路橋過渡段施工技術(shù)分析

第第頁(yè)路橋過渡段施工技術(shù)分析路橋過渡段是道路病害的多發(fā)地段，“橋頭跳車”作為其直觀表現(xiàn)形式，一直是困擾道路建設(shè)的難題。文章針對(duì)現(xiàn)有的橋頭跳車處治措施，以處治方法消化地基沉降變形和協(xié)調(diào)變形本領(lǐng)為重要衡量目標(biāo)，開展了路橋過渡段差異沉降處治技術(shù)的討論。一、存在的重要問題隨著高等級(jí)道路的大量建設(shè)，雖然管理單位和工程設(shè)計(jì)人員對(duì)橋頭跳車的危害己經(jīng)有了比較清楚的認(rèn)得和充足的重視，在實(shí)在的工程設(shè)計(jì)中也實(shí)行了不少處治措施，取得了一些成功的實(shí)例。但從實(shí)際情況看，橋頭跳車現(xiàn)象不僅在舊的橋頭路堤存在，在很多新建的高等級(jí)道路上也較普遍。究其原因，重要有：對(duì)橋頭路堤缺乏比較詳盡的地質(zhì)和水文調(diào)查，沒有針對(duì)引起橋頭跳車的重要原因而對(duì)癥下藥；只重視于橋頭跳車處治方法的工程實(shí)踐，較少進(jìn)行系統(tǒng)的討論；路橋過渡段作為一個(gè)多而雜體系，橋頭跳車的處治應(yīng)突出“綜合處治”的思想。二、路橋過渡段處治措施討論（一）設(shè)置橋頭搭板采納橋頭搭板來防止橋頭跳車現(xiàn)象是目前一種比較常見的處治方法。為了達(dá)到除去沉降差的目的，避開產(chǎn)生行車的不舒適感，一般認(rèn)為，最有效的橋臺(tái)搭板長(zhǎng)度為足以保持其坡度在3‰～6‰以下且能承受全部行車荷載的搭板。因此，若假設(shè)工后沉降為10cm，坡度按5‰計(jì)，則板的長(zhǎng)度需要20m以上，這對(duì)于高速道路中的大部分中小橋來說，是很不經(jīng)濟(jì)的。由于實(shí)際施工中搭板長(zhǎng)度都較短（≤10m），因此，設(shè)置橋頭搭板對(duì)于較大的差異沉降仍舊無能為力。另外，從已建高速道路的大量調(diào)查資料顯示，橋頭搭板對(duì)于過渡較小的沉降差效果明顯，但較多的情況又加添了一些新的病害：1．盡管在路堤橋臺(tái)連接處無明顯跳車，但沉降差從橋臺(tái)處轉(zhuǎn)移到路基與搭板之間或在枕梁處發(fā)生局部下沉而引起“二次跳車”現(xiàn)象。2．重交通荷載作用下的搭板由于脫空而發(fā)生折斷，不僅未除去跳車現(xiàn)象，而且導(dǎo)致路面開裂雨水下滲使土基受到破壞。3．搭板在與橋臺(tái)的連接端拱起也會(huì)使路面破壞。（二）土工格網(wǎng)加筋利用土工加筋處治橋頭跳車，國(guó)外從20世紀(jì)80時(shí)代開始討論，已進(jìn)行了大量室內(nèi)和室外試驗(yàn)，取得了良好效果。討論表明，土工網(wǎng)鋪網(wǎng)長(zhǎng)度由下而上按1：1的坡率加添，最上一層不宜小于9m，鋪面層間距以50cm左右為宜，土工網(wǎng)格應(yīng)張拉錨固于橋臺(tái)背，填土的壓實(shí)度以85%～90%比較有效。填料以礫石土、碎石土為宜；同時(shí)，土工隔網(wǎng)必需具有較高的抗拉剛度。近幾年，通過上工合成材料加筋來處理橋頭跳車的方法正越來越多地受到人們的重視，并不乏成功的范例。但土工格網(wǎng)作為一種平面結(jié)構(gòu)，其對(duì)路基剛度的提高有限，但對(duì)填料的要求卻比較高，更緊要的是由于土工網(wǎng)的錨固作用只能阻攔橋頭較短距離內(nèi)路堤填土的沉降，而對(duì)橋頭路堤其它區(qū)域只能減小部分的路基壓縮變形，不能消化由于地基沉降所產(chǎn)生的變形量，而地基沉降在大多數(shù)橋頭跳車中起著重要作用。因此，土工網(wǎng)對(duì)于減小由于橋頭壓實(shí)度偏低造成的附加變形較為有效，其適用于地基條件較好情況下的橋頭跳車處理。目前，設(shè)計(jì)部門較多采納的是將搭板與土工格柵加筋結(jié)合的方式處治橋頭跳車。（三）孱弱地基處理橋頭孱弱地基在路堤填上荷載作用下產(chǎn)生的較大工后沉降是導(dǎo)致橋臺(tái)與路堤沉降差的重要因素。通過多年的工程實(shí)踐和總結(jié)，現(xiàn)在高速道路的軟墓處理中常用的有兩類：一是排水固結(jié)法，二是復(fù)合地基法。