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對橋梁引道不均勻沉降問題的若干思考

0290建筑材料2021-07-18 12:02:56

摘要：橋梁引道產生不均勻沉降，導致橋頭產生跳車現象，在公路建設中是一個比較普遍的問題。對于高等級公路，橋頭引道不均勻沉降量2cm以上就感覺到跳車，5cm以上就會感覺到嚴重跳車，此時會引起交通安全問題。也就是說，預防和治理橋梁引道不均勻沉降對高等級公路具有較高的要求，成為高等級公路建設的一個不可忽視的問題。為此，本文結合橋梁引道沉陷的實際問題，從橋頭引道的設計、施工和養護的角度出發，提出預防和治理橋梁引道不均勻沉陷的措施，對保證道路的通行能力、交通安全和行車舒適性等具有重要意義。

　　橋梁引道是公路病害多發地段，“橋頭跳車”一直是困擾著公路建設的難題之一，其危害性日益得到公路界人士的重視。

1 橋梁引道不均勻沉降產生的原因

　　1.1 不均勻沉降成因分析橋頭跳車的根本原因是橋臺與鄰接路段的沉降差異超過一定的界限值，致使車輛在通過橋梁時產生顛簸、不穩，甚至會影響行車安全。

　　1.1.1 土基橋梁所在位置一般地下水位較高，地基土質天然含水量大、空隙率大、抗剪強度低，在車輛荷載的長期作用下極易引起沉陷。

　　1.1.2 臺背填料臺背應選擇透水性好的材料作為填料，而透水性材料空隙率大，施工中很難控制其壓實度，在道路自重垂直荷載及車輛振動荷載的長期作用下很容易產生路基沉降。

　　1.1.3 剛度差異道路是柔性（剛性）路面與柔性路基的組合，而橋梁是剛性結構物，由于橋梁結構剛度比道路的剛度大得多，經過車輛荷載長時間的作用，橋跨結構變形很小且基礎以下部分不會產生明顯變形，而作為路基填料的土基部分在自身重力和外部荷載的作用下，會產生彈性變形和永久變形。

　　1.1.4 設計由于主客觀原因造成的地質鉆探布控過少或鉆探深度不足，未能準確探明軟基范圍和深度，造成軟基處治的理論計算與選用的計算參數與實際情況不符，導致軟基處治設計能達到規范要求，而且大多數橋梁的橋頭搭板未作專項設計進行控制。

　　1.1.5 施工在道路橋梁施工中，由道路與橋梁的施TJIl~序造成了橋涵兩端留下一個填土較多、施工面窄、工期短暫的作業段，施工條件極差。①當缺乏適宜的壓實機具時，壓實度很難達到規范要求；當分層壓實厚度過大時，壓實度檢測不能準確反映實際情況，而且無法發現內部空洞。②當施工單位搶進度時，不能按照規范要求施工作業，臺背回填松鋪厚度控制不嚴，臺背排水防護設置不完善，給路基沉陷留下質量隱患。

2 解決橋梁引道不均勻沉降的對策

　　2.1 從思想上足夠重視解決橋梁引道不均勻沉陷現象在高等級公路的建設中，為了防止或減輕橋梁引道不均勻沉降量，避免橋頭跳車現象，設計與施工必須從思想、技術和施工管理手段充分重視路基路面的設計和施工質量，認真做好路基沉降的預防工程，減少因設計和施工方面的原因而加重橋頭跳車的現象。

　　2.2 設計必須考慮橋頭路堤因工后沉降引發的縱坡變化值標準橋臺與路堤之間存在著不均勻沉陷，造成橋頭路段縱坡變化，導致縱坡不順暢及其構造物的附加變形，產生橋頭跳車現象，必須制定相應對策和處治技術標準。交通部“七五”科技攻關項目“軟基綜合處理課題”指出，若由沉降引起的縱坡變化值不超過2‰，則駕駛員按120kmPh速度行駛時未感覺有橋頭跳車現象。國外也有設計規范規定了由沉降引起的縱坡變化值不大于4‰的要求。縱坡變化值標準的高低直接涉及到軟基處理費用，在設計中必須充分考慮技術和經濟性，選擇合適的技術標準。

