)工程為依托，詳細(xì)探討了橋梁臺后路段損壞的原因，并根據(jù)路段損壞的輕重程度不同，將病害分為不同類型，分別設(shè)計了不同的處理方法，為橋梁臺后路段的修復(fù)提供了一定的設(shè)計依據(jù)。

差異沉降；填土流失；路基回填；注漿；調(diào)坡加罩

0 引 言

對于道路工程來說，交付使用后，在路與橋梁、涵洞、通道的結(jié)合部位經(jīng)過一段時期后會出現(xiàn)錯臺現(xiàn)象，進(jìn)而在一定程度上使得汽車在通過這些橋梁、涵洞、通道上下臺背時，總會發(fā)生一些顛簸現(xiàn)象，即“橋頭跳車”。橋頭跳車的危害很大，車輛在跳動時會使車輪損失部分牽引力，降低行車速度，引起安全問題；橋頭跳車還會造成橋面和路面損傷，車輛本身也會因跳動的沖擊而受損。如何對橋頭跳車現(xiàn)象進(jìn)行有效控制，對“跳車”現(xiàn)象進(jìn)行有效改善，對于工程界來說，一直是研究的重點和難點。

目前，研究主要從預(yù)防的角度出發(fā)，在新建道路施工之前提出了許多的處理措施?？偨Y(jié)起來主要有以下幾點：（1）處理臺后地基。目前對橋頭軟弱地基處理，國內(nèi)主要有換填法、超載預(yù)壓、塑料排水板、粉噴樁復(fù)合地基等[1]；（2）控制臺背回填質(zhì)量。選擇合適的路橋過渡段路堤填料，在回填材料時嚴(yán)格控制層厚及壓實度，可以在橋臺臺身背后標(biāo)記每層填筑厚度，分層攤鋪，分層壓實，分層檢測，合格一層再填筑上一層；（3）消除路基的固結(jié)沉降。采用石灰土、水泥土和二灰土等半剛性材料，消除路基本身的固結(jié)變形[2]；（4）在路橋過渡段的施工設(shè)計中采用土工格柵等合成材料進(jìn)行加筋處理[3]；（5）加強(qiáng)施工控制，在對路橋工程相關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行大規(guī)模施工時，必須嚴(yán)格按照科學(xué)合理的施工工藝參數(shù)進(jìn)行施工，遵守施工規(guī)范，總結(jié)經(jīng)驗，熟練應(yīng)用施工技巧[3]；（6）對橋頭處路面進(jìn)行處理，如連接瀝青路面時，在橋臺處增設(shè)變厚式水泥混凝土埋板，連接水泥混凝土路面時，則將連接處路面板加厚，在混凝土路面與橋梁相接處設(shè)置鋼筋混凝土搭板[1]；（7）加強(qiáng)路面及伸縮縫施工平整度控制。

但是，對于建成使用后產(chǎn)生“橋頭跳車”的路段的整治方法，研究相對較少。本文結(jié)合使用中的市政道路“橋頭跳車”現(xiàn)象進(jìn)行研究和設(shè)計，提出了處理方法。

1 橋頭跳車病害分析

1.1 病害路段檢測結(jié)果

本文以上海市臨港新城環(huán)湖一路等4條道路上共計13座橋梁的臺后路段修復(fù)工程[4]為工程實例。海港新城一期工程于2003年開工，于2005年竣工，并投入使用。環(huán)湖一路（C1）、環(huán)湖二路（C2）、滬城環(huán)路（C4）、橄欖路（D2）為區(qū)域骨干路網(wǎng)的重要組成部分。目前路基沉降已過十年，后期沉降趨于穩(wěn)定，路面沉降相對較大，橋臺跳車明顯。檢測單位利用3D探地雷達(dá)對橋梁搭板下部的脫空情況進(jìn)行了檢測。根據(jù)雷達(dá)檢測結(jié)果，對缺陷位置進(jìn)行開孔作業(yè)，鉆取芯樣；在脫空缺陷周圍一定存在松散的情況，選取幾處有代表性位置鉆取芯樣，了解土基松散情況。臺后路段的病害檢測結(jié)果見表1、表2。

1.2 病害成因分析

根據(jù)檢測報告和現(xiàn)場實際分析，造成橋臺后路基脫空明顯的原因主要有路基沉降、填土流失和臺后壓實困難。環(huán)湖一路（C1）在海港新城一期工程實施，當(dāng)時區(qū)域地質(zhì)條件差，施工運輸通道欠缺，難以外借優(yōu)質(zhì)填料，路基填筑大量采用了沙性土。同時，受施工條件限制，橋臺后未進(jìn)行有效地基處理，橋臺臺后填料的壓實也難以完全密實。因此，經(jīng)過十年的運營，橋臺后地基不均勻沉降明顯，部分橋臺后因沉降縫、中央分隔帶、側(cè)分帶雨水下滲造成局部路基填筑材料流失，多種不利因素導(dǎo)致了橋臺下搭板形成空隙、空洞現(xiàn)象。

