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对桥梁引道不均匀沉降问题的若干思考

0290建筑材料2021-07-18 12:02:56

摘要：桥梁引道产生不均匀沉降，导致桥头产生跳车现象，在公路建设中是一个比较普遍的问题。对于高等级公路，桥头引道不均匀沉降量2cm以上就感觉到跳车，5cm以上就会感觉到严重跳车，此时会引起交通安全问题。也就是说，预防和治理桥梁引道不均匀沉降对高等级公路具有较高的要求，成为高等级公路建设的一个不可忽视的问题。为此，本文结合桥梁引道沉陷的实际问题，从桥头引道的设计、施工和养护的角度出发，提出预防和治理桥梁引道不均匀沉陷的措施，对保证道路的通行能力、交通安全和行车舒适性等具有重要意义。

　　桥梁引道是公路病害多发地段，“桥头跳车”一直是困扰着公路建设的难题之一，其危害性日益得到公路界人士的重视。

1 桥梁引道不均匀沉降产生的原因

　　1.1 不均匀沉降成因分析桥头跳车的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，致使车辆在通过桥梁时产生颠簸、不稳，甚至会影响行车安全。

　　1.1.1 土基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。

　　1.1.2 台背填料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，施工中很难控制其压实度，在道路自重垂直荷载及车辆振动荷载的长期作用下很容易产生路基沉降。

　　1.1.3 刚度差异道路是柔性（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。

　　1.1.4 设计由于主客观原因造成的地质钻探布控过少或钻探深度不足，未能准确探明软基范围和深度，造成软基处治的理论计算与选用的计算参数与实际情况不符，导致软基处治设计能达到规范要求，而且大多数桥梁的桥头搭板未作专项设计进行控制。

　　1.1.5 施工在道路桥梁施工中，由道路与桥梁的施TJIl~序造成了桥涵两端留下一个填土较多、施工面窄、工期短暂的作业段，施工条件极差。①当缺乏适宜的压实机具时，压实度很难达到规范要求；当分层压实厚度过大时，压实度检测不能准确反映实际情况，而且无法发现内部空洞。②当施工单位抢进度时，不能按照规范要求施工作业，台背回填松铺厚度控制不严，台背排水防护设置不完善，给路基沉陷留下质量隐患。

2 解决桥梁引道不均匀沉降的对策

　　2.1 从思想上足够重视解决桥梁引道不均匀沉陷现象在高等级公路的建设中，为了防止或减轻桥梁引道不均匀沉降量，避免桥头跳车现象，设计与施工必须从思想、技术和施工管理手段充分重视路基路面的设计和施工质量，认真做好路基沉降的预防工程，减少因设计和施工方面的原因而加重桥头跳车的现象。

　　2.2 设计必须考虑桥头路堤因工后沉降引发的纵坡变化值标准桥台与路堤之间存在着不均匀沉陷，造成桥头路段纵坡变化，导致纵坡不顺畅及其构造物的附加变形，产生桥头跳车现象，必须制定相应对策和处治技术标准。交通部“七五”科技攻关项目“软基综合处理课题”指出，若由沉降引起的纵坡变化值不超过2‰，则驾驶员按120kmPh速度行驶时未感觉有桥头跳车现象。国外也有设计规范规定了由沉降引起的纵坡变化值不大于4‰的要求。纵坡变化值标准的高低直接涉及到软基处理费用，在设计中必须充分考虑技术和经济性，选择合适的技术标准。

　　2.3 加强桥台软基处治的研究分析国内高速公路软土地基处治大多采用排水固结法，仍然存在软基路堤不均匀沉陷，桥头产生跳车现象，除软基路堤设计与施工细节欠妥之外，一个主要原因是未能保证充分的软基排水固结时间，往往在沉降尚未稳定的情况下就进行路面施工。因此，为了保证软基路段的施工质量，消除或减轻软基路堤不均匀沉降的现象，必须采取下述措施：　2.3.1 尽可能地提前软土地基路段的施工时间，尤其是桥台地段的施工时间，争取更长的预压时间，以减少软基工后沉降量。

　　2.3.2 根据软土的地质条件、土层性质和路堤填筑高度，一般路段采用袋装砂井或塑料排水板处理，采用不同的施打长度和施打密度，其间距在邻近桥头路段附近适当加密；在桥台处设置搅拌桩过渡段，并在搅拌桩过渡段末端与袋装砂井或塑料排水板加密区交接处设置土工织物砂垫层，以协调变形。

　　2.4 提高软基路堤的强度和稳定性，减少路堤和路面结构层的沉降针对目前高等级公路软土地基处理较多采用排水固结法，结合桥梁引道存在不均匀沉降而引起桥头跳车现象，从提高软基路堤的强度和稳定性、减少软基路堤工后沉降的角度出发，设计阶段和施工过程必须解决好下述若干问题。

　　2.4.1 在设计阶段，要尽可能考虑设置桥头搭板，在搭板与桥台连接处作构造处理，若有可能可将桥台处的伸缩缝移到桥墩上，使上部构造的桥面连续扩大到搭板内，减少桥台处的变形因素。同时，认真分析桥台地基土层情况，确定如何使桥台填土路堤更为密实的方法。邻接搭板的路堤一定长度内，路基采用水泥稳定碎石层处理，并设置一层钢筋网，使路基刚度逐渐过渡。设置桥涵构造物应允分考虑台背填方路基的地质情况、填方高度、路堤长度、填料来源及路堤沉降等问题，选择恰当的桥涵位置、跨径及桥台后部防护工程，尽量避免大河面小跨径桥涵。设计单位应严格执行现行的公路工程技术标准、规范和相关的规定要求；对桥头跳车的部位进行详细设计，提出施工指导意见；并且认真详细地进行设计交底。

　　2.4.2 施工管理上的防治：施工单位要严格按设计文件、施工规范、合同条款及相关的技术标准进行组织施工；施工单位要根据产生桥头跳车的具体原因制定具体防治措施，在完善质量自检体系和质量自检程序的同时，要加强对施工原材料和施工工艺的控制，特别是要加强对产生桥头跳车部位的施工工序的检查，将产生桥头跳车的隐患消灭在工程施工过程中的每一个环节上。

　　2.4.3 施工过程中的防治：施工单位要根据桥涵两侧的实际地质情况，确定合理的施工方案、选择切合实际的施工工艺和施工工序；按照《公路桥涵施工技术规范》的要求，严格控制施工质量。处理好台背填土前软弱地基，是控制桥头跳车的重要措施。对软基处理目前国内已有不少处理方法，如排水固结法、换土法、振动碎石桩法等，都是行之有效的方法。可以根据实际情况应用，以改善地基性能，提高地基承载力，减少沉降，缩小桥台与路堤的沉降差避免错台。同时考虑到桥头大多为高填土施工，可在桥头考虑采用材质较轻的粉煤灰填筑，且应控制好填筑宽度，严禁因填筑宽度不够进行贴坡，致遇雨期间引起滑坡，导致桥头路基不稳而沉降。

　　桥头引道不均匀沉陷是现存比较复杂的技术问题，预防治理并加强施工质量控制是一项长期而艰巨的工作，在严格按照施工规范操作规程下，还需建设方、设计方、监理方及其它相关方等各单位共同努力才能完成，使桥头跳车问题得到进一步的控制和解决，创造一个良好的行车条件，提高行车的安全性。

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