对路桥施工中过渡段沉降不均匀问题的分析与处理

对路桥施工中过渡段沉降不均匀问题的分析与处理

摘要：随着我国经济的发展，路桥施工越来越重要。而在路桥施工过程中出现的问题也越来越多，渡段沉降不均匀问题成为其中最重要的问题之一。本文将对路桥施工中出现过渡段沉降不均匀现象进行一个系统论述，分析这一问题产生的原因、如何在施工中控制以及具体处理办法，希望在以后的施工中能够及时有效的处理过渡段沉降不均匀这一问题。

关键词：路桥施工；沉降不均匀；处理措施

Abstract: This paper discussed road and bridge construction will appear in the transition section of uneven settlement phenomenon, analyzed the causes of this problem, how to control in the construction and the specific approach, hoping to timely and effective handling of transition in the subsequent construction segment of uneven settlement to this problem.

Key words: road and bridge construction; uneven settlement; treatment measures

1引言

过渡段沉降不均匀是路桥施工中一直存在的重要问题，而这一问题关系到人们的行车安全，我们一定要高度重视。笔者将从过渡段沉降不均匀问题产生的原因、施工控制及具体处理办法等方面对这一问题展开详细的论述。

2对路桥施工中出现过渡段沉降不均匀现象的原因分析

2.1桥头地基不稳定

如今，桥头跳车现象普遍存在，这一现象的发生主要是由于桥头存在软土地基，鉴于软土地基的不稳定性，造成了地基塌陷，从而导致了过渡段的不均匀沉降。 分析其原因，主要是有以下几点原因：第一，受“重桥梁轻地基”意识的影响。在实际工作中，经常是桥梁与地基分家，在建设桥梁时人们往往投入大量的人力物力，不断扩大桥梁的建设规模，而桥头地基却没有得到应有的重视。第二，缺乏监管力度。软土地基的实际情况经常达不到相关规章制度所要求的标准，与预期效果相差甚远。监管力度跟不上，便极易导致地基质量的不达标。第三，施工图设计方法不合理。对地基勘测的不准确，对物理学研究的不透彻，都是造成地基沉陷，过渡段不均匀的主要因素。第四，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，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。在桥头引道，由于存在软土地基，桥台台背路堤施工时填土压实不足，雨

水侵蚀造成路堤填土流失和强度降低，这是造成路桥过渡段路堤沉降的主要原因。然而，桥台基础设计是按规范容许沉降值实施控制设计，一般情况下实际发生的沉降值较设计时小。因此，路桥过渡段的结构设计主要在于如何做好软基路堤沉降防治等路桥顺接构造物的设计。

2.2桥头搭板结构的设计不合理

桥头引道过渡段多采用搭板结构。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。分析其设计原因，有下述情况：①根据桥梁的长度，桥头设置搭板长度划分为：a.大中桥，搭板长度为8m；b.小桥、填土高度小于0.5m的通道以及涵洞，搭板长度为5m。然而，桥头引道路堤处于高填方路段，软基路段桥涵结构与桥头路堤相对沉降量大，由于搭板长度不够而起不到顺接作用，行驶车辆通过时必然出现桥头跳车现象。②搭板设计根据支承在弹性地基上的板计算，未考虑台背路堤沉降，雨水冲刷带走台背填土等原因造成搭板与台背路堤脱空的不利受力状态。结果形成搭板设计强度不足，产生断板，引起桥头线形突变，诱发车辆跳车现象。③桥头搭板处理目前尚没有定型的设计计算方法，公路桥涵设计规范也没有明确规定。④工程实践中，桥头搭板一般不作专项设计。工程实践可知，合理地处治软土地基，实施台后填土压实是消除路堤填筑土体沉降的条件，而可靠的搭板设计是解决桥头跳车的重要保证。 然而，在一些桥梁的实际建设中，过渡段搭板起不到其应有的作用，因此造成过渡段沉降不均匀的现象。综上所述，就过渡段沉降不均匀的机理考虑，不设搭板要比设搭板更能使人们的行车变得平稳与舒适。

