公路桥梁路基连接段病害防治技术

孙光宇　周青云　于洁

摘要：公路桥梁与路基连接段常常会出现桥头跳车的现象，影响行车的舒适性和安全性，本文通过对公路桥头跳车成因进行分析，提出了相应的治理办法，为公路桥梁与路基的衔接设计及施工提供了一定的参考。

关键词：路基；沉降；变形1桥头跳车危害分析

随着我国城建交通事业的迅猛发展，公路及城市道路等级不断提高，其中的桥涵构造物也越来越多，但从目前运行使用的情况来看，存在一些不尽人意之处，桥头跳车即是一个普遍的现象。所谓桥头跳车是指由于桥涵构造物与桥涵台后的路堤之间相对发生沉降，造成桥涵两端一定范围内路面与桥面不平顺，当其沉降差超过某一限定值时，车辆高速通过会引起车辆颠簸震动甚至腾空，致使司乘人员产生不适的现象。桥头跳车不仅响道路的服务水平，降低了行车的舒适性和安全性，而且也影响车辆和桥梁的使用寿命加了运营成本和养护费用，因此，解决桥头跳车问题具有很大的社会效益和经济效益。

2不均匀沉降类型及成因分析

主要原因有不均匀沉降、刚度突变和车速与车辆本身的抗震性能等因素有关，以及台背填土与构造物的不均匀沉降，水泥混凝土与沥青弹性模量差别很大等因素有关。

2.1不均匀沉降的类型

1）纵坡变化

2）局部沉降：指其发生的位置分两种状态。垂直错台（小范围内有比较大的沉降）；凹陷（局部沉降的最大深度距离桥台背有一段距离，局部沉降范围较错台较大）

3）过渡段横坡变化

2.2成因分析

1）构造差异

桥台构造物为刚性体，其刚度很大，尤其对大量采用的钻孔灌注桩基础，其自身压缩几乎为零，工后沉降量非常小，而台后路堤填料一般就地取材，刚度相对很小，属柔性体，在行车荷载反复作用下易产生较大变形，而且其塑性变形还会不断积累。从抗变形能力即弹性模量来看，无论是何种形式的桥台，与台后填土相比，两者的弹性模量均相差千倍左右，因而它们在压缩沉降方面差异明显。

2）地基沉降

在路堤自身恒重及行车荷载作用下，地基产生压缩变形，形成沉降。特别是软土地基路段，由于地基土天然含水量高，孔隙比大，压缩性高，强度低，渗透系数小，地基沉降更为严重，而且需要几年乃至几十年的时间才能趋于稳定。同时这种沉降变形的大小受路堤土的性质和它的填筑高度影响（桥头路段路堤一般比其他路段要高），所填土容重越大，填筑高度越高，其产生的基底附加应力就越大，从而引起的地基沉降变形也越大。

3）路堤路基沉降

虽然现行规范中采用了很严格的压实标准，由于台背填土本身含有水分，存在孔隙，施工中无论采取什么措施，何种填料，也不可能完全消除其颗粒间的空隙，在填土自重及车辆荷载的反复作用下，路基在一定期限内逐渐被压缩，产生沉降。另一方面，路基在道路投入使用后并没有全部完成固结沉降，在车辆荷载作用下，填料颗粒骨架仍会发生蠕动变形，它所产生的次固结沉降可以达到总沉降的10%左右。

4）排水不畅及填土流失

桥涵构造物与路堤衔接处设计不合理，致使在车辆动荷载的冲击下产生裂缝，降水会沿着裂缝下渗，对路面路基产生冲刷侵蚀，并增加各结构层和路堤的含水量，甚至造成细粒土的流失，进一步加剧台后路基的沉陷。

5）其他因素

设计方案、施工工艺以及采取的处治措施对不均匀沉降也都有较大的影响。 填料要求不严格，选择不当；软弱地基没有进行必要的处理；台背排水设施考虑欠佳，从而使路堤在通车后沉降过大。台背填土速度过快，没有充分固结等；施工过程中，压路机受桥台限制，对紧靠台背的填土难以碾压到位，存在压实盲区，压实度不符合要求。

3综合防治技术

3.1地基处治技术

为减少桥路过渡段的不均匀沉降，有效控制桥头跳车，对台背地基进行处理改良是非常必要的，尤其是软弱地基更要进行特殊化处治，目前国内已有换填法、浅层处治法、碎石桩、石灰（二灰）桩法、超载预压法、塑料排水板法、深层搅拌法、土工织物、井点降水、高压喷射浆法、竖向排水体预压法等等，这些都是行之有效的常用方法。在工程应用中，应综合考虑土质、安全、经济等因素和实际情况，选择合适的处治方法，以改良地基性能，提高承载力，减少地基沉降对地基处理时，要考虑路堤纵向及横向变形的协调问题。

1）合理安排施工工序，设法尽早对路桥过渡段路堤进行施工，保证有足够的时间沉降。

2）设法提高台背回填区路堤的压实度，减小因填料自重和车辆荷载作用下压实度增加而产生的沉降。

3）在考虑经济性的前提下，合理选择填料，比如轻质材料，透水性材料。

4）台后路基填筑前，在处理后的地基拱上设置横向泄水管或排水盲沟。

3.3路面处置

1）设置桥头搭板和枕梁。设置桥头搭板和枕梁对避免桥台与路面之间的错台是必要和有效的，可以使柔性路堤产生的较大沉降逐渐过渡到桥台地段，起到匀顺纵坡的作用。

2）预设反向坡度。当能预测出路堤沉降规律的时候，为争取工期，可采用在台堤结合处预留反向坡度，类似于设置桥梁预拱度。

3）设置过渡性路面。可在桥头一定长度范围内铺设过渡性路面，待路堤沉降基本完成（一般3a～5a）后，再改铺原设计路面。过渡性路面可采用預制砼块、条石铺砌，其优点是翻修处理速度快，但不易铺砌平整，行车有颠簸抖动感，砌缝易渗入雨水，损害路基；也可采用半刚性过渡层和沥青表处过渡层等类型。

4）桥面与路堤路面的铺装层砼一次完成，这种方法可以解决路面与桥面砼连接的顺适性。

4 结语

由于各种因素综合作用，对于桥头跳车采用单一措施处治的作用与效果总是有局限性的，因此，要解决桥头跳车病害或使防治作用更为有效，需综合考虑，同时采用多种措施进行综合防治，。

参考文献

[1]龚晓南，俞建霖.地基处理理论与实践 （一）[A].第七届全国地基处理学术讨论会论 文集[C].北京：中国水利水电出版社、知识产权出版社，2008.

[2]陈华明.桥头跳车综合治理研究.中外公路.2009.