表1 C港橋臺后路段異常部位檢測結(jié)果

表2 C港橋臺后路段取芯結(jié)果

1.3 病害分類

根據(jù)檢測結(jié)果和橋臺跳車形成原因，將橋臺后病害路段分為三種類型（見表3）。

（1）輕度病害。橋臺后路基沉降嚴(yán)重，臺后路段與原坡差大于10‰，橋臺搭板下無脫空現(xiàn)象的路段。

（2）中度病害。橋臺后路基沉降嚴(yán)重，并伴有臺后填土流失，導(dǎo)致搭板下有明顯脫空現(xiàn)象，平均脫空高度不大于40 cm的路段。

（3）重度病害。由于上述原因，導(dǎo)致搭板下脫空嚴(yán)重，平均脫空高度大于40 cm的路段。既有臺后填土為沙性土，橋臺后填土流失的通道主要是橋臺沉降縫和橋臺基礎(chǔ)樁間土的流失。

表3 病害分類表

2 輕度病害處理措施

考慮路基沉降已過十年，后期沉降趨于穩(wěn)定，橋臺搭板下無脫空現(xiàn)象的路段，對橋臺后接坡路段重新進(jìn)行縱斷面設(shè)計，僅按新的縱斷面對臺后路面進(jìn)行加罩處理，原路基不進(jìn)行處理。

調(diào)坡原則：按照調(diào)整后臺后縱坡坡差＜10‰確定加罩范圍，在橋臺后60 m范圍內(nèi)與現(xiàn)狀道路接順。

加罩原則：為確保新建道路路面在設(shè)計使用期限內(nèi)滿足強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性要求，在路面加罩前需對既有病害進(jìn)行處理后，再加罩調(diào)坡，加罩原則見表4。

表4和圖1中路面結(jié)構(gòu)材料僅適用于本工程，一般道路應(yīng)根據(jù)設(shè)計路面結(jié)構(gòu)相應(yīng)調(diào)整。

3 中度病害處理措施

橋臺后路基沉降嚴(yán)重，并伴有臺后填土流失，導(dǎo)致搭板下有明顯脫空現(xiàn)象，平均脫空高度不大于40 cm的路段，需對脫空區(qū)域進(jìn)行注漿填充，對臺后路面進(jìn)行加罩，重新接坡，同時對分隔帶排水進(jìn)行處理，防止雨水進(jìn)入臺后路基。

表4 加罩路面面層結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)

圖1 路面加鋪結(jié)構(gòu)設(shè)計圖

3.1 注漿填補(bǔ)臺后搭板脫空

橋臺搭板不打開，車行道范圍地基采用注漿進(jìn)行填充處理。

（1）注漿原理

該工程水泥漿擬采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥配置，水泥漿的水灰比1.0，漿液黏度應(yīng)為80～90 s，封閉泥漿7 d后邊長70.7 mm立方塊的抗壓強(qiáng)度應(yīng)不小于0.4 MPa。注漿壓力為0.3～0.5 MPa，注漿時控制漿液流量7～10 L/min，不宜大于20 L/min。

（2）注漿范圍

注漿范圍為橋臺后路基脫空范圍。布設(shè)基本尺寸如圖2所示，注漿孔與面板邊的距離不應(yīng)小于50 cm，鉆孔時應(yīng)避免觸及橋臺鋼筋?，F(xiàn)場應(yīng)根據(jù)橋臺板尺寸、注漿體積、灌漿機(jī)械以及室內(nèi)試驗、施工人員的經(jīng)驗加以確定?？讛?shù)應(yīng)能滿足注漿、排氣作用。

用鑿巖機(jī)在路面上打孔，孔的大小應(yīng)和注漿嘴的大小一致，一般為50 mm左右。灌注孔鉆好后，用壓縮空氣將孔中的混凝土碎屑、雜物清除干凈，并保持干燥。

3.2 填縫處理

雨水經(jīng)過各種接縫進(jìn)入路基，是橋臺搭板下路基填土流失的重要原因之一。對橋臺沉降縫、混凝土搭板與橋臺之間伸縮縫等分別進(jìn)行檢測，遇到填縫損壞或缺失的地方，要進(jìn)行補(bǔ)填及修理。

