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浅谈路桥过渡段软基路基路面的施工

2017-08-29 05:04

摘要：加强过渡段结构施工各个环节的控制，从客观上制定一套科学的管理程序，保证每道工序的工程质量和工作质量，就能防止或减少路桥过渡段的不均匀沉降，从而减轻甚至避免公路桥头跳车现象，提高公路使用性能和使用寿命。

关键词：路桥 软基路 施工

1 路桥过渡段软基路基不均匀沉降的原因分析
1.1 桥头引道软土地基处治不标准 通过公路调查结果表明，软基路段由于地基沉降引起的桥头跳车现象主要是施工图设计时，地质钻探布孔过少，钻探深度不够，未能及时发现软基存在，或者未能准确探明软基范围和深度以及软土的物理力学性质等等，导致桥头路堤软土地基处治遗漏，或采取的处治方法不恰当。此外，采用的软基处治理论计算方法和选用的计算参数与软基实际情况存在一定差距，导致软基处治设计未能达到预期效果和技术要求。另外，雨水侵蚀造成路堤填土流失和强度降低，也是造成路桥过渡段路堤沉降的主要原因。
1.2 桥台台背路堤压实度不标准 公路建设中几乎所有桥梁、通道和明涵等都要求台背填土处治。然而，台背填土压实度受施工的用料、顺序、机械、经验和施工作业面等工程管理因素的影响，普遍存在台背填土压实度未能满足设计要求的现象，这是路桥过渡段路基路面产生不均匀沉降的基本原因之一。此外，在公路营运过程中，路基路面在车辆荷载以及自然因素的长期作用下，会形成土基塑性变形的积累，导致路桥间的差异沉降，从而影响公路路面的平顺程度。
1.3 桥头引道过渡段结构设计不周密 桥头引道路基工程中，常用的过渡段工程处治措施有粗粒料填筑法、钢筋混凝土过渡板(即搭板)和加筋土法等。这些处理措施的主要目的是通过提高路基的整体强度，从而降低路桥间的刚度变化以及沉降差异，以减少路桥间的不平顺，从而防治或避免桥头跳车现象。从公路工程建设可知，桥头引道过渡段常采用搭板结构。然而，设置搭板以后的桥头跳车现象仍然严重，桥头搭板断板现象较为普遍。

2 路桥过渡段的结构设计
2.1 路桥过渡段的变形控制 从路桥过渡段的路基路面工程实践分析可知，路桥过渡段的变形控制必须解决两个问题：即严格控制过渡段内路基的工后沉降量；将路桥交界处的错落式沉降变成连续的斜坡式沉降。
2.2合理设置缓和过渡段 由于不同的结构型式，从桥台刚度大的混凝土结构逐步过渡到柔性的填土路基结构和沥青混凝土路面结构，其强度不一致。因此，软土地基处治时，各段不同强度之间需设置强度过渡段。同样地面上的路堤亦需要设置强度过渡段。世界银行贷款项目要求在刚性桥台和柔性路堤之间设置50m的强度渐变段，使用不同的级配填料，确保路堤强度过渡。如果设置50m渐变段有困难，建议渐变段长度不得小于30m。如果桥头引道不存在软土地基，若路桥过渡段的差异沉降控制标准为5cm，沉降坡差按0.4%控制，则强度渐变段长度应大于13m。
2.3路桥过渡段的地基条件与路基条件 在桥头引道路堤填筑过程中，采用土工合成材料加筋路堤并不能提高地基承载力，也不能有效阻止地基沉降。只有当地基具有足够的承载力，在路堤填土自重荷载与车辆荷载的联合作用下不致破坏而产生较大的沉降时，土工合成材料的加筋才会产生明显效果。因此，公路路桥过渡段的地基条件应保证路基的工后沉降≤10cm，沉降差小于5cm，沉降坡差≤0.4%的控制标准，路基条件应满足规范要求。
2.4 路桥过渡段的结构型式
2.4.1桥台台背路堤加铺土工格栅 在路桥过渡段路基施工设计中，必须采用土工格栅技术。当土工格栅与土一起承受车辆荷载和土体自身荷载的同时，土工格栅能使土体的抗剪强度得到充分发挥，约束土体的侧向变形，控制路基填土的侧向位移，增强路基的整体稳定性，从而增大了路基的变形模量;由于土工格栅与路基填土的摩擦作用，使上部荷载可以在路基中重新分配，降低了桥台台背局部范围土中的垂直应力，使路基土体承载力得到提高，从而减少沉降；由于水平摊铺的土工格栅具有弹性，在车辆荷载的反复作用下，会减少或不会产生变形的累积。由于在路桥过渡段铺设土工格栅具有明显的工程效果，因此在路桥过渡段高填方路堤可采用桥台台背回填加铺土工格栅的结构型式。土工格栅的设置间距和长度应满足规范要求，通过计算确定。