土工格栅在桥头跳车处理中的应用标准

李留洋

摘要：桥头跳车是高等级公路中最常见的病害之一，将土工格栅用于桥头路堤加固，是桥头跳车得以解决的重要方法。经大量工程实践表明，土工格栅处理桥头跳车效果显著。本文结合实际案例，在充分了解桥头跳车成因的基础上，对具体施工应用标准进行了探讨。

Abstract： Bridgehead jumping is one of the most common diseases in high-grade highways. The use of geogrids for bridgehead embankment reinforcement is an important method to be resolve it. A large number of engineering practices have shown that the effect of the geogrid in handling bumping at bridgehead is significant. Based on the actual cases， this article discusses the concrete construction application standards on the basis of fully understanding the cause of the bumping at bridgehead.

关键词：土工格栅;桥头跳车;施工标准

Key words： geogrid;bumping at bridgehead;construction standard

中图分类号：U416.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）13-0160-02

0 引言

随着我国国民经济的快速发展，公路建设规模也随之逐步扩大。在修建高等级公路时路桥过渡段差异沉降所产生的桥头跳车问题也引起了人们的普遍关注。桥台、台背填土路堤之间的差异沉降是产生桥头跳车的主要因素。为处理桥头跳车问题，必须重视过渡段差异沉降。同时合理选择加固方法，规范施工工艺，做好施工质量工作，只有這样才能满足路桥过渡段加固的目的。将土工格栅合理布设到施工段，可有效解决桥头跳车问题，加固桥头路堤，为工程实践提供科学、有效的依据。

1 桥头跳车的成因

1.1 路堤填筑材料压缩 桥台台背路堤填筑过程中，如填筑材料透水性较差，则将大大增加其空隙率，且含水量过高，这种情况下，填料颗粒间的空隙消除难度将大大增加。即便选取压实机械施工，但其工作面有限，无法全部靠在构造物上，待完成回填作业后，无法充分压实靠在构造物上的填土，导致局部填土仍具有较大孔隙度。随着时间的不断增加，加之各种因素的影响，回填路堤沉降问题愈加严重。

1.2 路堤下天然地基沉降 一般都会在天然地基上修筑路堤，因其自身重力因素，土体沉量量与施工标准已符合，如将路堤修筑其上，则因路堤填土重力天然地基将产生附加应力，局部土体在垂直荷载作用下，极易产生沉降。

1.3 路面排水设施不到位 因路面排水设施不到位，将出现路面积水问题，顺着路面裂缝、路桥连接位置雨水向路基内不断渗入，进而出现冲刷路基填土的现象。除此之外，因雨水影响，填料将大量流失，进而出现路基内部填土不足问题，在车辆长期荷载作用下，路基沉降在所难免，最终导致桥头跳车问题产生。

1.4 桥台和台背填土连接位置刚度差异 通常都会选取混凝土浇筑桥梁及其辅助构造物，其刚度较大。但台背路基属于半刚性结构。连接上述两种构造物，则其刚柔性质、抗变形能力差异过大。待通车运行一段时间后，台背路基固结变形逐步加大，但桥台沉降变形却相反，在逐步减小。这种情况下，路桥连接位置沉降差也随之增大，进而产生桥头跳车问题。

2 工程概况

某桥梁工程总长度为383m，属于17孔钢筋混凝土预应力梁板桥，3孔连续梁为其主跨，20m简支梁为边孔，总跨为8×20+28+35+28×2+5×20m。本施工段具有良好地质情况，16到16.5m为基岩埋深范围，砂砾、粗砂等为覆盖层类型，2.1到4.4m为粉质粘土厚度范围。本工程属于重力式桥台，扩大式浅基础，选取砂砾回填台后路堤。因施工工期紧张，及路堤自重影响，严重制约了地基沉降、路堤自重压实变形完成时间，为此，必须做好桥头跳车预防工作。

本工程将土工合成材料设置到桥头路段路堤内，以此对台后路堤、锥坡整体性进行有效提升，避免因地基不均匀沉降，出现桥头跳车问题。本工程选取刚柔过渡设计法，尽可能减少工后沉降。同时通过该处理方法的应用，可及时消除桥头搭板后二次跳车现象。

3 土工格栅作用机理

作为一种土工合成材料，土工格栅相比其他材料，具有较高强度及韧性。通过土工格栅的力学性能，能够实现土体应力扩散的目的，并能进一步提高土体刚度、抗拉强度，和土体形成复合土工结构。从物理特性角度分析，作为一种聚合物，土工格栅利用聚合物挤压作用，及将孔打在聚合物上，通过拉伸机单、双向拉伸聚合物，以此重新排列聚合物分子，促使其产生较大矩形孔眼，形成平面网格状结构物。土工格栅的承载结构主要包含4部分：纵肋、横肋、结点与网格孔，以上四者作用各不相同。土工格栅具有较大网格孔径，与网筋厚度相比，结点厚度较大。则相比其他土工织物，其具有更高强度，且使用寿命长，可达到良好隔离效果。