圖2 孔位布置圖（單位：cm）

（1）橋臺沉降縫填縫

橋臺沉降縫是橋臺后路基填土流失的主要通道，需進(jìn)行填縫處理。

（2）混凝土搭板與橋臺之間伸縮縫填縫

混凝土搭板與橋臺之間伸縮縫填縫若損壞，將成為雨水進(jìn)入搭板下路基的重要通道，需要對其進(jìn)行檢測和補(bǔ)強(qiáng)。

（3）清縫與更換填縫料

遇到填縫損壞或缺失的地方，首先用切縫機(jī)切割原來填縫料，用鋼絲刷將縫的兩個側(cè)面刷一遍，然后用高壓空氣配合油灰刀吹除縫內(nèi)雜物。然后進(jìn)行常溫式填縫料如聚氨脂填縫料的配料和攪拌。攪拌好的混合料應(yīng)在12 h內(nèi)用專用灌注工具灌入縫內(nèi)。填縫料未固結(jié)前禁止車輛行使。

3.3 路面加罩

注漿后一般養(yǎng)生7～14 d，但氣溫較低時施工，其壓漿養(yǎng)護(hù)時間應(yīng)適當(dāng)延長。注漿完成后，對路面進(jìn)行加罩處治，處治方案同輕度病害處理方式。

3.4 分隔帶排水處理

水泥混凝土搭板長度范圍內(nèi)的分隔帶是雨水進(jìn)入搭板以下路基的重要通道，若此段范圍內(nèi)分隔帶防滲土工布和盲溝損壞或未設(shè)置防滲土工布和盲溝，則雨水可通過分隔帶與搭板下路基接觸面進(jìn)入搭板以下路基，破壞路基。

先檢查分隔帶內(nèi)是否設(shè)置防滲土工布和盲溝，或防滲土工布與盲溝是否損壞，若未設(shè)置或已損壞，應(yīng)重新設(shè)置或?qū)ζ溥M(jìn)行修復(fù)。中央分隔帶搭板長度范圍內(nèi)搭板及以下路基邊緣鋪設(shè)一層防滲土工布，并設(shè)置碎石盲溝。新設(shè)置碎石盲溝與老路段碎石盲溝接順。機(jī)非分隔帶防滲土工布與碎石盲溝設(shè)置同中央分隔帶。對于機(jī)非分隔帶路段未設(shè)置盲溝的路段，新設(shè)置的碎石盲溝應(yīng)做至最近雨水口，并接入最近雨水井。

4 重度病害處理措施

橋臺后路基沉降嚴(yán)重，并伴有臺后填土流失，導(dǎo)致搭板下有明顯脫空嚴(yán)重、平均脫空高度＞40 cm的路段。既有臺后填土為沙性土，橋臺后填土流失的通道主要是橋臺沉降縫和橋臺基礎(chǔ)樁間土的流失。需拆除搭板，深層注漿封堵填土流失通道，重新填筑路基，恢復(fù)搭板，封堵搭板縱縫，恢復(fù)路面，并做好分隔帶排水修復(fù)。

4.1 深層注漿封堵填土流失通道

為預(yù)防填土進(jìn)一步流失，對填土流失通道進(jìn)行封堵。應(yīng)首先打開搭板，采用深層注漿預(yù)防橋臺基礎(chǔ)樁間土流失。橋臺前后兩側(cè)距基礎(chǔ)邊緣外0.5 m分別布置一排注漿孔，孔間距1.0 m；橋臺后（靠路基側(cè)）注漿深度由橋臺基礎(chǔ)底以下2.0 m至上路床，橋臺前（靠河道側(cè)）注漿深度由橋臺基礎(chǔ)底以下2.0 m至橋臺前防護(hù)設(shè)施頂面。

深層注漿為劈裂注漿，水泥漿采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥配置，水泥漿的水灰比1.0，漿液黏度應(yīng)為80～90 s，封閉泥漿7 d后邊長70.7 mm立方塊的抗壓強(qiáng)度應(yīng)不小于0.4 MPa。注漿壓力為0.3～0.5 MPa，注漿時控制漿液流量10～20 L/min。

4.2 路基回填

填土流失通道封堵以后，清除脫空區(qū)域表面回填浮土，整平后碾壓密實，壓實度不應(yīng)小于95%。然后回填水泥土至新設(shè)計搭板底面標(biāo)高以下50 cm處，壓實度不小于95%。在水泥土上鋪筑一層防水土工布，再回填30 cm碎石墊層+20 cmC15混凝土墊層。C15混凝土墊層以上設(shè)置水泥混凝土搭板，水泥混凝土搭板按原設(shè)計進(jìn)行恢復(fù)。在水泥混凝土搭板鋪筑瀝青面層前對搭板縱縫進(jìn)行填縫處理，以防止雨水從接縫進(jìn)入路基當(dāng)中。

