论路桥过渡段路基路面施工问题及防治措施

分类：建筑工程论文发表 时间：2012-06-07 09:33 关注：(1)

　　摘要：随着我国公路桥梁建设事业的不断发展，相比较而言路桥过渡段上的路基路面研究还显得比较薄弱。本文主要介绍了路桥过渡段路基路面存在的一些问题，并就此提出了相关的施工技术和防治措施。
　　关键词：路桥；过渡段；问题；施工方法；防治措施
　　一、路桥过渡段路基路面沉陷的成因
　　路桥过渡段沉陷的根本原因是由于路基与桥台的刚度差异悬殊，路基填料固结程度差，强度相对较低，要改善二者的刚度差，使桥台-路基的刚度均匀渐变。首先需找出过渡段刚度不能均匀渐变的主要原因，再采取措施，才能使得行车平顺。刚度不能均匀渐变的原因主要有以下几点：
　　①路基填土因施工压实困难度压实度压实达不到设计要求。
　　②填土选料不正确使填土难以压实。
　　③桥头路堤地基处理不彻底。
　　④桥梁通常作为控制工程优先施工，路基工程一般是桥梁建成后施工，路桥过渡段集中填筑，几乎没有静置沉降和趋于稳定的时间，导致运行后的初期沉降变形较大。
　　⑤施工质量问题与施工管理问题也是造成过渡段沉降的常见原因。
　　二、路桥过渡段路基路面施工方法
　　2.1正确把握搭板设置的方法
　　搭板与桥台间的锚固有竖向和水平向两种方法。考虑到搭板自由端在车辆荷载作用下必然发生竖向位移，而水平向的锚固更符合这一受力状态，并有利于桥台受力，因而搭板与桥台间宜采用水平锚固。有关研究表明，设置1.5m宽路肩可以使搭板底部最大弯拉应力减少20%，因此，设置搭板时，应注意修筑好路肩，以改善搭板的受力状况。
　　搭板的长度确定至关重要，其长度与路堤填高成正比，并与路基状况有关。依据实际沉降差的大小来确定搭板的总长，是成功防止桥头跳车的重要技术措施。一般地说，设置与否需论证确定，如设置，搭板长度可为5m。小桥涵搭板、中桥的搭板长为5～8m，大桥搭板长度为8～12m。
　　2.2严格掌握台后填筑施工的工艺
　　桥梁两端路堤沉降由地基、路基、路面三部分压缩变形组成。其中，地基的压缩变形由路基路面的恒载和车辆荷载引起，填料的压缩、固结、次固结引起路基路面结构层因行车作用而被压缩。对于面层，若搭板上和桥面上的面层结构和厚度相同，则不会产生沉降差，因此搭板上和桥面上应采用相同的面层结构和厚度。
　　车辆荷载的作用影响深度一般2m左右，因此一般搭板下的加强层不超过2m。但实践证明，由于填料自身固结和施工要求不严，若不对整个台背填方作加固处理，则不能彻底解决桥头跳车问题，因此，对整个台背填筑从地基开始应采取适当的加固措施，采用砂性土、砂砾、碎石土填筑，必要时用石灰或水泥进行稳定处理，也可采用半刚性材料填筑，以此减少路基工后沉降，同时相应提高压实度要求。
　　土工合成材料加固台背路基可以有效地控制填土荷载作用下的变形和自然沉降，尤其是不均匀沉降。这是由于土工合成材料可以增强土体本身颗粒间以及土颗粒与土工合成材料接触面间的磨擦咬合作用，使土体部分应力得到扩散和转移，从而使土体的垂直应力和水平拉应力明显降低，土体剪应力明显提高，土体承载能力和抗变形能力、抗裂能力因此而得到明显的提高。但地基为软基时，应先预以加固处理。
　　2.3地基处理必须彻底
　　处理好桥背软弱地基是控制桥头跳车的重要措施。对软基处理目前国内已有换土法、超载预压法、减少附加应力法、排水固结法、深层搅拌法和高压喷射注浆法、振动碎石桩法等处理方法，可以根据实际情况应用，以改善地基性能，提高承载力，减少沉降，缩小桥台与路堤的沉降差，避免错台。
　　修建在软土地基上的桥台通常采用桩基础。如果在相当厚的软地层修筑高路堤，则软土会因回填材料的质量而向侧向挤动并对基桩施加很大的力。其后果是使桥台产生水平位移或转动。这将损坏支座、伸缩缝，有时还会损坏桥面和桥台。为了避免不正常的位移的出现，必须减轻回填材料，或者增强地基土或用基桩，达到抵抗侧向流动的强度。