由加固作用方面分析，因土工格栅具有较粗网筋，则其强度也随之增强，进而具有良好抵抗力。于土体而言，格栅网孔嵌锁能力强，格栅和土体间产生的剪切阻力较大，能够有效结合土工格栅和土体，提升抗剪强度。

与单向土工格栅相比，纵横双向受力为双向土工格栅的受力特点。双向土工格栅肋条较为刚硬，且具有较高结点强度及良好平面抗扭刚度。一般以正方形作为格栅网孔形状，且有厚边肋条附着到孔周围，进而充分结合双向土工格栅和土体，对土体颗粒移动问题加以有效制约。

4 土工格栅在桥头跳车处理中的应用

作为桥梁工程施工的核心内容，桥头跳车问题研究极为重要。如过渡段差异沉降过大，将严重影响行车舒适性及安全性，导致大量人员伤亡或财产损失，进而带来巨大社会负面影响。为此，必须对桥头跳车处理技术的选用加以重视。选取土工格栅处理桥头跳车，不仅能够增强地基强度，还能提升桥梁整体性及稳定性，进而促使路桥工程施工质量的提升。

4.1 方案设计

U型重力式桥台为本工程桥台形式，两侧翼墙对台后填土影响较大，压实空间较小，无法充分发挥重力式压实机械的作用。同时因地基基础沉降等因素，选取双向土工格栅结合桥头搭板的处理措施，可有效避免桥头跳车问题产生。通常情况下，可在桥台背墙或桥台后路堤内固定双向土工格栅，尽可能降低路堤自重对地基的影响，减少附加应力。

根据工程施工具体情况，要求将双向土工格栅，共7层，合理设置到桥头搭板下相应范围内，联结固定土工格栅一端和桥台后预埋件，向路堤内伸入另一端，降低路堤沉降量。延长搭板后土工格栅6，将二次跳车影响消除。除此之外，还应将杂填土质粉质粘土顶面清理干净，路堤、桥头锥坡则选取砂砾回填，严格按照设计要求，合理确定回填工艺。

4.2 土工格栅施工

将一排间距为20cm的钢筋勾埋设到台背，待整平、壓实路基后，折回格栅3个网格以上，将一个钢筋包裹起来，且在钢筋勾内挂好钢筋，随格栅选取铝丝绑扎，且固定好格栅和台背。如长度较短，则应做好搭接工作，且在2个网格以上控制搭接长度。铺平、拉紧格栅后，即可实施填土作业，一般选取无棱角的砂砾土作为填土，施工时应选取装载机按照“边缘—台背”的顺序进行施工，严禁直接对格栅进行碾压。30cm为填土厚度，完成整平作业后，即可进行碾压施工。

4.3 埋设土压力盒

待填料碾压施工结束后，应保证其压实度满足压实标准，随后进行20cm预埋坑底挖设，要求将坑内杂物，如块石等清理干净。随后选取细砂进行平整施工。完成上述作业后，即可将土压力盒放入坑内，并进行浅槽开挖，向边坡外引出数据线，最后坑、槽填筑细砂，确保其平整后，即可进行压实施工。

4.4 分层沉降管安装

完成路堤填筑作业后，即可进行钻孔施工，一般选取冲击钻即可，钻深应在地基50cm以下，146mm为孔径。施工时应依照土层分层实际情况，提前确定磁环间距，按照由下到上的顺序进行磁环安装，并固定好其上端。随后选取接管将沉降管与管之间做好连接，并通过螺丝锚固。钻孔成孔（成孔允许偏差如表1）后，向孔内缓缓放入沉降管，并将管盖盖上，随后将护筒拔出，并将中砂灌满孔、管间空隙，随后向内注水，保证其逐步下沉，当其稳定后，即可进行测量，随后固定管盖。

5 结束语

综上所述，作为社会关注的热点问题，安全问题是交通运输永恒的主题。在道路安全性能提升方面，施工技术的选择极为关键。桥头跳车是最常见的路桥病害问题，如何降低损害，提高施工质量意义重大。土工格栅作为桥头跳车施工处理的主要方法，其施工质量的优劣对路桥施工质量影响巨大。为此，必须全面了解桥头跳车成因，规范施工工艺，提高施工质量，推动路桥工程持续、健康发展。

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