浅议结构物台背不均匀沉降问题及其解决策略

陶沙

摘 要：由于公路构造物台背不均匀沉降形成的错台严重影响了行车安全与舒适。纵观形成的错台成因复杂，本文对此原因作一浅析，并提出针对性措施，旨在将工程病害降低到最低程度。

关键词：台背；不均匀沉降；原因；策略

随着公路等级的提高，桥梁涵洞等公路构造物所占比重越来越大。虽然设计与施工中，桥头设计与施工中，桥头设置了搭板，但仍不能从根本上解决问题。轻则使车辆通过时产生跳动和颠簸不适，重则使通过的车辆大幅度减速，甚至造成行车事故，从而影响了公路的正常运营，因此，研究如何防治桥头不均匀沉降就显得十分必要。

一、构造物与两端路堤行车产生明显的颠簸跳动成因

在桥涵、通道等构造物与两端路堤联接的路桥过渡段，路基、桥涵常因不均匀沉降而出现台阶，当此台阶达到一定数值，会使行车产生明显的颠簸和不适。由于车辆荷载的作用，一般的台阶呈现中间低两边略高的形态。公路等级越高，所设置的结构物也越多，因此形成许多高低不一的桥头台阶。出现桥台与引道错台、桥台路基下沉、路面裂缝、不平、甚至积水等病害。使车辆的行驶速度受到不同程度的影响，出现车辆颠簸、振动、跳车、产生噪音等现象。

二、结构物台后填土不均匀沉降原因分析

1.地基的差异，易产生台阶

桥台和台后填土是两个不同性质的结构体，虽然桥台作用在地基上的压力大于台后填方，但由于桥台地基一般都进行了加固处理，所以它一般不发生竖向沉降变形。而台后填方一般不进行加固处理，其竖向沉降变形都远大于桥台下的沉降变形，地基的这种差异变形，反映到上部路面，就出现了台阶。

2.易产生侵蚀和软化，降低强度

桥台一般由浆砌片石和钢筋混凝土砌筑，在桥台和台后填方之间或者锥坡部位，降水易沿路面或锥坡体下渗，下渗水对桥台一般不发生破坏作用，但是对土类填料易产生侵蚀和软化，特别是对于填方土体压实度不够，更易产生侵蚀和软化，降低强度，从而导致填方体变形。

3.填方土体不易达到设计要求的压实度

靠近桥台填方处的压实度很难达到设计规范要求，在设计和施工中主要采用强夯、人工夯实、填筑砂料等方法和措施。对于轻型桥台，重型压路机靠近桥台进行压实，振动压路机可能破坏桥台的结构。而对于“U”型桥台，重型压路机难以靠近，从而使靠近桥台部位的填方土体不易达到设计要求的压实度，造成桥台填方差异沉降变形。

4.施工措施不当，压实度达不到要求

当前一些施工单位盲目追求高速度，没有严格按施工规程作业。台后填土速度过快，对地基造成扰动和破坏，没有充分时间固结，对台背挡土墙等构造物挤压力大；施工时没有按分层填筑、分层碾压、分层检测“三分法”施工；用料没有把好质量关；这些都使得压实度难以达到设计要求。

5.设计考虑不周，对填料及排水等要求不严

设计人员有时对施工过程如何便于碾压考虑不周，对于填料的要求不严格，台背排水考虑欠佳等也是导致桥头产生跳车的重要因素之一。

三、解决不均匀沉降常用方法

1.地基加固处理

针对现场具体情况，采取可能措施提供支承以上填料自重和附加荷载（活载）的稳定地基。目前较常用的地基加固方法有强夯换填、粉喷桩等。

2.台背填料选择及填筑方法

在台背填料选择上，采用粗颗粒材料填筑桥涵两端路堤，或者设置一定厚度的稳定土结构层。在高填方的拱涵及侧墙的相接部位，应尽量使用内磨擦角大垢填料进行填筑。在台背填料的填筑方法上，对于涵洞、箱通，其上填土包括路面厚度小于2m者可填至涵顶。苏北地区一般河道较宽，有相当一部分桥梁为压缩河床的桥梁，位于河滩内的引道路堤，若桥位附近有河卵石土，其回填范围应延长至河滩内路堤全长。填挖交界处距回填处理的末端较近时，亦应考虑全部处理，并保证结合紧密。

3.设计桥头搭板防治桥头跳车

一是合理确定搭板长度和搭板强度。要求搭板随路堤沉降后倾角在1/200至1/300范围内变化，搭板的长度能跨越桥台台背难以压实的土体，或跨越按计划在台背预留的土方缺口长度，并用弹性地基或简支梁计算搭板长度。搭板强度的设计，应根据搭板与台背填土可能脱空的最不利状态处理，同时考虑搭板节段的划分以及枕梁位置对搭板强度的设计影响。二是合理确定搭板埋置深度。埋置深度主要根据路面结构来选择，刚性路面可选用高置式，柔性路机面宜采用中置式或低置式。由于中置式施工便利，故采用较普遍。三是合理确定搭板与桥台的连接方式。搭板的近台端置于桥台上，常采用小跨径简支板的方式。搭板的远台端搁置在土基上，路基沉降后搭板会产生纵向滑移，必须设置锚栓。

4.土工格栅处理台后跳车的设计

当土工格栅与土一起承受车辆荷载和土体自身荷载的同时，土工格栅能使土体的抗剪强度得到充分发挥，约束土体的侧向变形，控制路基填土的侧向位移，增强路基的整体稳定性，从而增大了路基的变形模量；由于土工格栅与路基填土的摩擦作用，使上部荷载可以在路基中重新分配，降低了桥台台背局部范围土中的垂直应力，使路基土体承载力得到提高，从而减少沉降；由于水平摊铺的土工格栅具有弹性，在车辆荷载的反复作用下，会减少或不会产生变形的累积。

5.台后排水

台背渗水会降低回填土的稳定性。如果排水不当，也会在某些地方产生水的通道，其结果是回填材料顺此通道流失，导致路面沉落。如果用渗透性好的砂作回填材料，则不必采取特别的措施。通常在紧靠桥台后面设置水平的和竖直的两个方向的排水管，把水引离桥台。水平向排水管和桥台平行，设在刚好比桥台基脚高一些的标高处，或设在和桥台前方地面相平的标高处。这些排水管必须伸到路堤的低处之外。

四、结束语

总之，笔者认为，要防治结构物台背不均匀沉降引起跳车问题，必须坚持预防为主的方针，在“防”字上狠下功夫，针对桥头引道所存在的薄弱环节，采取多种措施，综合治理。

参考文献：

[1]公路路基施工技术规范（JTG F10-2006）

[2]董爱丽.结构物台背回填沉降原因及预防措施分析[J].交通标准化.2013年17期

[3]梅中梁.结构物台背回填的质量控制[J].山西建筑.2009年33期

[4]李智峰，陶向华，李冬梅.路桥过渡段差异沉降对搭板性能的影响[J].公路工程.2009年01期

（作者单位：江苏省射阳县公路管理站）