路桥施工过渡段出现的问题分析

路桥施工过渡段出现的问题分析
唐碧军
【摘要】为了防止桥台与路堤之间出现桥台跳车的现象，也是城市道路工程中的重要性。文章总结如何去解决好桥头跳车问题，是很多公路设计与建设者所关注的必须课题，其中在桥台后设置有效的搭板，是一项重要的措施。
【关键词】过渡段问题道路工程桥头搭板实施措施
一、路桥过渡段出现问题的分析
1、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。
2、桥头地基处治不利
位于沟壑地段，桥台与路堤由于软卧层中的含水量一般较大，如果处治不当，两者沉降时间不同，时间长了，就会出现过大的高差，导致跳车现象的发生。分析原因主要有两方面：①施工图的设计方面，对地基的探测和物理力学性质研究不全面，造成桥头路基处治遗漏或采取的处治方法不当。间或采用的软土地基处治理论计算方法和软土地基的实际情况有差距，使软土处治不能达到预期效果，不能满足《道路软土地基路堤设计和施工技术规范》的技术要求。②桥台台背路堤施工时填土压实度不足，雨水侵蚀造成路堤填土流失和强度降低，这是路堤沉降的主要原因。
3、桥头路堤边坡防护措施不妥
从道路桥头路堤的施工可知，台背路堤填土常采用砂类、渗水性土作为填料，不考虑防水和排水设施，通常，对桥台处于长期浸水路段，采用浆砌片石护坡。而其他桥台路段，只在锥坡范围设置浆砌片石护坡，台背设置防格网草护坡或草皮护坡，但是，从道路改建、水毁和收尾工程侦查过程发现，许多桥头路堤沉降较严重的地方，长伴随锥坡和护坡水毁，分析其原因，雨水对路堤的冲刷和侵蚀防格网草防护等路堤边坡防护措施未能起到保护路基免受雨水侵害的作用，所以桥头路堤边坡防护措施及台背防水和排水设施的不适当，促使台背填土流失，路基强度降低，在行驶车辆长期作用下，过渡段填土塑性变形，诱发桥头路堤不均匀沉降，出现桥头跳车现象。
4、桥台台背路堤压实度不满足要求
从城市道路工程建设可知，几乎所有的桥梁、通道和明涵都要求台背填土处治，而台后填土压实度由施工用料、机械设备、施工顺序、施工经验、施工作业面等工程管理因素的影响。施工过程涉及各个方面：
(1)从道路施工调查结果可知，台背填土普遍存在压实不足的问题，这是造成路桥过渡段不均匀沉降的基本原因之一。
(2)在道路营运过程中，路基在车辆荷载以及自然因素作用下，会形成土基塑性变形的积累导致路桥之间的差异沉降，从而影响高等级道路路面的平顺程度。
二、过渡段施工采取的措施
1、加强路桥过渡段的施工组织设计
如果施工方案和施工组织设计的质量不高，就难以保证在预定的成本范围内，按期交工和确保工程质量。因此，对于施工方案和施工组织设计必须达到以下要求：①要讲究科学的编制程序和方法；② 编制时进行技术经济分析和比较，做到设计优化，除了在施工方案和施工组织设计的质量保证，还要做好检查施工准备工作的质量，做好施工人员的技术交底工作，材料的质量控制和机械设备的质量保证。过渡段的施工组织设计应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一般填土路堤的施工，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。
2、在裂缝开展后及时进行维修养护
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。
(1)如裂缝不宽，一般采用灌缝处理，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。如果是加热的沥青，则容易由于温度的迅速下降而难以浸透到裂缝深处。目前国内已开发出一种合成橡胶填缝材料，可直接填缝，30min后通车。
(2)若裂缝开展较大，可沿裂缝两侧切割成15～20cm 宽的条形槽，深度为面层的一半。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，铺土工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。于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。
3、板下封堵灌浆处治施工工艺
板下封堵是对搭板板下脱空和基层中的细小空隙灌浆，以加固现有路面的工程技术。采用压密灌浆方法使向外扩张的浆泡在土体中产生复杂的径向和切向应力体系，从而浆液与土体产生具有胶结力的化学反应，把松散的土粒连接在一起，使土体的整体结构得到加强。在搭板尚未发生严重裂缝时早期发现，板下封堵是一种比较经济的修复方法，突出优点在于提高路面板下基层的均匀支撑能力，提高强度，一般情况下基层与板体形成致密胶结，相当于增加了板厚，增加搭板问的传荷能力，减少车辆荷载对板体产生的疲劳损伤，延长了具体施工。工艺及步骤如下：
(1)涵台背及桥头搭板下的封堵工艺流程
准备灌浆设备→注浆钻孔施工→制浆→灌浆→养生→封堵效果检测→封孔清场。
(2)脱空检测方法由于桥头搭板和明涵台背厚度大(一般为0.35～0.60m)且板内配筋较密、板下脱空尺寸大、脱空区大部分与锥坡连通，实践证明，应用贝克曼式弯沉仪和黄河JN2150标准车(单轴载100kn年)轮侧弯沉法测定脱空状况不适合。合适的方法是应用探地雷达进行检测。
(3)布孔
为了避免造成经济上的浪费和搭板的过度损害，桥头搭板和明涵台背的注浆孔的布置要均匀。二级及以上级别道路，由于道路中线处位置较高，搭板设有假缝，布孔应沿路线中心比较合理。数量根据搭板长度及影响范围确定。实践表明，根据脱空程度，每块搭板上应布2-3孔，以利灌实。
(4)钻孔
桥头搭板和明涵台背注浆孔不适合用HZ2160型混凝土取芯机，该型号取芯机对配筋混凝土钻进速度很慢，钻头遇到钢筋磨损人，进尺慢，导致成本增加。可用风镐成孔法，速度快，成本底，成孔质量高，实践证明切实可行。
(5)浆液配合比
浆液配置的关键是如何确定浆液的配合比。配合比要求能保证浆液在注浆时有较好的流动度、较快的固结速度以及浆液在凝固后具有较高的弯拉强度和较小的体积收缩。可通过室内试验确定浆液的最佳配合比。由于桥头搭板和明涵台背板下脱空尺寸火，浆液凝固后的体积收缩较大由硬化过程中的物理化学反应以及混凝土的温度变化引起，将影响封堵效果。另外，路面板在灌浆加固时不能完全卸载，在加固施工过程中仍然承受一定的荷载(板自重、施工荷载、活载等)，导致后填充结石体的应力和应变滞后，也会产生微小间隙。应用带有膨胀性的氟石粉和膨胀剂UEA作为添加剂，有助于减少收缩。微膨胀混凝土是在混凝土和砂浆中掺入起膨胀作用的外加剂，依靠外加剂本身的化学反应或水泥其他成分的反应，在水化期产生一定的膨胀，补偿混凝土的收缩。膨胀剂主要是为减少干燥收缩而配置的，目的是为了提高抗裂强度和抗裂缝承载能力。
三、总结
根据高等级道路的施工和运营情况，分析路桥过渡段产生不均匀沉降的原因，通过提出路桥过渡段的施工质量控制方案，减少路桥间的不平顺，防止或避免桥头跳车现象，增加车辆运行的舒畅性。