试述路桥施工过渡段的施工技术问题

摘要：路桥过渡段是道路病害的多发地段，虽然技术已相当成熟，但对路桥过渡上的技术研究显得十分薄弱。本文作者对路桥施工过渡段的施工技术进行了阐述。

关键词：路桥施工技术问题

Abstract: The transition section of road bridge is part that the damage frequently appearing. Though the technology is quite mature, the technology research of the transition section is very weak. In this paper, the author expounds the construction technology.

Keywords: bridge construction; technical problems

中图分类号： U448.13文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）

一 、楔形柔性搭板的技术要点

（1）根据台背填土高度，采用焊距为40cm、高度为10cm或15cm规格的土工格室作为加筋材料，格室中充填满足路基填筑要求的填料，经机械压实后，在楔形区形成一定间距的多层柔性搭板结构层，提高该区的路基模量，实现路桥过渡段模量的刚柔平稳过渡;

（2）柔性搭板采用上密下疏，上长下短的楔形布置形式，布置间距在1～ 2m之间，由下而上的斜率缓于 1∶ 1；

（3）在桥台混凝土圬工体上，按一定间距布置“冂”型连接件，采用φ10～ φ12 的防腐锚钉与桥台锚固；

（4）在顶层柔性搭板与桥台连接部位，紧靠柔性搭板层，设置柔性支撑(亦称“牛腿”支撑)结构层；

（5）采用专用连接件使柔性搭板结构层与桥台固定连接，以严格控制刚性桥台与柔性搭板结构层之间的差异性沉降。

二、楔形柔性搭板的结构型式

柔性搭板布置按桥台类型(重力式、桩柱式、肋板式)的不同而分为3种基本型式。重力式桥台中各层土工格室均固定于台背上，肋板式和桩柱式桥台无法固定于台背的土工格室层伸入锥坡中一定长度，台背布置层数的确定视路堤填高和地基状况而定。

路桥过渡段小比尺模型试验虽然也能部分揭示处治方法的作用机理和适应性，但由于受模型比例的限制，其边界条件、加载方式、路基填土特性、地基沉降规律及材料特性往往与现场实际相差较大。因此，小比尺模型试验很难定量分析处治方法的适应性。为了有效地模拟不同工况下的路桥过渡段，对比和分析不同处治方案对地基沉降的适应性，开展大比尺模型试验很有必要。地基沉降模拟和动荷加载模拟的研制是开展大比尺模型试验的关键环节，也是难点。要实现以上二项功能，必须要设计一个集合地基沉降系统、动力加载系统、控制系统及配套系统在内的大规模试验平台。

楔形柔性搭板技术利用土工格室独特的加固机理，采用模量渐变的原理，在路桥过渡段设置楔形加固区， 实现刚性桥台与柔性路基模量的平稳过渡，消除了过大的差异性沉降， 形成平缓的沉降过渡段，达到防治桥台跳车之目的。楔形柔性搭板设计参数的选取，应综合考虑台背填土高和地基等因素，必要时应结合刚性搭板方法综合处治。

三、路桥路面施工技术分析

3.1 路桥过渡段路基路面常见病害分析

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跳动。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。桥涵两端台阶的产生和形成，使车辆的行驶速度受到不同程度的影响。车速的降低幅度视公路等级、路面类型、台阶高度、车辆种类和行车速度而异。高速公路线形标准高，桥头引道路堤高，极易产生沉陷和变形，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。这些病害使快速行驶的车辆颠簸、振动、跳车，产生噪音。

3.2桥头搭板的设计

桥头搭板：用于防止桥端连接部分的沉降而采取的措施。它搁置在桥台或悬臂梁板端部和填土之间，随着填土的沉降而能够转动。车辆行驶时可起到缓冲作用，即使台背填土沉降也不至于产生凹凸不平。桥头过渡段多采用搭板结构，而设置搭板后的桥头跳车现象依然存在，分析其原因有两方面：①根据桥梁的长度，桥头设置搭板长度分为：大中桥搭板长度为8m，小桥及涵洞搭板长度为5m，而在施工中桥头路堤处于高填方，路桥间相对沉降量大，而搭板长度不足以起到顺接作用，车辆行驶时往往出现桥头跳车现象；②搭板强度不够，产生断板引起桥头线形突变，出现桥头跳车。