排水固結(jié)法包括袋裝砂井、塑料排水板、超載預(yù)壓，真空堆載預(yù)壓等，復(fù)合地基法包括水泥攪拌樁、粉噴樁、鋼渣樁等，兩類方法各其適應(yīng)性和特點(diǎn)，排水固結(jié)法工程造價(jià)較低，但預(yù)壓工期較長(zhǎng)，工后沉降較大，而攪拌樁復(fù)合地基可以大大減小地基總沉降量，并能使之在較短時(shí)間內(nèi)趨于穩(wěn)定，但其工程造價(jià)較高，且施工質(zhì)量不能完全保證。實(shí)踐證明，軟土地基沉降引起的橋頭跳車在大多數(shù)高速道路上并沒有很好地得到解決。究其原因，一是由于工程造價(jià)和施工工藝的原因，橋頭地基處治，沒有打穿軟土層，從而導(dǎo)致孱弱下臥層產(chǎn)生較大的工后沉降；二是軟土地基路基堆載時(shí)間不充分。我國(guó)的高速道路建設(shè)，一般工期在三年以內(nèi)，往往一旦開工就要求提前竣工，軟土地基孔隙水壓力沒有得到充分消散，固結(jié)過程沒有完成，從而導(dǎo)致過大的工后固結(jié)變形和次固結(jié)變形。因此，對(duì)于橋頭軟基處治而言，保證合理的工期，讓軟土地基在加載（超載）預(yù)壓情況下有更長(zhǎng)的時(shí)間固結(jié)沉降至關(guān)緊要。（四）臺(tái)背換填依據(jù)“剛?cè)徇^渡”原理選用半剛性材料（灰土和水泥改良土）進(jìn)行臺(tái)背回填，回填尺寸為：底長(zhǎng)最短為2米，對(duì)于臺(tái)背填土與路基原狀土采納1∶1坡度相接，對(duì)于路基土為回填土部分采納1∶1.5相接，并從設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等方面給出了閱歷參考。臺(tái)背肯定范圍內(nèi)采納模量比較大，簡(jiǎn)單壓實(shí)、排水性能好的材料進(jìn)行換填，例如級(jí)配碎石、砂粒等是一種應(yīng)用廣泛的臺(tái)背填筑方法，從作用機(jī)理看，它也屬于剛?cè)徇^渡原理的一種。這些填料經(jīng)過壓路機(jī)壓實(shí)后，壓縮模量大，水穩(wěn)定好，可以大為減小路基的壓縮變形，但很多地區(qū)尤其是西部地區(qū)，換填材料比較缺乏，從而導(dǎo)致造價(jià)偏高而不便應(yīng)用。由于路堤的沉降由路基沉降和地基沉降構(gòu)成，通過臺(tái)背回填可以減小路基自身的變形，但其不能消化地基所產(chǎn)生的沉降，因此臺(tái)背回填方法需結(jié)合其它處治方法才能較好地過渡橋臺(tái)與路堤的沉降差。（五）采納輕質(zhì)填料1．采納泡沫聚苯乙烯EPS材料。EPS用于填筑路堤可顯著減小地基的附加應(yīng)力，從而減小地基的沉降量，且其具有充足的承載力，能充足上部路面結(jié)構(gòu)層和行車荷載作用的強(qiáng)度要求，并且符合剛度要求。2．采納粉煤灰。粉煤灰和一般細(xì)粒上相比，具有自重輕、強(qiáng)度高、壓縮性小，透水性能良好等特點(diǎn)。在肯定的工藝條件下，可形成具有肯定強(qiáng)度的整體性材料。用其填筑路堤，可有效減小橋頭路堤的總沉降。（六）擠密樁復(fù)合地基采納擠密復(fù)合地基的方法來處理路基填土，是利用在填筑完畢的路基上成孔，通過擠密作用，使路基土密實(shí)度提高，然后在孔內(nèi)填入材料并振動(dòng)壓實(shí)成樁。隨著路基向橋臺(tái)的靠近，可通過樁變長(zhǎng)或減小樁間距的方式，使路橋過渡段剛?cè)岬玫竭^渡。由于樁的擠密和置換作用，路堤填土的密實(shí)度提高，應(yīng)力減小，路堤整體剛度增大，從而減小了路堤的壓縮變形。常用的擠密樁有砂樁、土和灰土樁及二灰土樁等。雖然土樁的材料較為低廉，但其需要一整套打入樁施工設(shè)備，故在經(jīng)濟(jì)上代價(jià)較高。（七）設(shè)置柔性橋臺(tái)從作用機(jī)理看，柔性橋臺(tái)基本等同于加筋土擋墻。采納柔性橋臺(tái)結(jié)構(gòu)來降低橋臺(tái)的剛度，縮小橋臺(tái)和路堤的剛度差，使其連接處的行車荷載壓縮變形和填土固結(jié)沉降均勻過渡，達(dá)到除去路面縱坡突變防止橋頭跳車的產(chǎn)生。國(guó)外也有這種柔性橋臺(tái)的報(bào)道，甚至有多跨的橋墩也用加筋土做成柔性橋墩，但柔性橋臺(tái)一般適用于個(gè)別簡(jiǎn)單橋梁結(jié)構(gòu)形式，而且施工難度大。對(duì)路面進(jìn)行拋高處理等來減小橋頭的縱坡突變?cè)诖蠖鄶?shù)高等級(jí)道路中只能是作為其它處理方法的輔佑襄助措施。三、結(jié)論總