2.3路堤边坡的防护度不够

桥头路基大多数使用砂类，水性土类等原料作为填土材料，没有注意到供水与排水问题。就台背而言，通常使用方格网草护坡和草皮护坡。然而对于桥台路段，通常使用浆切片石护坡。但是我们能够清楚的看到，在道路改建，水毁及收尾工程中，常出现锥坡和护坡水毁现象，这是造成桥头路基沉降严重的主要原因之一。之所以会出现锥坡和护坡水毁的现象，主要是因为当桥头路堤受到雨水的冲击与侵蚀时，路基得不到护坡的有效保护。这使得台背的防水和排水设施以及边坡防护措施起不到应有的作用，造成台背的填土流失和地基强度的减弱，因此，过渡段会在长时间的车辆行驶作用下发生一定程度的变形，导致桥头路堤沉降不均匀问题的发生。

2.4台背路堤缺乏压实度

在许多城市的路桥建设过程中，大部分的桥台和渠道都会进行填土处理，而施工材料，施工设计，施工顺序，施工方法，机器设施等因素都会影响到桥台台背填土的压实度。桥台台背路堤缺乏压实度问题频繁出现，是导致过渡段不均匀问题的主要原因之一。另一方面，由于长时间的承载运行车辆以及受到其他自然因素的影响，路基逐渐体现出它的不稳定性，使路基发生塑性变形，引发路桥施工中过渡段沉降不均匀问题的出现。

3路桥过渡段的结构设计措施及施工控制

3.1路桥过渡段的结构设计措施

3.1 路桥过渡段的变形控制。①根据交通部《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》JTJ017-96规定，路桥连接处最大容许工后沉降为10cm。②从高等级公路的路况调查结果可知，当路面局部纵坡达到0.5%时，车辆行驶会产生晃动或摇动现象。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砼路面结构，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。

3.3 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，也不能有效地阻止地基的沉降。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的效果。

3.4 路桥过渡段的结构型式。①桥台台背路堤加铺土工格栅在路桥过渡段路基施工中采用土工格栅技术，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，具有下述三方面功能：a.由于土工格栅使土体的抗剪强度得到充分发挥，约束了土体的侧向变形，控制路基填土的侧向位移，增强了路基的整体稳定性，从而增大了路基的变形模量。b.由于土工格栅与路基填土的摩擦作用，使上部荷载在路基中重新分配，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。c.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，不会产生或减少变形的累积。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。②合理确定搭板长度和搭板强度设计根据桥头路堤与桥台相对沉降量预计值以及车辆行驶要求的顺适程度，合理地确定搭板长度。搭板的设计未有统一模式，一般按照下述原则确定其长度：a.路面设计使用年限内，由于道路下沉引起路面纵坡变化，要求搭板随路堤沉降后倾角在1/200~1/300范围内变化。b.搭板的长度能跨越桥台台背难以压实的土体，或跨越按计划在台背预留的土方缺口长度。c.根据搭板的受力状态，用弹性地基或简支梁计算搭板长度。根据交通部规范要求，桥台与路堤相邻近容许工后沉降为10cm，按上述计算的搭板长度为30～20m。

3.2路桥过渡段的施工控制

3.2.1 对路基过渡段进行大面积施工时，应严格按照试验段取得的施工工艺参数进行施工，熟练的掌握一些施工技巧和施工规范。控制好工艺流程、松铺厚度、表面平整度、施工含水量、压实遍数、配套机械、填筑速度、检测方法等。

3.2.2 施工中要严格的按照施工顺序进行合理的配料，进行合适的压实工艺。

3.2.3 为了控制摊铺厚度，采用方格网控制填料量。施工过程中要消除粗细集料离析“窝”或“带”现象。当出现这种现象时，采用人工或机械进行现场掺拌，

确保填筑质量，控制填筑标准。严禁出现弹簧、松散、起皮等现象发生。

3.2.4 压路机碾压不到位时采用人工冲击夯夯实，对于质量可疑地段，应视情况增加检验的点数，采取适当的措施，控制好边角压实质量。

3.2.5 施工过程中，要配备足够的人员来加强验检测过程控制，从而来缩短检测时间。在检测过程中，严格按照设计和规范要求进行各项指标检测，有条不紊的进行。

4 路桥过渡段沉降不均匀问题的具体处理办法

过渡段沉降不均匀问题直接影响到了行车的速度与安全，找到切实有效的处理办法是非常必要的。只有做好施工计划，做好施工准备，严格把好质量关，才能避免相关问题的出现。以下为本文所总结出的处理措施：