　　2.4做好台背排水是维护日后沉降的关键
　　在路桥过渡段如果排水处理不当，会使水沿桥台路基连接处下渗，降低路面结构层的稳定性，路基和地基的稳定性，加剧错台和跳车。因此应根据台背填料类型、降雨资料及渗水量等选择适宜的排水方式，以疏干台后填料的水分。
　　台背路基填筑前，在原地基土拱上亦设置泄水管或盲沟。在基底上，先作必要的处理。然后填筑横坡为3～4%的夯实粘土形成土拱，再在土拱上挖成双向坡的地沟。在台背后全宽范围内满铺一层隔水材料。在地沟内四周铺设有小孔的硬塑料管。塑料泄水管的出口应伸出路基外或桥头锥坡外。在硬塑料管四周填筑透水性好、粒径较大的砂石材料。再分层填筑台后透水性材料，直到路基顶面。
　　横向盲沟的设置与上相同，取消泄水管，以渗透系数较大的透水性材料填筑地沟（加大粒径碎石）。用土工布包裹盲沟出口处，并对其作必要的处理。有时视需要可在台后填方中设排水垫层。
　　2.5桥头换填
　　在以往的桥头回填施工中，因换填石灰土多处于素土包围之中，施工场地狭窄只能用小型机具进行处理，而且由于与素土接头处施工不便，往往出现问题，所以在公路施工中，应当把台背处的路基全部挖开，统一填筑石灰土，不再保留周围的素土。这样重型压路机就可以开进台背处进行碾压。虽然素土变更为石灰土提高了一部分造价，但这样既保证了台背回填质量，又减少了人工与小型机具费用，同时有利于缩短工期，平衡全线路基施工，总体看来，利大于弊。在台背回填施工中我们统一规定台背高于2m的，从原地面填起；不足2m的，从原地面下挖至距台背顶2m处开始施工，保证台背换填石灰土的高度。同时严格规定台背回填的施工程序，首先按每层20cm计算出台背回填的用土量与用灰量，现场撒灰、搅拌，至少要倒翻3次，石灰土拌和必须均匀，颜色一致，现场铺平，压路机跟踪碾压至密实。对于压路机未能压到的靠近结构物翼墙及侧墙的边角处，用气锤、电夯等小型机具夯实。现场抽检压实度及石灰剂量合格后，方可进入下一层施工。每往上填筑一层加长至少10cm台阶，从而保证各层回填石灰土与路基连接密实、连续。
　　三、路桥过渡段不均匀沉降的防治措施
　　防治措施主要针对路基与桥台刚度的差异，通过加强路基强度、刚度来减少路基沉降，进而达到路桥间平顺的目的。具体处理方法如下：
　　①粗粒级配材料填筑法：这种方法是使用强度高、变形小的优质材料进行过渡段填筑。该方法设计意图明确，材料的性质可靠、易控制，其刚度与变形能均匀过渡。
　　②“水撼砂”法：即选择强度高、稳定性强、透水性好的低压缩性材料-天然砂砾做为后台填筑材料，分层填筑，分层注水，分层压实。为保证“水撼砂”密实，须采用插式振捣器梅花式振捣，并设置水孔排除渗水。
　　③注浆法：注浆法是以渗透注浆为主，利用注浆泵将配置好的水泥浆液通过注浆管注入台背填料，浆液在压力作用下渗入填土孔隙，与土粒骨架产生固化反应，提高台背填土密实度。此种方法通常在台背填土和搭板完成一段时间后进行。注浆加固范围一般为搭板长度加2m。
　　④加筋土法：在过渡段路堤填土中埋设一定数量的拉筋形成加筋土路基结构。加筋土既能增加路基强度，也能大幅度提高路基刚度，从而达到减小路基变形的目的。
　　⑤土工格栅法：即在台背沿路基方向分层布设土工格栅，并锚固于台背。格栅长度自下而上由短变长，间距由宽变窄。各层土工格栅间分层填土并夯实。
　　结束语：
　　随着我国高速铁路的发展，对路桥过渡段提出了更高的要求。需要控制更多的技术指标，所以公路建设参与人员都必须强化施工管理，完善施工工艺和施工方法，提高施工质量，才能从源头上、根本上解决问题，社会效益和社会质量得到保证。
　　参考文献：
　　[1]陈少华.路桥过渡段病害治理探讨[J]广东科技,2008,(08).
　　[2]朱洪伟.浅谈路桥施工中过渡段的问题及对策[J].价值工程,2010,(24).