分析高架桥梁道路病害类型和养护方法

郭大江

(上海城建市政工程(集团)有限公司，上海 200000)

如今，高架桥逐步成为城市交通系统重要组成部分，其质量在很大程度上影响后续通车，但高架桥道路位置特殊，容易在使用中产生一些病害，影响实际的使用效果与安全。因此，有必要对病害的类型进行分析研究，并探讨行之有效的养护处理方法。

1 高架桥道路病害常见类型与产生机理

1.1 病害类型

目前的高架桥道路病害主要有以下几种类型。

(1)路基滑移

表现为以下两个方面：其一，路基整体向侧向发生滑移；其二，路基整体向高架桥的桥台方向发生滑移。其中，前者的产生原因为路堤边坡坡度过大，或发生破坏，受上部荷载持续作用后，产生纵向开裂。当高架桥的桥台采用桩柱式时，台前土体处在受压状态，如果锥坡被破坏，则受到自重与冲击荷载后，土体将向桥台侧产生滑移，出现横裂，导致桥头处路基与路面出现一定竖向位移。产生上述两种个情况的路基，都具有填土相对较高和整体性不足等问题，边坡被破坏时，整体或局部会沿着滑动面不断下滑，导致路面上产生错台及裂缝。

(2)路基和桥台之间产生台阶

路基和桥台之间产生台阶表现为局部沉降产生于台背和过渡段之间的结合部位，最大沉降位置和桥台背之间的距离很近，导致错台。与路面的设计标高相比，路基明显下沉，在桥台和过渡段之间结合部位的实际沉降差达到某个值后，就会出现桥头跳车。

(3)路面凹陷

这一病害在道路运营中较为常见，原因是路堤或地基产生不均匀沉降，其外部表现具有的特征为：路基产生的沉降不均匀、路面被严重破坏和产生凹凸不平。这一病害的主要特征是过渡段中的沉降未达到均匀，在部分位置的沉降很大，使路面上产生一定程度的凹陷，在沉降最大的位置，和桥台之间保持一定距离。

(4)搭板断裂

新建道路的路桥过渡段经常通过搭板的设置来防止桥头跳车，因种种原因的影响，在道路运营时，会产生搭板断裂的问题。这一病害表现为板底脱空，枕梁处和它外部路基的实际沉降相对较小，厚度较薄，无法承担上部荷载，导致搭板在受力相对较大的方向上产生断裂。

(5)搭板和路堤之间形成的纵坡相对较大

通过对桥头搭板的设置，能有效预防桥头跳车，这在避免桥头跳车上有很大进步，虽然有很多成功案例，但也有很多失败案例。如果台背填土路堤产生很大的沉降，路堤和搭板之间的纵坡超过6%，则在搭板两端相互衔接位置出现过大的转角，车辆从此处通过后，会出现二次跳车。这一病害的产生原因是路基产生了很大的工后沉降，或搭板的长度不足，无法使差异沉降做到平稳的过渡。

(6)搭板的末端出现差异沉降

因路桥过渡段实际问题较为突出，所以在设计与施工中需采取有效措施处理，比如在布置搭板的基础上对路基实施注浆处理，以此减小沉降，但这样经常会忽视搭板范围内路基碾压和处理。使用一段时间后，搭板端部和路基之间的衔接部位容易产生一定差异沉降，导致桥头跳车。

1.2 产生机理

高架桥道路病害的主要产生机理包括。

(1)地基沉降

天然地基可以在自身重量持续作用下完成固结，当路堤的地基为天然地基时，由于受到填土重量与行车荷载持续作用，特别是在填土高度相对较大时，会产生一定附加应力，使天然地基出现沉降变形，这一变形往往需要很长的时间才能达到稳定。该变形的程度，主要受填土性质与填高两个因素的影响，当填高一致时，随着填土密度不断增加，沉降变形明显增大；而当填土密度一致时，填高不断增加，沉降变形明显增大。

(2)路堤固结沉降

部分道路的台背大多用到砂砾与碎石，通常情况下，台背填料还是以粘性土为主。但台背填高通常很大，根据相关施工程序，需在构造物的施工结束以后对路堤进行填筑，这样会使作业段变得狭窄，大型机械设备无法进场使用，不得不采用小型机具设备，使碾压不彻底不到位，局部压实度无法达到要求。在这种情况下，受到荷载作用以后，填料不断压缩，导致孔隙率大幅减小，影响稳定性，在一段时间后产生沉降。

2 高架桥道路病害养护方法

2.1 地基处治

地基问题是导致道路路基与路面病害的主因，目前地基处治方法有很多，目前比较常用的包括静压注浆、旋喷桩、换填、灰土挤密桩。对于地基处治，其主要对象为岩土体，具有复杂多变的特点，所以任何一种方法都不是万能的，并且不同方法有各自优劣势。对此，应做到具体问题具体分析，坚持对症下药，实现预期的病害防治目的。

2.2 路堤病害处治

对于路堤病害，可采取以下措施来处治。

(1)注浆法：该方法是现阶段最为常用且有效的一种路堤病害处治方法，它在部分情况清下也可用于地基的处理和补强。

(2)换填法：该方法是指对路堤范围内不满足设计要求或由于环境因素发生变化的土体进行更换，然后填筑碾压成新路堤，满足设计及规范的要求，避免病害的发生。

(3)土工织物加筋法：土工织物目前在路堤病害的防治工作中得到越来越广泛的应用，比较常用的有两种，即土工格栅与土工格室。借助土体和土工格栅或土工格室之间的相互作用，能实现对下部土体实际受力状态的改善，使荷载能够扩散至更大范围，减小外部荷载造成的压缩沉降。

2.3 路面病害处治

对于路面病害，可采取以下措施来处治。

(1)采用变刚度结构：对于变刚度结构，它实际上就是特殊形式的梯形搭板，在它的表面进行柔性路面的铺设，这样能使路面结构产生一定刚度变化，实现顺坡的目标。

(2)采用具有过渡性质的路面：在已产生沉降且有可能进一步扩大的台背，可通过对过渡性路面的合理设置来解决。通过对这种路面的铺设，一方面能使车辆顺利且平稳的通过，避免跳车，另一方面还能有效防止雨水的下渗，避免路基水毁。

(3)设置一定纵向反坡：对于纵向反坡，实际上就是在可能发生沉降的区域之内，以沉降经验值为依据设置适当纵向超高，用于抵消实际运营过程中产生的路基沉降，实现消除跳车的目标。

(4)使用HD掺胶混凝土对路面进行修补：这种修补材料具有粘结性良好、早期强度较高、耐热交变性能良好等优势，能在达到良好修补效果的同时，缩短封闭交通的时间，在城市高架桥与道路之间的衔接段是十分适用的。

(5)设置可活动搭板：针对桥头路基填高相对较大和过渡段实际施工进度相对较快等较为特殊的情况，由于在通车之后存在很大的剩余沉降量，在这种情况下，很容易产生跳车的问题。对此，在实际条件允许的情况下，建议通过可活动搭板的合理设置来解决，完成对这一搭板的设置后，在通过一段时间之后，如果产生跳车的现象，则可立即把搭板向上抬起，对基层和枕梁实际标高进行适当的调整，然后再把搭板放置到原位。该方法具有施工简单和快速的优势特点，是一种值得大范围参考借鉴的路面病害处治方法。

3 结束语

综上所述，高架桥道路容易产生一系列病害，对正常的交通通行造成影响，甚至引发交通事故。因此，在实际工作中，应在了解常见病害类型的基础上，根据其产生机理与原因，充分借鉴相关经验，制定行之有效的解决对策，以保证道路质量和使用效果。