4.1选择优质填土材料

为了减小路基的塑性变形，应对填土材料进行择优选择，可以采用灰土，碎石，砂砾石等填土材料，增强路基填土的压实度。同时可以采取挤密桩，使用土工网加筋等方式稳固路基。另一方面，要在实际施工过程中注意减少胶结料的使用，增加粗集料的使用，以此来控制线性收缩系数。于此同时，要做好后期维护工作，适当提高二灰碎石基层表面的湿润度，以此来减少基层收缩后出现裂纹的情况。

4.2提高台背路堤压实度

根据不同的土壤在使用相同压实机并具有相同压实度情况下的松铺厚度与压实变数的关系和相关技术指标，选出最为合适的材料做填料，以此来提高台背路堤压实度。此外，当压路机碾压不到位时，需采取其他方式保证碾压质量。如有质量不过关之处，要视实际情况加强检验，进行合理解决，确保边角压实质量。在保证碾压到位的同时还要注意防止桥台的损伤。先对路基土和台背路堤填土的连接处进行振动处理并在桥台之处进行无振动静压，以此来达到既不损坏台身又能保证碾压质量的双重效果。使过渡段沉降不均匀问题得到缓解。

4.3采用土工格栅加筋技术

在美国，采用土工格栅加筋技术处理过渡段沉降不均匀问题取得了显著的效果。路基填土由于会产生自重，会发生永久性下沉，这种下沉分为两种方式，一种是在施工中下沉，另一种则是在施工后下沉。而施工后下沉对后期运营的影响更大。由于施工中下沉与施工后下沉的沉降程度不同，这就会造成一个沉降差。想要减小沉降差，就必须减小路堤填土侧向移动的距离。填土会发生侧向位移主要是由于过渡段填土的自身作用力是竖向的。把土改成格栅就可以增强刚度，使路基不易发生变形，并且格栅能够增加土粒之间的摩擦力，进而从根本上控制了填土的侧向移动。由此可见，格栅对防止过渡段下沉的作用是显著的。

根据以上分析，我们很容易发现土工格栅加筋技术机理符合在路桥过渡段的使用情况，并会对解决过渡段沉降不均匀问题提供帮助。

4.4完善过渡段施工方案及组织设计

没有严格，周密的施工方案，路桥建设质量就无法得到保障。引进能够熟练掌握路桥工程科学理论知识的专业技术人才，运用科学的计算方法，尽量减小施工中出现的误差。其次，要对施工方案进行认真合理的编制，做好施工前准备工作，在保障质量的前提下，按时完成任务。同时，要注意后期完善工作，做好路桥过渡段的定期检查与维护，保证人们的出行安全。严格遵守相关规章制度，保证机器设备的正常运行，材料质量的安全可靠。这样才能使路桥工程顺利完成。

4.5引进与开发先进的仪器设备

在科技飞速发展的今天，引进与开发先进的仪器设备，能够使路桥施工过程更加安全顺畅。利用新型压路机的先进碾压工艺以及精密的勘测仪器，可以使施工作业准确平稳的运行。在后期工程中，运用检测设备检验各项指标，这样不但节省了人力，而且加快了施工进度。因此，引进与开发先进仪器设备是解决过渡段沉降问题的又一途径。

5结语

路桥施工中过渡段沉降不均匀问题关系到人们的行车安全，我们必须给予充分的重视。然而对于出现过渡段沉降不均匀现象的原因，我们应该从多个角度进行分析，并进行全面，认真的思考。想要避免这一现象的发生，就一定要从实际出发，针对施工过程中出现的问题，进行路桥综合治理。只有通过以上方式严格把好质量关，才能切实保障人们的出行安全，实现社会效益与经济效益的双赢。随着我国公路交通运输业的不断发展，人们对路桥施工建设的要求也会不断的提高，但是相信在相关部门的共同努力下，路桥工程领域定会不断发展壮大。

参考文献

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注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。