关于路桥过渡段软基路基的探索

【摘 要】全面建设路桥事业是我们全面开展经济发展的领头羊，它担负着长远且重要的责任。现在路桥过渡段问题成了路桥使用中的一个瓶颈问题。本文针对导致公路桥梁过渡段软基路基不均匀沉降的影响因素进行了分析，探讨了过渡段软基路基的施工技术要点，从施工、设计、地基加固措施等方面入手作了具体阐述，指出应充分了解工程地质条件，合理设计，强化施工，确保工程质量，以减少路基过渡段不均匀沉降。

【关键词】公路桥梁；过渡段；软基路基

1 公路桥梁过渡段软基路基沉降不均匀因素的浅析

1.1 桥头引道软土路基处理不合格。通过公路运营调查结果分析得出，公路软基路段由于地基不均匀沉降而导致的桥头跳车现象，主要是由于在设计施工图时，没有更多的进行地质钻探布孔，也没有更深层的钻探，更没有及时的发现软基的存在，或者没有能够精确的探明软基的深度和范围，以及软土的物理力学性质等，从而遗漏桥头路基软土地基的治理，致使采取不恰当的治理方法。另外，软基实际情况与所选用的软基处治方法、计算参数存在一定的差异，从而导致了软基处治设计未能满足技术规范要求，达不到预期效果。此外，由于雨水的侵蚀，路基强度降低，填土流失，这也是导致公路桥梁过渡段软基路基不均匀沉降的主要因素。

1.2 桥台台背路基压实度不合格。在公路建设中，基本上所有桥梁、明涵和通道等都需要进行台背填土压实处治。然而，由于施工过程中的用料、机械、顺序、经验和施工作业面等工程管理因素的影响，而导致桥台台背填土压实度普遍不能达到最初的技术设计要求，这也成为导致公路桥梁过渡段软基路面发生不均匀沉降的基本因素之一。与此同时，公路在长期的运营过程中，由于自然因素以及路基路面由车辆荷载的长期作用下，会形成土基塑性变形的积累，从而引发路桥之间的不均匀沉降，进而使公路路面的平整度受到影响。

1.3 桥头引道过渡段结构的布局不周密。桥头引道路基工程作业中，粗粒料填筑法、加筋土法，以及钢筋混凝土过渡板等方法，都是几种常用的过渡段工程的处置措施。提高公路路基的整体强度，是这些处治措施的主要目的，通过整体强度的提高，路桥间的刚度变化降低，沉降不均匀的现象有所缓减，从而使路桥间的连接更加结实平稳，减少并杜绝桥头跳车现象。根据公路工程施工建设，搭板结构是桥头引道过渡段常用的方案。但是这种方案的弊端是断板现象较为普遍，桥头跳车现象依然存在，这就需要进一步完善搭板结构设计。

2 公路桥梁过渡段的构架方案

2.1 保持路桥过渡段的完好

分析路桥过渡段的路基施工工艺流程可以得知，控制路桥过渡段的变形，必须解决以下两个问题：（1）过渡段内路基的施工后沉降量要严格控制；（2）采用连续的斜坡式沉降代替路桥交界处的错落式沉降。

2.2 缓和过渡段的合理设计

由于桥梁本身的结构形式不同，从刚性的混凝土结构桥台，过渡到柔性的填土路基，它们之间的刚度存在较大差异。因此，在处治软土路基时，要根据各段刚度不同的特点，设置相应的刚度过渡段。原则上在柔性路堤跟刚性桥台之间的刚度渐变段一般应该有50 m的长度。当然，如果在设置50 m的渐变段存在困难，不易实现，也可以将其渐变段的距离缩减，但最短不得少于30 m。另一方面，在桥头引道没有软土地基的情况下，若5 cm的路桥过渡段的不均匀沉降差异是沉降控制标准，以0．4％来控制沉降坡差，则强度渐变段的长度不得低于13 m。

2.3 路桥过渡段的路基条件与地基条件

在桥头引道路基填筑压实的作业过程中，采用的土工合成材料加筋路堤的做法，并不能起到有效阻止地基下沉，也不能提高路基地基的承载力。而只有在地基有足够大的承载力的情况下，在行驶车辆荷载与路堤填土的自重荷载的共同作用下，不会造成结构破坏，而引起较大沉降的情况下，土工合成材料加筋路堤的效果才会显得明显。因此，公路路桥过渡段的地基条件要满足设计规范的要求：必须达到路基的工后沉降值保持在10 cm以下，沉降差小于5 cm，沉降坡差在0．4％的控制标准以内。

