公路橋梁引道不均勻沉陷防治措施的初探

1、公路橋梁引道不均勻沉陷防治措施的初探 摘 要:結(jié)合橋梁引道沉陷的實(shí)際問題，從橋頭引道的設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)的角度出發(fā)，提出預(yù)防和治理橋梁引道不均勻沉陷的措施，對(duì)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。關(guān)鍵詞:橋梁引道；不均勻沉陷；橋頭跳車；防治措施 引言 橋梁引道產(chǎn)生不均勻沉降，導(dǎo)致橋頭產(chǎn)生跳車現(xiàn)象，在公路建設(shè)中是一個(gè)比較普遍的問題。對(duì)于高等級(jí)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(huì)感覺到嚴(yán)重跳車，此時(shí)會(huì)引起交通安全問題。也就是說，預(yù)防和治理橋梁引道不均勻沉降對(duì)高等級(jí)公路具有較高的要求，成為高等級(jí)公路建設(shè)的一個(gè)不可忽視的問題。 1 從思想上足夠重視解決橋

2、梁引道不均勻沉陷現(xiàn)象 在高等級(jí)公路的建設(shè)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(xiàn)象，設(shè)計(jì)與施工必須從思想、技術(shù)和施工管理手段充分重視路基路面的設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量，認(rèn)真做好路基沉降的預(yù)防工程，減少因設(shè)計(jì)和施工方面的原因而加重橋頭跳車的現(xiàn)象。 2 設(shè)計(jì)必須考慮橋頭路堤因工后沉降引發(fā)的縱坡變化值標(biāo)準(zhǔn) 橋臺(tái)與路堤之間存在著不均勻沉陷，造成橋頭路段縱坡變化，導(dǎo)致縱坡不順暢及其構(gòu)造物的附加變形，產(chǎn)生橋頭跳車現(xiàn)象，必須制定相應(yīng)對(duì)策和處治技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。交通部“七五”科技攻關(guān)項(xiàng)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(shí)未感覺有橋頭跳車現(xiàn)象。國(guó)外也有設(shè)計(jì)

3、規(guī)范規(guī)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(biāo)準(zhǔn)的高低直接涉及到軟基處理費(fèi)用，在設(shè)計(jì)中必須充分考慮技術(shù)和 經(jīng)濟(jì) 性，選擇合適的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 3 加強(qiáng)橋臺(tái)軟基處治的研究 如果在橋臺(tái)樁基成樁之前未對(duì)軟土地基處理，則橋臺(tái)樁基施工完成后，樁側(cè)軟弱土層受到橋頭填土路堤豎向荷載的作用，使軟弱土層的壓縮下沉量大于樁的豎向位移值時(shí)，包括樁身壓縮在樁底下沉位移，此時(shí)壓縮土層將對(duì)樁產(chǎn)生向下的負(fù)摩擦力，從而增大樁所承受的軸向荷載。與此同時(shí)，當(dāng)土層中地下水位下降引起地面下沉以及土層的壓縮下沉大于樁身的下沉速度時(shí)，也會(huì)對(duì)樁產(chǎn)生負(fù)摩擦力，增大樁所承受的軸向荷載。因此，必須認(rèn)真對(duì)待橋臺(tái)軟土地基問題，加強(qiáng)研究其對(duì)

4、路基路面工程的影響程度，尋找解決橋頭跳車現(xiàn)象的軟土地基處治方法。分析國(guó)內(nèi)高速公路軟土地基處治大多采用排水固結(jié)法，仍然存在軟基路堤不均勻沉陷，橋頭產(chǎn)生跳車現(xiàn)象，除軟基路堤設(shè)計(jì)與施工細(xì)節(jié)欠妥之外，一個(gè)主要原因是未能保證充分的軟基排水固結(jié)時(shí)間，往往在沉降尚未穩(wěn)定的情況下就進(jìn)行路面施工。因此，為了保證軟基路段的施工質(zhì)量，消除或減輕軟基路堤不均勻沉降的現(xiàn)象，必須采取下述措施: （1）盡可能地提前軟土地基路段的施工時(shí)間，尤其是橋臺(tái)地段的施工時(shí)間，爭(zhēng)取更長(zhǎng)的預(yù)壓時(shí)間，以減少軟基工后沉降量。 （2）根據(jù)軟土的地質(zhì)條件、土層性質(zhì)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(zhǎng)度和施打密度，

5、其間距在鄰近橋頭路段附近適當(dāng)加密；在橋臺(tái)處設(shè)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(qū)交接處設(shè)置土工織物砂墊層，以協(xié)調(diào)變形。 4 提高軟基路堤的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，減少路堤和路面結(jié)構(gòu)層的沉降 針對(duì)目前高等級(jí)公路軟土地基處理較多采用排水固結(jié)法，結(jié)合橋梁引道存在不均勻沉降而引起橋頭跳車現(xiàn)象，從提高軟基路堤的強(qiáng)度和穩(wěn)定性、減少軟基路堤工后沉降的角度出發(fā)，設(shè)計(jì)階段和施工過程必須解決好下述若干問題。 （1）在設(shè)計(jì)階段，要盡可能考慮設(shè)置橋頭搭板，在搭板與橋臺(tái)連接處作構(gòu)造處理，若有可能可將橋臺(tái)處的伸縮縫移到橋墩上，使上部構(gòu)造的橋面連續(xù)擴(kuò)大到搭板內(nèi)，減少橋臺(tái)處的變形因素。同時(shí)，認(rèn)真分析橋臺(tái)地基

