路桥过渡段差异沉降处治技术研究

摘 要：随着改革开放程度的不断加深，我国路桥工程建设规模也越来越大，进而增加了程施工的难度。作为路桥工程施工的重要组成部分，过渡段施工问题也越来越多，特别是沉降问题，在路桥过渡段差异沉降施工过程中必须重视其处治技术的选择，只有这样才能最大限度地提升路桥施工的质量，还能实现其经济效益及社会效益。本文主要对路桥过渡段桥头差异沉降的表现形式及处治技术进行了分析与探究。

关键词：路桥过渡段；桥头差异沉降

一、桥头差异沉降的表现形式

1、桩柱式桥台和肋板式桥台常应用于地基较为软弱的地段，而重力式桥台常应用于地基较好的地段，因此，桩柱式和肋板式桥台台后路堤的地基加工后沉降远大于重力式桥台，这是导致几种不同类型桥台差异沉降的主要因素。

2、由于锥坡填土自重的作用，桥头地基所受附加应力增大，地基将产生较大的侧向位移，从而提高桥头路堤的沉降变形。随着地基模量的增大，锥坡的这种影响减小。同时，有锥坡时，台前地基模量的减小对桥头路堤沉降的影响也明显大于无锥坡的情况。因此，锥坡填土的重力作用也是引起桥台类型对差异沉降影响的重要因素。

3、锥坡由于施工空间的限制，压实度相对较低，随着锥坡土体模量的减小，桥头路堤的沉降也将增加。

4、锥坡渗水将引起局部滑塌，从而增加桥头路堤的沉降，因此，对锥坡应做好防护措施。

二、路桥过渡段差异沉降处治技术的应用

1、路基填料

随着路堤填料的增大，一方面表明路堤的刚度增大，自身的压缩变形减小。另一方面，路堤填料的强度也相应得到提高，从而与一端锚固的土工格室结构层更能形成具有一定整体性的加固体，其消化地基沉降变形的能力更强。当路堤填料取不同模量时的路基顶面沉降比较明显。因此路基填料的模量对路基顶面沉降影响较大。在处理区以外，路基沉降值的减小主要体现在路基自身压缩变形的减小。而在桥头，填料模量的增大还体现在其消化地基沉降变形能力的增强。随着填料模量的增大，桥台与路堤沉降差的过渡区变长，过渡曲线变化趋缓。桥头过渡段换填模量大、抗剪强度高、具有一定整体性的填料更能起到消化地基沉降变形，缓和过渡桥台与路堤沉降差的目的。

2、柔性搭板布置的间距与厚度

在相同布置层数下，柔性搭板布置的间距对桥头路基的作用表现在：一方面随着间距的增加，桥头路基顶面的沉降值减小，沉降曲线变化趋缓；另一方面，随着间距的增大，路基底面的竖向应力大大减小。因此，柔性搭板以分散布置于桥头路堤中为宜。柔性搭板布置层数对沉降有较大影响，设计时应考虑具体的地基条件进行选择。当地基条件比较好时，可以布置2～3层土工格室。当地基条件较差时，布置3～5层。

柔性搭板顶层布置厚度的增加可以改善柔性搭板的弯拉强度和刚度。第一层厚度越大，桥头路基顶面沉降值越小。而布置长度的增加，一方面土工格室变形后产生的“网兜支撑效应”，尤其是路基顶面的几层，可以有效地分散汽车荷载的作用力，使荷载分布更均匀。另一方面，通过与周围土体的摩擦和粘着力，提供土工格室弯拉变形所需拉伸力。因此，柔性搭板顶层布置长度以8～12m，厚度以布置2～4层土工格室为宜。建议在地基条件较差的情况下，最底层柔性搭板布置两层土工格室。

3、整平地面并振压

铺设土工格室前，台背的地基应进行整平振压，其压实度要达到施工规范的要求。桥台附近的路基填土稍高于设计标高，防止土工格室固定于桥台后，当发现设计标高不够而加填土或土工格室被浮于土墓之上而在土工格室之下形成一层没有压实的虚土而影响土工格室压实效果。

4、固定件安装

土工格室与桥台连接的质量直接影响着土工格室柔性搭板的使用性能。固定件安装前必须精确定位，施工时先用墨汁线按设计标高要求在桥台上弹出一条水平线，然后用钢卷尺以20cm间距在水平线上划出字标志点，然后用射钉枪把锚钉或同样尺寸的膨胀螺栓打入桥台中，再安装固定件。全部安装完以后，检查安装质量。

5、张拉并铺设土工格室

铺设土工格室前，应根据布置区域的大小对土工格室的不同规格尺寸进行合理配置。首先，采用中6的钢纤（须采取一定的防腐措施）或合叶式插销将土工格室连接在固定件上，把土工格室一侧拉到指定尺寸，用钢钎或填料固定，再用力张开整块土工格室，相邻土工格室板块采用合页式插销整体连接。完全张拉开土工格室后，在四周用钢钎或填料固定，否则，严禁进行下一工序施工。

6、格室填料

土工格室柔性搭板按现有路基施工规范施工。首先检查填料，铺料采用人工和机械相结合的方式，用推上机把含水量均匀的填料逐渐填充格室，机械虚填厚度到达25cm左右时，用人工填充桥台附近死角，然后整平。格室未填料前，严禁机械设备在其上行驶。

7、压实

台背路荃压实与现行规范要求基本一致；施工中采用振动压路机压实。台背附近，采用小型振动压实机和打夯设备压实，格室层机械压实次数应稍高于其它层l～2遍。

8、检查验收

桥台柔性搭板以压实度标准进行检查验收，其结构压实度与该部位路基夯实度相同。桥台固定锚钉按锚钉总数的2%进行检查，要求锚钉锚固力大于1kN。配合施工进度，对各桥台进行沉降、回弹模量、变形模量等项目的现场测试，获取了必要参数。

三、路桥过渡段差异沉降处治注意事项

1、为了保证台背填料的充分夯实，施工单位除应准备一般路堤填筑所必需的压实机械外，还应准备足量和性能适宜的小型振动压实设备和打夯设备，以保证边角的压实度达到设计和规范要求。

2、台后填料与路基填料一致；施工中，山于填料含水量较低，必须进行撒水处理。撒水量须按计算所需要求严格控制，并撒水均匀，撒水后，经过一段时间放置后才能被用于填充格室和进行压实。填料中应捡去直径大于20cm的颗粒和杂草、树根等。

3、施工前必须对购进的土工格室材料进行检查验收，材料必须有出厂合格证和测试报告，每2000m应随机抽样并测试，结果必须达到设计对材料规格和性能的要求。

4、土工格室较大的限制侧向变形的能力不仅限制了其中填料的侧胀，同时其构成的复合体由于具有较大的刚度和拉伸强度，通过界面的摩擦阻力和粘附力也限制了周围土体的侧向变形，提高了土体的抗剪强度，从而减小了路堤本身的压缩变形。

四、结束语

综上所述，改革开放以来，我国的公路建设取得了飞速发展，但从已交付的高等级公路特别是高速公路来看，存在着一定问题。其中较为普遍的是，在桥台构筑物与台后填土衔接处存在差异沉降，使得路面形成台阶或显著纵坡变化，高速行驶的车辆通过时产生颠簸跳跃，从而导致桥头跳车现象的产生，这种现象几乎在每条高速公路都有，只是数量多少和程度轻重的差别。桥头跳车不仅影响了行车的舒适和快速，降低了道路的通行能力，加速了桥台台背、桥头伸缩缝以及接缝路面的破坏，而且是道路交通安全的重要隐患之一，严重影响了高速公路的社会效益。

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