3.3 未设置搭板

目前，国内高等级公路在大中桥头处均设置搭板，但搭板一旦破坏，不仅严重影响车辆的正常通行，而且施工难度大、维修费用高。德国、意大利等国在桥头处不设置搭板。如果没有设置搭板，则应对台后填筑作周密设计和认真施工，对填料和压实应有更高要求，或采用专门的结构措施，如铺土工格网、填筑聚乙烯块等。具体做法在台备回填和地基处理中加以论述。

3.4 台备回填

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。在台背回填区范围内宜选用摩擦角大、强度高、压实快、透水性好的填料，如岩渣、砾石、砂砾等。同时选用内摩擦角较大的填料也有利于从台背缝隙中渗入的雨水沿盲沟或泄水管顺利排到路基外，从而减缓雨水的危害，而且也有利于改善压实性能，使路基容易达到设计要求的密实度。同时考虑到减轻路堤自重，有效降低地基应力，减少沉降并增大安全系数，可采用轻质材料如粉煤灰等，用粉煤灰填筑桥涵台背，可以大大降低路堤对地基的荷载，有利于减少地基沉降以及路基对桥台的侧压力。近年来，有采用泡沫苯乙烯等工程塑料作为桥头填料，可大大减轻路堤体的重量，能成功的遏止桥涵连接路堤的过度沉陷，其缺点是在汽油或柴油作用下有溶解倾向，并且价格昂贵。台背回填位于台背这个特殊位置，压路机难以碾压到位，且机械振动力太大时，对台墙会造成影响，因此台背回填料的压实质量是影响台背回填沉降及跳车的一个重要因素。高速公路桥台、涵身背后和涵洞顶部的填土压实度标准，从填方基底或涵洞顶部至路基顶面均为95％，填料分层松铺厚度宜小于20cm，当采用小型夯具时，松铺厚度不宜大于15cm。

3.5 地基处理

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。

3.6 台背排水

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。

3.7 桥头换填施工技术控制

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。

3.8 桥台混凝土搭板及其顶层施工技术控制

在混凝土搭板施工中，严格按规范规定要求立模，并保证混凝土表面坡度与平整度。因搭板靠近桥头处混凝土顶面距基层顶面距离较小、基层较薄，当压路机通过时，容易被压碎或形成薄饼。为了解决这个问题，规定凡搭板混顶面距基层顶面不足10cm 的，在铺筑下面层时一律将铺好的水泥碎石基层凿除，统一用下面层沥青混凝土填筑、找平，从而保证了整个台背回填的整体强度。

四、桥头、涵洞两端及伸缩缝的防治措施

(1)地基加固处理，为消除桥台和台后填方段的差异沉降变形，需对地基进行加固，尤其是特殊路基，如软土地基、湿陷性黄土地基、河流相冲击洪积物地基等需进行特殊处理。

(2)桥头设计过渡段，即在一定长度范围内铺设过渡性路面或设置搭板，可以使在柔性结构路段产生的较大沉降通过过渡段至桥涵结构物上，车辆行驶就不至于产生跳车。

(3)台背填料的选择，在挖方地段的台背回填部位，因场地特别窄小，可选用当地的石渣、砂砾等优质填料；在高填方的拱涵及涵洞与侧墙的相接部位，尽量选用内摩差角大的填料进行填筑，而且施工是应注意填料土压的平衡，不发生偏移，以免造成工程事故。

(4)在靠近构造物背后设置必要的地下排水设施，也可在桥台与填方结合处及过渡段的路面下设置垫层，防止路面下渗水进入填方，对中间为砂砾填料、两侧为土类填料的填方与加固地基的连接处做纵向集水管和横向排水管，以排泄填方与加固地基之间的下渗水。

(5)强化施工质量管理，提高桥涵两端路提的施工质量，完善施工工艺、方法和强化管理。

五、结语

总之，路桥过渡段上的路面的合理结构形式、高质量的材料和先进的施工工艺等问题引起了工程界的关注，必须积极采取以上一种或多种措施，对路桥过渡段进行综合处治，才能达到公路工程施工技术质量要求，从而提高道路行车舒适性及公路建设质量。