填縫采用水泥混凝土專用填縫料，應(yīng)具有一定的彈性和黏性，其性能應(yīng)滿足常溫施工式填縫料的技術(shù)要求（見表5）。

表5 常溫施工式填縫料的技術(shù)要求

4.3 填縫處理

對橋臺沉降縫、混凝土搭板與橋臺之間伸縮縫等進(jìn)水及填土流失渠道的處理同中度病害處理方式。分別進(jìn)行檢測，遇到填縫損壞或缺失的地方，要進(jìn)行補(bǔ)填及修理。

4.4 路面鋪筑

搭板完成之后，進(jìn)行路面鋪筑。路面鋪筑包括新建水泥混凝土搭板上的鋪裝結(jié)構(gòu)及老路面加罩等兩部分內(nèi)容。水泥混凝土搭板上的路面按照設(shè)計路面結(jié)構(gòu)新建。老路面接坡加罩方法同輕度病害處理方式。

4.5 分隔帶排水處理

分隔帶排水處理同中度病害處理方式（見3.4節(jié)）。

5 人行道及附屬設(shè)施處理措施

5.1人行道

橋臺后人行道沉降嚴(yán)重，需重新調(diào)坡順接。以人行道相連的車行道縱斷設(shè)計為準(zhǔn)，進(jìn)行調(diào)坡加罩。

（1）修復(fù)范圍

對重新調(diào)坡后，平石重新調(diào)整，側(cè)石僅對高出路面小于10 cm的路段進(jìn)行調(diào)整，其余路段維持原狀。

（2）修復(fù)步驟

a.首先拆除修復(fù)路段范圍內(nèi)表面的人行道板，對路基進(jìn)行碾平壓實，壓實度不應(yīng)小于92%。

b.回填C20水泥混凝土至設(shè)計標(biāo)高以下8 cm。

c.鋪設(shè)2 cm M10水泥砂漿和人行道板，現(xiàn)狀人行道板未破損的可直接利用。

d.修復(fù)路段與現(xiàn)狀路段相接處進(jìn)行自然接順；修復(fù)路段如遇管線工井，與工井邊緣進(jìn)行自然接順。

人行道回填材料及面層材料僅適用于本工程，一般道路應(yīng)根據(jù)相應(yīng)設(shè)計進(jìn)行調(diào)整。

5.2 其他附屬設(shè)施

（1）加罩路段遇到雨水口及路緣石，雨水口和路緣石應(yīng)相應(yīng)調(diào)整。

（2）對橋臺后路段進(jìn)行分隔帶盲溝檢查，凡未作盲溝和盲溝破損的，均應(yīng)按設(shè)計重新設(shè)置盲溝。

（3）分隔帶盲溝新建及修復(fù)之后，分隔帶土回填，并按分隔帶表面綠化原狀恢復(fù)。

6 結(jié) 語

道路使用后產(chǎn)生“橋頭跳車”的原因主要有三種：路基沉降、填土流失和新建時臺后壓實困難。本文根據(jù)病害產(chǎn)生的主要原因和嚴(yán)重程度，將病害分為三種類型，并分別采取不同處理措施。

輕度病害：調(diào)坡、路面加罩；中度病害：填充注漿、調(diào)坡、路面加罩；重度病害：開板換填、深層注漿、路面加罩。同時對人行道及附屬設(shè)施也進(jìn)行了處理。為橋梁臺后路段的修復(fù)提供了一定的設(shè)計依據(jù)。

[1]上海市政工程設(shè)計研究總院（集團(tuán)）有限公司.臨港新城主城區(qū)橋梁臺后路段一期維修工程[Z].上海：上海市政工程設(shè)計研究總院（集團(tuán)）有限公司，2015.

[2]王連中.橋頭跳車原因及處理措施分析[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2014，42（4）：58-62.

[3]張永山,王成亮.公路橋頭跳車的原因及處置方法[J].甘肅科技，2014，30（10）：114-115.

[4]陸傳忠.路橋工程臺背填筑路基沉降原因及對策分析[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2014，42（8）：54-58.

U418.5

B

1009-7716（2017）01-0036-04

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.01.010

2016-10-13

牛建峰（1983-），男，河南鄭州人，碩士，工程師，從事道路交通設(shè)計工作。