浅谈公路路桥过渡段不均匀沉降的原因及措施

焦纯强　焦建峰

【摘 要】本文通过对道路桥梁过渡段出现不均匀沉降的原因进行分析，并结合路桥过渡段结构的设计措施及施工控制方法进行详细阐述，希望可以给日后施工提供有效的参考依据。

【关键词】路桥施工；过渡段；不均匀沉降；原因；措施

1.路桥过渡段有不均匀沉降产生的原因

1.1桥台台背路堤的压实度未能达到设计要求

在所有桥梁、通道及明涵等施工中都应对台背进行填土施工。而施工用料、施工顺序、施工机械、施工经验及施工作业面等管理因素都会对台后填土的压实度造成影响，施工过程所涉及到的因素较多。根据众多调查分析可以看出，台背填土大多情况下都会有压实不足的现象发生，也是引发路桥过渡段有不均匀沉降产生的原因之一。

1.2桥头引道软土地基的处理

在软土地基路段，由于地基出现沉降会引发桥头出现跳车现象。究其原因，主要是在对施工图进行设计时，对地质钻探布孔较少无法满足设计要求，并且有钻探深度不足的现象，未能对软基存在进行及时发现。或未对软基范围及深度进行准确探明等等，都会促使桥头路堤软土地基处治时产生遗漏或治理不当。在桥头引道时，由于有软土地基存在，当对桥台台背路基进行填土过程中，若压实不足，降雨来临时会导致路堤出现填土流失或强度降低的现象发生，也是路桥过渡段出现路堤沉降的关键因素。应严格按照规范要求对桥台的基础进行设计，通常情况下，与设计沉降值相比，实际发生的沉降值会相对较小。所以，软基路堤沉降防治等构造物的设计时路桥过渡段结构设计的关键。

1.3桥头引道过渡段结构设计中存在的问题

在桥头引道过渡段通常采用搭板结构。但在搭板设置以后仍会有桥头跳车现象发生。最为普遍的则是桥头搭板出现断板现象。究其原因主要有以下几方面：

（1）按照桥梁长度，桥头搭板设置的长度通常可以划分为几种：①对于大中桥来说，搭板长度应保持在8m。②而小桥及填土高度低于0.5m的通道或涵洞，其搭板的长度通常保持在5m。当桥头引道路堤处于高填土路段时，与桥头路堤相比，软基路段桥涵结构的沉降量相对较大，而搭板长度不足，从而无法达到顺接作用，因此在车辆通行中，必将会有桥头跳车现象产生。

（2）按照弹性地基上支承的板对搭板设计进行计算，未能对台背路堤沉降进行充分考虑，由于雨水冲刷等因素促使台背填土造成损坏，从而形成搭板与台背路堤脱空的不利状态。出现搭板设计强度无法满足设计要求的结果，出现断板，导致桥头有线性突变的现象发生。

（3）至今仍未有确定的桥头搭板处理的设计计算方法，而在公路桥涵的设计规范中也未能明确提出。

（4）在工程实施的过程中，通常不对桥头搭板进行专项设计。但是，从工程实践可以看出，对软土地基进行合理的处置，采用后台填土压实的方法能够促使路堤填筑土体的沉降现象得到消除，而解决桥头跳车的重要保证则是采用合理可靠的搭板设计。

1.4桥头引道路堤边坡防护中存在的问题。

根据公路桥头引道路堤的设计及施工可以看出，通常情况下运用砂类或渗水性土作为台背路堤填土的填料，未能对防水及排水设施进行考虑。当桥台长期被水浸泡时，应采用浆砌片石护坡的方法进行改善。在其他桥台路段，通常针对锥坡范围内进行浆砌片石护坡设置，台背则采用方格网草护坡或草皮进行护坡。根据公路续建、水毁及工程收尾勘查中可以看出，大多数桥头路堤沉降较为严重的位置，通常会有锥坡和护坡水毁现象发生。不合理的桥头引道路堤边坡防护措施及台背防水、排水设施，会导致台背出现填土流失现象，以及路基的强度受到影响。经过车辆反复荷载的作用下，引发桥头引道过渡段的填土出现塑性变形，促使桥头路堤有不均匀沉降现象发生，最终引发桥头跳车。