　　2.3 加強橋臺軟基處治的研究分析國內高速公路軟土地基處治大多采用排水固結法，仍然存在軟基路堤不均勻沉陷，橋頭產生跳車現象，除軟基路堤設計與施工細節欠妥之外，一個主要原因是未能保證充分的軟基排水固結時間，往往在沉降尚未穩定的情況下就進行路面施工。因此，為了保證軟基路段的施工質量，消除或減輕軟基路堤不均勻沉降的現象，必須采取下述措施：　2.3.1 盡可能地提前軟土地基路段的施工時間，尤其是橋臺地段的施工時間，爭取更長的預壓時間，以減少軟基工后沉降量。

　　2.3.2 根據軟土的地質條件、土層性質和路堤填筑高度，一般路段采用袋裝砂井或塑料排水板處理，采用不同的施打長度和施打密度，其間距在鄰近橋頭路段附近適當加密；在橋臺處設置攪拌樁過渡段，并在攪拌樁過渡段末端與袋裝砂井或塑料排水板加密區交接處設置土工織物砂墊層，以協調變形。

　　2.4 提高軟基路堤的強度和穩定性，減少路堤和路面結構層的沉降針對目前高等級公路軟土地基處理較多采用排水固結法，結合橋梁引道存在不均勻沉降而引起橋頭跳車現象，從提高軟基路堤的強度和穩定性、減少軟基路堤工后沉降的角度出發，設計階段和施工過程必須解決好下述若干問題。

　　2.4.1 在設計階段，要盡可能考慮設置橋頭搭板，在搭板與橋臺連接處作構造處理，若有可能可將橋臺處的伸縮縫移到橋墩上，使上部構造的橋面連續擴大到搭板內，減少橋臺處的變形因素。同時，認真分析橋臺地基土層情況，確定如何使橋臺填土路堤更為密實的方法。鄰接搭板的路堤一定長度內，路基采用水泥穩定碎石層處理，并設置一層鋼筋網，使路基剛度逐漸過渡。設置橋涵構造物應允分考慮臺背填方路基的地質情況、填方高度、路堤長度、填料來源及路堤沉降等問題，選擇恰當的橋涵位置、跨徑及橋臺后部防護工程，盡量避免大河面小跨徑橋涵。設計單位應嚴格執行現行的公路工程技術標準、規范和相關的規定要求；對橋頭跳車的部位進行詳細設計，提出施工指導意見；并且認真詳細地進行設計交底。

　　2.4.2 施工管理上的防治：施工單位要嚴格按設計文件、施工規范、合同條款及相關的技術標準進行組織施工；施工單位要根據產生橋頭跳車的具體原因制定具體防治措施，在完善質量自檢體系和質量自檢程序的同時，要加強對施工原材料和施工工藝的控制，特別是要加強對產生橋頭跳車部位的施工工序的檢查，將產生橋頭跳車的隱患消滅在工程施工過程中的每一個環節上。

　　2.4.3 施工過程中的防治：施工單位要根據橋涵兩側的實際地質情況，確定合理的施工方案、選擇切合實際的施工工藝和施工工序；按照《公路橋涵施工技術規范》的要求，嚴格控制施工質量。處理好臺背填土前軟弱地基，是控制橋頭跳車的重要措施。對軟基處理目前國內已有不少處理方法，如排水固結法、換土法、振動碎石樁法等，都是行之有效的方法。可以根據實際情況應用，以改善地基性能，提高地基承載力，減少沉降，縮小橋臺與路堤的沉降差避免錯臺。同時考慮到橋頭大多為高填土施工，可在橋頭考慮采用材質較輕的粉煤灰填筑，且應控制好填筑寬度，嚴禁因填筑寬度不夠進行貼坡，致遇雨期間引起滑坡，導致橋頭路基不穩而沉降。

　　橋頭引道不均勻沉陷是現存比較復雜的技術問題，預防治理并加強施工質量控制是一項長期而艱巨的工作，在嚴格按照施工規范操作規程下，還需建設方、設計方、監理方及其它相關方等各單位共同努力才能完成，使橋頭跳車問題得到進一步的控制和解決，創造一個良好的行車條件，提高行車的安全性。

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