论述路桥过渡段施工中技术问题及措施

1 路桥过渡段施工中存在问题及原因

1.1桥头地基处治方法设计不恰当
（1）在路桥施工图设计时，由于地质钻探布孔过少，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。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，不能满足交通部《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》的技术要求
(2)虽然在桥头有许多的软土地基，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。
1.2桥台台背施工中路堤压实度不够
从公路工程建设可知,几乎所有桥梁、通道和明涵等都要求台背填土处治。然而，台后填土压实度由施工用料、施工顺序、施工机械、施工经验、施工作业面等工程管理因素的影响，施工过程涉及各个方面。由于台背填土普遍存在压实不足的问题，这是造成路桥过渡段不均匀沉降的基本原因之一。此外，在公路营运过程中,路基在车辆荷载以及自然因素作用下，会形成土基塑性变形的积累，导致路桥间的差异沉降，从而影响高等级公路路面的平顺程度。
　1.3桥头路堤边坡防护技术缺乏
公路桥头路堤的施工中大多数台背路堤填土常采用砂类、渗水性土作为填料，考虑防水和排水设施较少。通常，对桥台处于长期浸水路段，采用浆砌片石护坡，而其他桥台路段，只在锥坡范围设置浆砌片石护坡，台背设置防格网草护坡或草皮护坡，但是，从公路改建、水毁和收尾工程侦查过程发现，许多桥头路堤沉降较严重的地方，长伴随锥坡和护坡水毁，由于雨水对路堤的冲刷和侵蚀防格网草防护等路堤边坡防护措施未能起到保护路基免受雨水侵害的作用，所以桥头路堤边坡防护措施及台背防水和排水设施的不适当，促使台背填土流失，路基强度降低，在行驶车辆长期作用下，过渡段填土塑性变形，诱发桥头路堤不均匀沉降现象。
1.4 桥头过渡段结构设计不符合要求
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：①大中桥，搭板长度为8m；②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，对桥梁造成损害。

2 加强路桥过渡段的结构设计措施

2.1强化过渡段合理的设置
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。
2.2 设计过程中着重考虑路桥过渡段的路基条件
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。
2.3 采用合适的路桥过渡段的结构型式
在路桥过渡段路基施工设计中，应优先采用土工格栅技术。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。
2.4选择合理的路桥过渡段桥台结构型式以利将来施工
在型式多样的桥台结构中，桩接台帽的桥台结构施工过程是：填筑路堤，钻孔桩基施工，台帽和耳背墙施工。从其施工步骤可知，其过渡段路堤在桥台结构施工前填筑，不受施工作业面的限制，有利于大型机械碾压，不遗留施工死角，压实均匀，压实度易达到设计要求。同时，桥台结构施工时，又为过渡段软土地基和路堤填土留有一定的沉降期，有助于减少过渡段路堤工后沉降。因此，在桥梁设计时，宜首先选用桩接台帽式桥台结构。

3 提高路桥过渡段施工的技术措施

3.1 提高路桥过渡段的施工组织设计水平
如果施工方案和施工组织设计的质量不高，就难以保证在预定的成本范围内，按期交工和确保工程质量。因此，对于施工方案和施工组织设计必须达到以下要求：
（1）要讲究科学的编制程序和方法。
（2）编制时进行技术经济分析和比较，做到设计优化，除了在施工方案和施工组织设计的质量保证，还要做好检查施工准备工作的质量，做好施工人员的技术交底工作，材料的质量控制和机械设备的质量保证。
（3）过渡段的施工组织设计应该有利于减少路桥间的沉降差，在桥台结构完成后尽快安排过渡段陆地与一般填土路堤的施工，使用同样压实能量的压实机械把过渡段路堤与一般路堤的碾压面按大致相同的高度进行填筑碾压，分层填筑时，每层松铺厚度必须控制在15cm内，并在台背墙上划上记号，以保证厚度的均匀性，方便施工人员检查。在路堤和桥台连接部位，路堤与锥坡预压填土应同步填筑碾压，使用大型机械碾压困难时可改用小型振动机充分压实。
（4）在路堤和桥台连接部位，路堤与锥坡预压填土应同步填筑碾压，使用大型机械碾压困难时可改用小型振动机充分压实。
3.2 提高路堤填料的选择和试验
实施台背路堤填筑之前，要有目的地选择施工路段的填料，对要采用的各种土壤做对比试验其试验项目包括：
（1）土壤的液限和塑限联合测定，实施筛分和击实试验。
（2）不同土壤在相同压实机具下达到同等压实度时的压实变数和松铺厚度的关系，从试验结果比较各种土壤的技术指标，选出最适宜的土壤作为填料。
（3）从经济角度考虑，以就地取材为主，就地取材不仅经济而且取材方便不误工，材料的选择原则上应选用干容重较大的砂类土或渗水性好的材料，这样的材料强度高，容易压实，当采用非渗水性材料时，应在土中掺加外加剂。如石灰、水泥等，严禁使用淤泥以及含草皮、树根和其他杂物的土作为填料。
3.3加强压实的施工要求
台背路堤填土应与锥坡填土同时进行，并按设计宽度一次填土，分层填筑过程，每层的压实厚度不超过15cm，其施工顺序为汽车卸土、推土机平整、洒水或凉晒、人工平整、压路机碾压、压实度检测，压路机碾压过程中，既要保证压实度，同时又要注意不损伤台身，具体要求为：
（1）检查填土松铺厚度、平整度和含水量，符合要求后进行碾压。
（2）根据压实试验提供的松铺厚度和控制压实遍数进行压实。
　　（3）采用振动压路机碾压时，除对台背路堤填土与路基土方连接处必须加以振动，增强碾压效果外，桥台附近采用不振动静压，并慢速碾压，以免损伤桥台。
参考文献
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