公路桥梁衔接段的施工技术问题探讨
2014-04-15
我国道路建设在近些年来取得了很大进步，人们对公路建设的安全性与舒适性的要求也越来越高。因道路发展的需要，桥梁设计在整个公路建设中所占的比重也不断提高，而桥梁衔接段的设计在桥梁设计中可谓是重中之重，其设计的好坏直接关系到行车的安全与舒适与否。在进行桥梁衔接段的施工时，若不注意进行研究，很有可能出现桥台路基沉陷的情况，不但影响道路交通，而且在维修时也会花费甚多。因此在进行桥梁衔接段的施工时，不仅要确保有高质的材料，还要有先进施工技术的指导。
一、道路桥梁段施工存在的问题分析
伴随我国高等级别公路的发展与实践，各级公路管理部门与施工单位对桥梁衔接段常出现的“桥头跳车”等病害的危害也有了非常清晰的认识，这也引起了相关部门与人员的高度重视，在具体的公路桥梁施工中也得到了体现。但对实际情况进行调查分析可以发现，“桥头跳车”现象还是比较严重的，在很多新建的高等公路上也比较普遍的。对这些问题进行研究，可以发现出现这些问题的主要原因有：对桥梁路堤缺少详尽的地质调查，有关部门和单位未能根据实际地形对桥梁进行合理设计；过分注重桥头跳车处得治理方法而缺乏对整条线路的系统研究；在进行技术研究与治理时，缺乏综合治理的思想。
二、公路桥梁施工衔接段的技术研究
在路桥施工的衔接段经常会发生路基和桥涵不均匀沉降的现象，从而出现台阶，而这些台阶在达到一定的数量后就会使车辆在行使中出现非常明显颠簸与跳动。又因荷载原因，这些台阶也经常会出现两边高中间低的形状。这些台阶的产生会使车辆的速度受到限制，而车辆速度降低的程度要视路面情况与台阶高度及车辆类型而定。一般情况下，当车辆在距离桥头台阶150-200米的距离时就应开始减速，当驶过台阶后大约也是这个距离，才能开始加速或恢复正常速度。而当出现较高公路线形和较高桥头引道路堤时，就会发生沉陷与变形危险，路基还会出现下沉现象，很可能导致路面裂缝、积水等。这些病害严重影响了车辆的行驶，使其产生颠簸、振动、跳车等，使车辆产生噪音。要解决这些问题，笔者认为应从以下几方面来着手。
（一）巧妙设置桥头搭板
在实际中采用桥头搭板方法来防止“桥头跳车”现象是目前较常见的处理方法。在设计时，为了消除沉降差，避免行车的不适感，一般来说，最有效的桥台搭板的长度应为足以保持其坡度在3‰～6‰以下，且能承受全部的行车荷载的搭板。因此，若假设施工后沉降为10cm，按坡度5‰计，那么桥头搭板的长度应在20m以上，但这对于高速公路中大部分的中小桥来说，是很不实惠的。加上实际施工中搭板的长度相对较短（≤10m），所以，设置桥头搭板对较大差异沉降来说仍旧无能为力。此外，对已建的高速公路进行大量调查资料也显示，桥头搭板对于衔接较小沉降差来说效果明显，但在较多情况下又增加了一些新病害主要有：在路堤桥台衔接处虽无明显跳车，但沉降差从桥台处转移到路基与搭板之间或是在枕梁处发生局部下沉而引起“二次跳车”现象；重交通荷载作用下的搭板可能因脱空而发生折断，这样不仅未能消除跳车现象，而且还可导致路面开裂，雨水下渗使得土基受到破坏；搭板在与桥台的衔接端拱起也会使路面遭到破坏。
（二）软弱地基处理
桥头软弱地基在路堤填上荷载作用下产生的较大工后沉降是导致桥台与路堤沉降差的主要因素。通过多年的工程实践和总结，现在高速公路的软墓处理中常用的有两类：一是排水固结法，二是复合地基法。排水固结法包括袋装砂井、塑料排水板、超载预压，真空堆载预压等，复合地基法包括水泥搅拌桩、粉喷桩、钢渣桩等，两类方法各其适应性和特点，排水固结法工程造价较低，但预压工期较长，工后沉降较大，而搅拌桩复合地基可以大大减小地基总沉降量，并能使之在较短时间内趋于稳定，但其工程造价较高，且施工质量不能完全保证。实践证明，软土地基沉降引起的桥头跳车在大多数高速公路上并没有很好地得到解决。究其原因，一是由于工程造价和施工工艺的原因，桥头地基处治，没有打穿软土层，从而导致软弱下卧层产生较大的工后沉降；二是软土地基路基堆载时间不充分。
（三）采用轻质型填料
1．采用粉煤灰。粉煤灰与一般细粒上相比，其具有自重轻、压缩性小、强度高、透水性能好等优点。在一定工艺条件下，可形成具有一定强度的整体性材料。用其填筑路堤，可有效减小桥头路堤的总沉降。
2．采用泡沫聚苯乙烯EPS材料。EPS用于填筑路堤可显著减小地基的附加应力，从而减小地基的沉降量，且其具有足够的承载力，能满足上部路面结构层和行车荷载作用的强度要求，并且符合刚度要求。
（四）设置柔性桥台
从作用机理看，柔性桥台基本等同于加筋土挡墙。采用柔性桥台结构来降低桥台的刚度，缩小桥台和路堤的刚度差，使其衔接处的行车荷载压缩变形和填土固结沉降均匀衔接，达到消除路面纵坡突变防止桥头跳车的产生。但柔性桥台一般适用于个别简单桥梁结构形式，而且施工难度大。对路面进行抛高处理等来减小桥头的纵坡突变在大多数高等级公路中只能是作为其它处理方法的辅助措施。
但土工格网作为一种平面结构，其对路基刚度的提高有限，但对填料的要求却比较高，更重要的是由于土工网的锚固作用只能阻止桥头较短距离内路堤填土的沉降，而对桥头路堤其它区域只能减小部分的路基压缩变形，不能消化由于地基沉降所产生的变形量，而地基沉降在大多数桥头跳车中起着主要作用。因此，土工网对于减小由于桥头压实度偏低造成的附加变形较为有效，其适用于地基条件较好情况下的桥头跳车处理。目前，设计部门较多采用的是将搭板与土工格栅加筋结合的方式处治桥头跳车。
结语：
综上所述，要减少乃至消除路桥衔接段常发生的病害，必须要根据当地实际情况，对桥头路堤处的地质水文情况进行全面调查，充分考虑路堤填筑高度、公路等级等，并结合公路施工的经济技术指标，采取多种措施，以对路桥衔接段进行处治，这样才能达到公路施工的质量要求，以提高道路行车的安全性与舒适性。
参考文献：
[1]沈东君.对公路桥梁施工衔接段的技术措施探讨[J].硅谷,2011（04）
[2]茅梅花.路桥衔接段的施工方法[J].中国新技术新产品,2009（11）
[3]崔涛.路桥衔接段施工方法改进措施[J].科技创新导报,2008（02）