2.路桥过渡段结构设计的改善措施

2.1对路桥过渡段的变形进行控制

（1）严格按照相关部门的规范要求，允许路桥连接处会有10cm的沉降产生。

（2）根据高等级公路路况调查的结果可以看出，当路面局部纵坡超过0.5%时，车辆在行驶中会有晃动或摇动的现象发生。

2.2对缓和过渡段进行合理设置

由于结构形式大不相同，促使混凝土结构刚度较大的桥台逐渐向填土路基结构及沥青混凝土路面结构的柔性方向过渡，且强度不大相同。所以，在对软土地基进行整治时，应在强度不同的位置之间对强度过渡段进行设置。

2.3路桥过渡段的地基及路基条件的控制

在对桥头引道路堤填筑过程中，运用土工合成材料加筋路堤无法使地基的承载力得到提升，也不能有效的对地基沉降进行控制。在地基的承载力满足在路堤填土自重及车辆荷载的共同作用下不会有较大沉降产生时，运用土工合成材料加筋的效果才能逐渐显露。

2.4路桥过渡段的结构形式

（1）对桥台桥背路堤进行土工格栅的铺设。在路桥过渡段对路基进行施工时，采用土工格栅技术，通过车辆荷载及土体自身荷载的作用下，土工格栅与土的功能主要表现在以下几个方面：

①土工格栅促使土体的抗剪强度得到有效发挥，对土体的侧向变形进行约束，并对路基填土的侧向位移进行控制，促使路基的整体稳定性得到增强，进一步加大路基的变形模量。

②通过土工格栅与路基填土的摩擦，促使路基中上部荷载进行重新分配，从而在局部范围内对桥台台背中的垂直应力得到降低，提升路基土体的承载力度，导致沉降减少。

③由于水平摊铺中运用的土工格栅具有一定的弹性，经过车辆的反复荷载，不会对变形积累增加或减少。然而在路桥过渡段进行土工格栅铺设的工程效果较为明显。所以，采用桥台台背回填加铺土工格栅的结构方式对路桥过渡段的高填方路堤进行控制。

（2）对搭板长度及搭板强度设计进行合理的确定。

结合桥头路堤与桥台的相对沉降量的预计值和车辆通行的顺适程度，对搭板的长度进行有效的确定。缺乏统一的设计模式，通常运用以下原则对其长度进行确定：

①在路面设计使用年限之内，道路下沉会使路面发生纵坡改变，应按照路堤沉降后倾角在1/200～1/300的范围内对搭板进行设置。

②搭板的长度能够促使桥台台背的难以压实的土体进行跨越，或按照计划在台背预留的土方缺口长度进行跨越。

③严格按照搭板的受力状态，在对搭板长度进行计算时采用弹性地基或简支梁设计的方法进行。严格按照交通部相关规范，允许桥台与路堤相邻的位置有10cm的沉降产生。与上述计算相结合，确定搭板的长度控制在30～20m的范围内。

3.桥梁过渡段间的施工控制措施

（1）在对路基过渡段进行大面积施工时，应严格与试验段所取得的施工工艺进行施工，并对施工技巧及施工规范进行熟练掌握。其次还应对工艺流程、松铺厚度、表面的平整度、施工含水量、压实遍数、配套机械、填筑速度及检验方法等进行严格控制。

（2）在施工过程中，应合理严格按照施工顺序进行配料，并进行压实施工。

（3）运用方格网对填料量进行控制，从而对松铺厚度进行制约。在施工过程中，对存在的粗细集料离析现象进行消除。当有离析现象产生时，通过人工或机械的方法在现场进行搅拌，对其填筑质量及填筑标准进行有效控制。避免有弹簧、松散或起皮等病害现象产生。

（4）当进行碾压时，压路机无法碾压到的地方应采用人工冲击夯进行夯实，对于有质量问题存在的位置，应结合实际情况，可适量的对其检验点数进行增加，运用合理的措施，对其边角的压实质量进行合理控制。

4.结语

由于路桥过渡段的桥台与路堤之间会有不均匀沉降产生，该现象在公路桥梁工程中尤为突出。应严格按照工程的实际情况，构建一套具有科学合理的管理方式，尽可能将路桥过渡段不均匀沉降的现象得到改善，促使桥头跳车现象得到整治，从而对社会经济效益得到进一步提升。