浅析道路与桥梁过渡段不均匀沉降的改进措施

王恒

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【摘要】路桥过渡段不均匀沉降，常会导致路面变形，出现桥头跳车现象，严重影响行车安全。采取有效措施改进路桥过渡段不均匀沉降问题，对于提高道路行车的安全性和舒适性有着重要的现实意义。本文通过从路桥过渡段设计与施工实际情况的角度，较系统的分析了路桥过渡段不均匀沉降的原因与危害，提出了有效的防治和改进措施。

　　 【关键词】路桥过渡段；不均匀沉降；改进措施

　　引言

　　 近几年，随着我国对民生事业的投入不断加大，路桥建设步伐加快，人们对公路使用品质的要求日益提高，公路的安全性、舒适性变得越来越重要。由于桥台和台后路基填土由于结构、地基等方面的原因，导致路桥过渡段不均匀沉降的现象越来越普遍，桥头跳车现象时有发生，这不仅加快了桥梁、路面和车辆的损坏，而且还将会导致车辆失控，发生交通事故，严重影响公路的安全性与舒适性。因此，对路桥过渡段不均匀沉降进行改进和控制，是目前亟待解决的问题。

　　 一、路桥过渡段不均匀沉降的成因

　　 路桥过渡段不均匀沉降，出现桥头跳车现象得根本原因是桥台与邻接路段的沉降差异超过一定的界限值，导致车辆在通过桥梁时产生颠簸、不稳，甚至会影响行车安全。具体原因如下：

　　 1、地基沉降

　　 桥梁所在位置一般地下水位较高，地基土质天然含水量大、空隙率大、抗剪强度低，在车辆荷载的长期作用下极易引起沉陷。地基的沉降变形控制不当就会引发很多病害，如果地基的均匀沉降过大就会引起的桥台与路基差异沉降，地基产生不均匀沉降则可能引起路基开裂和整体滑移、近台背路基差异沉降、路面破坏及搭板断裂等病害。

　　 2、设计缺陷

　　 路桥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：第一，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．而在自旺中桥头路堤处于高填方，路桥问相对沉降量大。而搭板长度不足以起列顺接作用．车辆行驶时往往出现桥头跳车现象；第二．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、台背填料引起路基压缩变形

　　 台背应选择透水性好的材料作为填料，而透水性材料空隙率大，土方往往又不能达到最佳含水量，而且台背一定范围内土方压实往往难以人工夯实，压实度较小，局部密实程度很难达到质量要求，在道路自重垂直荷载及车辆振动荷载的长期作用下，路基填料逐渐被压缩，孔隙率降低，密实度逐渐增大，从而在一定期限内产生路堤填土的沉降。

　　 4、道路刚度不同

　　 道路是柔性(刚性)路面与柔性路基的组合，而桥梁是刚性结构物，由于桥梁结构刚度比道路的刚度大得多，经过车辆荷载长时间的作用，桥跨结构变形很小且基础以下部分不会产生明显变形，而作为路基填料的土基部分在自身重力和外部荷载的作用下，会产生弹性变形和永久变形。

　　　 二、路桥过渡段不均匀沉降的危害

　　 路桥过渡段不均匀沉降主要的危害有：一是影响公路车辆的行车速度，二是影响公路车辆的行车的安全，三是影响车辆的运营成本，四是影响公路养护和使用寿命

　　 三、路桥过渡段不均匀沉降的改进措施

　　 针对路桥过渡段不均匀沉降，出现桥头跳车现象，主要的防治和改进措施有以下几种：

　　 1、设计预防控制措施

　　 一是进行规范的合理控制。按照交通部《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》中的规定：路桥连接处最大容许工后沉降为10cm，且要求连续2至3个月观测的沉降量每月不超过6mm，才能进行路面施工。通过多年的施工实践，发现当施工期紧张时不可能连续观测2至3个月沉降量，可以将路桥连接处最大允许工后沉降控制在5cm以内。