6、土層情況，確定如何使橋臺(tái)填土路堤更為密實(shí)的方法。鄰接搭板的路堤一定長(zhǎng)度內(nèi)，路基采用水泥穩(wěn)定碎石層處理，并設(shè)置一層鋼筋網(wǎng)，使路基剛度逐漸過渡。設(shè)置橋涵構(gòu)造物應(yīng)允分考慮臺(tái)背填方路基的地質(zhì)情況、填方高度、路堤長(zhǎng)度、填料來源及路堤沉降等問題，選擇恰當(dāng)?shù)臉蚝恢?、跨徑及橋臺(tái)后部防護(hù)工程，盡量避免大河面小跨徑橋涵。設(shè)計(jì)單位應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行的公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和相關(guān)的規(guī)定要求；對(duì)橋頭跳車的部位進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，提出施工指導(dǎo)意見；并且認(rèn)真詳細(xì)地進(jìn)行設(shè)計(jì)交底。其次設(shè)計(jì)單位要優(yōu)化橋臺(tái)設(shè)計(jì)形式，推薦采用u型橋臺(tái)；100m以上的大橋橋頭必須設(shè)置橋頭搭板；設(shè)計(jì)中對(duì)設(shè)置搭板的橋頭必須按預(yù)防兩次跳車進(jìn)行設(shè)計(jì)；對(duì)橋臺(tái)臺(tái)背路基應(yīng)

7、進(jìn)行換填處理，大橋臺(tái)背填料順路線方向長(zhǎng)度自臺(tái)身起，底面不小于3m；拱橋臺(tái)背填筑長(zhǎng)度不小于臺(tái)高的34倍，涵洞兩側(cè)填筑長(zhǎng)度每側(cè)不小于2倍孔徑長(zhǎng)度，并且其填筑的材料應(yīng)選擇強(qiáng)度高、滲水性好、塑性好、壓實(shí)快、透水性好的材料；新建明涵應(yīng)采用方涵形式，原則上涵頂標(biāo)高不高于路面基層底標(biāo)高；暗涵可采用圓管涵，孔徑不得小于1m；臺(tái)后及橋頭處路基必須設(shè)置排水設(shè)施如橫向泄水管或盲溝，避免水對(duì)路基材料的浸潤(rùn)，來減小臺(tái)后路基的沉降量；對(duì)臺(tái)前、臺(tái)后的不良地質(zhì)路段，按要求必須采取特殊技術(shù)措施進(jìn)行處理，使路基固結(jié)減少沉降。 （2）施工管理上的防治:施工單位要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)文件、施工規(guī)范、合同條款及相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行組織施工；施工單

8、位要根據(jù)產(chǎn)生橋頭跳車的具體原因制定具體防治措施，在完善質(zhì)量自檢體系和質(zhì)量自檢程序的同時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)施工原材料和施工工藝的控制，特別是要加強(qiáng)對(duì)產(chǎn)生橋頭跳車部位的施工工序的檢查，將產(chǎn)生橋頭跳車的隱患消滅在工程施工過程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)上。 （3）施工過程中的防治:施工單位要根據(jù)橋涵兩側(cè)的實(shí)際地質(zhì)情況，確定合理的施工方案、選擇切合實(shí)際的施工工藝和施工工序；按照公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范的要求，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。處理好臺(tái)背填土前軟弱地基，是控制橋頭跳車的重要措施。對(duì)軟基處理目前國(guó)內(nèi)已有不少處理方法，如排水固結(jié)法、換土法、振動(dòng)碎石樁法等，都是行之有效的方法?？梢愿鶕?jù)實(shí)際情況應(yīng)用，以改善地基性能，提高地基承載力，減少

9、沉降，縮小橋臺(tái)與路堤的沉降差避免錯(cuò)臺(tái)。同時(shí)考慮到橋頭大多為高填土施工，可在橋頭考慮采用材質(zhì)較輕的粉煤灰填筑，且應(yīng)控制好填筑寬度，嚴(yán)禁因填筑寬度不夠進(jìn)行貼坡，致遇雨期間引起滑坡，導(dǎo)致橋頭路基不穩(wěn)而沉降。因遇暴雨引起滑坡現(xiàn)象，致外側(cè)3m范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)層開裂等現(xiàn)象。橋臺(tái)臺(tái)背填土碾壓應(yīng)與錐坡填土碾壓同時(shí)進(jìn)行，涵洞兩側(cè)填土碾壓應(yīng)對(duì)稱進(jìn)行，都應(yīng)采用小型振動(dòng)夯或手扶振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)，確保壓實(shí)度達(dá)到要求。橋臺(tái)臺(tái)后填土的填料應(yīng)以透水性材料為主，分層壓實(shí)，臺(tái)背回填前應(yīng)按設(shè)計(jì)要求做好防水處理。臺(tái)后地基如為軟土?xí)r，應(yīng)按設(shè)計(jì)進(jìn)行軟基處理，軟基路堤施工時(shí)，必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的要求，實(shí)施分級(jí)填筑路堤，根據(jù)路堤中心沉降速率和側(cè)向位移速率小于設(shè)計(jì)要求的原則選擇合適的填土速度，嚴(yán)禁填土前期慢而后期快的現(xiàn)象發(fā)生。 （4）軟基路堤填筑高度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，以路面重量預(yù)壓過程中，必須加強(qiáng)軟基路基沉降觀測(cè)，并且采用雙標(biāo)準(zhǔn)控制確定路面施工時(shí)間。要求： a.根據(jù)沉降曲線換算的工后沉降量小于設(shè)計(jì)容許值； b.連續(xù)23個(gè)月觀測(cè)的沉降量每月不超過6mm；上述兩個(gè)條件缺一不可。這樣才能保證路面的使用性能，減少或避免橋頭跳車現(xiàn)象