2.4 公路桥梁过渡段的结构形式

2.4.1 桥台台背路堤填铺土工格栅。在设计路桥过渡段路基施工时，要采取土工格栅工艺。当土体与土工格栅相结合，共同承受土体自身荷载以及行驶车辆荷载的同时，土工格栅能使土体充分发挥抗剪强度，并且能够使土体的侧向变形被约束，同时，路基填土的侧向位移现象也能被有效控制，因此，路基的整体稳定性大幅提升，从而使路基的变形模量增大。在路基填土和土工水栅的摩擦作用下，上部荷载在路基中被重新分配，使桥台台背局部范围土中的垂直应力得到降低，从而提高了路基土体的承载力，也使路基的沉降量降低。因为水平填铺的土工木栅是有一定弹性的，即使有重大型荷载的车辆反复施压，路基也几乎不会产生变形。由于路桥在过渡段施工途中，铺设的土工格栅起到了明显的效果。所以在路桥过渡段高填方路堤的施工中，采用的是桥台台背回填加铺土工格栅的作业模式。为了达到土工格栅的长度和间距的规范及要求，需要通过一系列的科学计算，这样才能确保施工作业高质量的完成。

2.4.2 搭板长度和强度的合理确定。由于搭板设计的模式较多，所以到目前为止仍然没有一个统一的设计标准。因此要确定搭板的长度一般遵循以下几个原则：（1）在路面设计的使用年限内，在公路路基下沉的作用下，路面发生纵坡变形，这就要求搭板随路堤沉降后倾角的变化范围要严格控制在1／200—1／300之间；（2）搭板的长度要比桥台台背不能够进行压实的土体的长度要长，一定要覆盖这一长度，或者跨越按设计中的预留在台背的土方缺口的长度；（3）通过分析搭板的受力状态，采取简支梁或者弹性地基的计算方法计算搭板的长度。根据规范要求计算，搭板的长度应在20 m～30 m范围内。可以结合工程的具体设计及施工情况，参考此计算方法，合理计算出搭板的长度。此外，对于搭板强度的分析，要根据台背与搭板间填土可能会发生脱空的最坏状态，枕梁位置设计对搭板强度设计的影响，以及搭板节段的划分等因素，来设计搭板强度。

3 软基路基路面的施工研究

3.1 怎样对桥台软基进行处治施工

从以往公路工程探讨可知，效果最为明显的就是水泥粉喷桩复合地基加固软土，工程造价很高，而施工时间较短；超载预压可采取地基巩固软土效果很好，施工工期长，施工方面，剩下沉降率高；较粉喷桩法长，塑料排水板法加固工期较短。除此之外，还有爆破法和强夯法等软土地基处治方法。很多种方法的适应性和机理各有特点，施工过程中要勘察当地的实际情况，才能加以采用。为确保软基排水固结的施工效果，缓解软基路面不匀称沉降状况，尽量提前软土基路段施工工期，更重要的是桥台地段的施工工期，预压时间上越长越好，避免软基路堤工后沉降；根据土层性质、路堤填筑高度和地质条件，通常路堤是采用塑料排水板或袋装砂井处理，在邻近桥头路段旁边进行间距上加密；桥台上装置搅拌桩过渡时间段，而且在塑料排水板与袋装砂井或搅拌桩过渡阶段加密区交接处设置土工织物砂垫层，相互调整变形。

3.2 路桥过渡阶段施工结构

桥台结构完工的时候，尽量调整一般填土路堤与过渡阶段路堤的施工，及采用具备同样压实能量的压实机械将两个路堤阶段的路面高度进行填压，如果采用大型机械不方便时，可以采用小型振动压实机械进行全部压实。除此之外，对路基沉降大的工点，比如桥头高路堤和软土路堤，除了需要采用必要的地基整治措施外，首先要对施工进行安排，直到静置预压符合要求为止。从路桥工程施工来看，在其引道处，柔性路堤和刚性桥台之间强度改变逐渐发生不匀称沉降，会发生桥头跳车状态，是公路工程建筑中一个突出和重要的问题。如果充分了解工程地质条件，设计恰当结构，做好路桥过渡段地基整治，强化过渡段结构施工环节的控制，制定一套科学的管理工序，确保每道工序的工作质量和工程质量，就可以大大减少路桥过渡段不匀称沉降，从而提升安全性与可靠性，达到交通营运舒适性。

4 结束

强化公路过渡段的各个施工结构环节的控制，在客观层面上，需要一套科学的管理程序，确保每一道工序的工作质量和工程质量，就能减少或防止路桥过渡段的不均匀沉降，从而可以使公路桥头跳车现象减轻甚至避免发生，提升公路的使用寿命和使用性能。