　　 二是进行施工设计控制。加强路桥过渡段的施工组织设计。对于施工方案和施工组织设计必须达到以下要求：要讲究科学的编制程序和方法；编制时进行技术经济分析和比较，做到设计优化，保证施工方案和施工组织设计的质量。过渡段的施工组织设计应该该有利于减少路桥间的沉降差。在桥台结构完成后尽快安排过渡段陆地与―般填士路堤的施工．使用同样压实能量的压实机械把过渡段路堤与一般路堤的碾压面按大致相同的高度进行填筑碾压，分层填筑时，每层松铺厚度必须控制在15cm内，并在台背墙上划上记号，以保证厚度的均匀性，方便施工人员检查。在路堤和桥台连接部位，路堤与锥坡预压填土应同步填筑碾压，使用大型机械碾压困难时可改用小型振动机充分压实。

　　 三是采用GRS桥台设计。所谓GRS就是土工合成加筋土，以下简称GRS。GRS桥台结构把桩基础的刚性结构变为土工合成加筋土的柔性结构，与桩基础的桥台结构相比，有着比较明显的优势。GRS桥台比较容易施工，而且也比较经济；GRS桥台能消除由路桥过渡段不均匀沉降引起的桥头碰撞问题。

　　 2、施工过程中的改进措施

　　 一是加强路堤填料的选择实施。不同土壤在相同压实机具下达到同等压实度时的压实变数和松铺厚度的关系，从试验结果比较各种土壤的技术指标，选出最适宜的土壤作为填料。挪威国家道路研究室经过20余年的试验研究和10余年的使用实践。在解决桥涵台背填土问题上。采用一些轻质填料，如聚苯乙烯泡沫塑料、泡沫水泥砂浆、轻型废弃物、中空构造物等, 在过渡段填料中使用聚苯乙烯泡沫塑料材料，可以显著减小桥台背填料自身的压缩变形，并减小地基的竖向荷载以及台后填土对桥台结构的水平压力，减小填土对地基变形的影响。

　　 二是长短逐渐过渡的深层搅拌桩。路基沉降主要是由路堤本体和地基沉降组成。对于饱和软粘土地基上的路桥过渡段，由于地基比较软弱，承载力不足，受力后会产生变形，这部分变形对路桥过渡段不均匀沉降的贡献是比较大的。因而对于软粘土地基必须采取加固措施。在工程上，常用的加固措施有换填法、抛石挤淤法、砂垫层法、加筋垫层法、砂井排水、塑料排水板排水固结法、预压法以及桩土复合地基法。工程上复合地基常用的桩的类型有石灰桩、水泥搅拌桩、粉喷桩、旋喷桩、砂桩和碎石桩。桩土复合地基在路桥过渡段中的应用也比较广泛。深层搅拌桩法就是用于加固饱和软粘土地基的一种比较新的地基加固方法。

　　 三是裂缝展开后要及时维护。对沥青路面早期开展的非荷载疲劳裂缝，要根据具体情况采取相应的措施。如果裂缝不宽，一般可采用灌缝处理，通常在秋冬交替时，采用可常温下施工的乳化沥青进行灌缝。目前国内已开发出一种合成橡胶填缝材料，可直接填缝，30分钟后通车。如果裂缝开的较大，可沿裂缝两侧切割成15至20cm宽的条形槽，深度为面层的―半。将下层缝隙中清理干净，采用沥青砂填缝。再将槽中涂刷粘层油，土工铺格栅作为应力吸收层，再用细粒式沥青混凝土填筑碾压密实。干容重较大的砂类土或渗水性好的材料，这样的材料强度高，容易压实，当采用非渗水性材料时，应在土中掺加外加剂，如石灰、水泥等，严禁使用淤泥以及含草皮、树根和其他杂物的土作为填料。

　　　 结语

　　 路桥过渡段不均匀沉降现象已成为道路桥梁建设常见的质量问题，加快了桥梁、路面以及车辆的损坏速度，常会造成车辆失控，诱发交通事故，严重影响了道路安全性与舒适性。因此，路桥过渡段不均匀沉降一直以来备受重视，从设计和施工两方面采取有效的控制和改进措施，将有利于减轻桥头跳车现象，从而进一步提高公路建设的社会经济效益。

　　 参考文献

　　 【1】钟振云.桥头跳车力学分析台背刚柔过渡施工参数［I］.铁道建筑，2003(05).

　　 【2】颜胜才.遂渝铁路基床荷载特性及路涵过渡性能试验研究 [D]．成都：西南交通大学，2007．

　　 【3】蒋应军，武建民等．桥头跳车成因分析及防治技术研究[J]公路．2004．7．