1、1路桥过渡段路基路面设计与施工技术摘要：随着社会经济的发展，我国路桥工程也发展迅速，近几年，路桥工程的质量问题逐渐得到社会的广泛关注，但是对路桥过渡段上的路基路面研究显得十分薄弱，因此，被列为公路工程质量通病。本文主要对路桥过渡段路基路面的设计及施工技术进行分析，并提出有效的质量控制措施。 关键词：路桥过渡段；路基路面设计；施工技术 中图分类号： TU74 文献标识码： A 引言 随着我国经济的快速发展，我国路桥工程建设取得了巨大的成就，在建路桥工程规模的持续扩大，有关其质量问题也开始凸现并日益成为人们普遍关注的焦点问题，为了缓解和消除这些问题对路桥过渡段路基路面所产生的影响，应当从设计阶段就
2、对其进行质量控制。 一、路桥过渡段路基路面施工常见病害及其原因分析 （一）路桥过渡段路基路面施工中常见的病害分析 在路桥过渡段的施工中，因为对桥头引道过渡段结构不合理的设计、桥台台背路堤压实度与桥头引道软土地基处理不符合标准，容易出现路堤与桥台之间存在因强度渐变而发生不均匀沉降，产生桥台路基下沉，路面不平、裂缝，引道和桥台错台，严重的可能会导致积水等病害。极大的影响路桥的性能与路桥的使用效果和其使用寿命。 2（二）造成病害原因分析 1、桥头引道过渡段结构不合理的设计。桥头引道路基工程中，过渡段工程常用的治理措施有钢筋混凝土过渡板、加筋土法与粗粒料填筑法等。这些治理措施的主要目的是经过提高路基的
3、整体强度，进而降低路桥间的沉降差异与刚度变化，来减少路桥间的不平顺，进而避免或防治桥头跳车现象。从公路工程建设得知，搭板结构是桥头引道过渡段经常采用的。但是，设置搭板以后仍然出现严重的桥头跳车现象，并且出现较为普遍的桥头搭板断板现象。 2、桥台台背路堤压实度不符合标准。公路建设中几乎所有通道、明涵与桥梁等都要求台背填土处理。但是，施工的顺序、机械、用料、施工作业面与经验等工程管理因素也影响着台背填土压实度，通常存在台背填土压实度与设计要求的现象不符，这是路桥过渡段路基路面发生不均匀沉降的基本原因之一。除此之外，在公路营运过程中，在自然因素与车辆荷载的长期作用下的路基路面，会形成土基塑性变形的积
4、累，造成路桥间的沉降差异，进而对公路路面的平整程度有影响。 3、桥头引道软土地基处理不符合标准。经过公路调查结果显示，软基路段因为地基沉降引起的桥头跳车现象主要是在施工图设计时，地质钻探深度不够，钻探布孔偏少，不能及时发现存在软基，或者不能确定探明软基深度与范围和软土的物理力学性质等等，造成桥头路堤软土地基处理遗漏，或采取不恰当的处理方法。除此之外，采用的软基处理选用的计算参数与理论计算方法和软基实际情况存在一些差距，造成软基处治设计不能达到技术要求与预期效果。并且，雨水侵蚀也会导致路堤3强度降低与填土流失，从而导致了路桥过渡段路堤的沉降。 二、关于路桥过渡段路基路面的设计技术分析 （一）搭板
5、的设置方法 设置搭板的方法有三种：方法一，理论上讲是非常完美的，车辆荷载作用下，搭板的长度 L 范围内，路面的弯沉渐渐的发生变化，不过此种方法将会给实际施工带来很多困难。 第二种方法是采用预留反向坡度，是为了使桥台和搭板连接处标高达到一致，道路平面连接端应该高于设计标高，形成一个预留的反向坡，由路桥之间的沉降差决定坡度的大小，在考虑路线纵断面平顺的因素下，统计明确预留反向坡度与沉降差，是此种方案的关键所在。桥台和搭板间的锚固有水平法与竖向法两种方案。然而在车辆荷载作用下搭板自由端一定会发生竖向位移，而平向的锚固符合这一受力状态，同时考虑到桥台受力，所以桥台和搭板间应使用水平锚固。 第三种方法：
6、它的特点是克服了方法一的施工困难，而且又有效地解决刚柔过渡的问题，其中图 1 中的 b 值应根据实际情况经计算而定，一般不应小于 8cm。 图 1 搭板的设置 经过我们更进一步的研究认为，设于搭板尾端的枕梁搭不利于控制板底的弯拉需力，它会让板底最大弯拉需力增加了大概三分之一，如果4板端枕梁周围板下地基处理不当，将会局部产生下沉，形成二次跳车。不过枕梁能将搭板上传递而至的荷载分布到较大面积的地基上，并且能够提高搭板的横向抗弯刚度，所以加设枕梁对路桥是有利的。 （二）不设置搭板的设计 当前，我国很多高等级公路，均把搭板设置于其大中桥处，但随着时间推移，这些搭板有可能出现损坏，一旦出现损坏，不仅对车
7、辆正常运行带来较大影响，而且还具有较大的维修难度和较高的维修费用；所以从上个世纪末以来，很多西方国家在其桥头处就不进行搭板设置，如果不设搭板，将会对台后填筑进行周密设计，同时认真施工，对填料和压实高要求，或者采取专门的结构措施方案，类似铺土工格网、填筑聚乙烯块等。 台后填筑 由路面、路基、地基三部分的结构压缩变形而组成桥梁两端路堤的沉降。其中，导致地基压缩变形的主要力量是来自于过往车辆的荷载与路基路面的恒载，所以，决定路基路面结构能够承受多少荷载的关键在于采用的填料是否能够达到凝块、固结、压缩的要求。车辆荷载的作用通常会影响到路面以下的 2m 左右，假如搭板和桥面上的面层结构厚度一致的话，那么
8、在过渡段就不会发生沉降差，因此搭板下的加强层厚度通常不会超过 2 m 。通过研究表明，填料自身具有有限的固结能力，并且对施工技术的要求也不够严格，若整个台背不进行加固处理的话，那么根本没办法彻底解决桥头跳车的问题，然而国内外许多成功解决桥头跳车问题的案例中，对整个台背均采用了加固的方法。 5地基 处理好桥背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超载预压法、换土法、排水固结法、减少附加应力法、高压喷射注浆法与振动碎石桩法、深层搅拌法等治理方法，可以按照实际应用情况，来改善地基性能，提升承载力，减少沉降，缩小路堤和桥台的沉降差，防止错台。 三、路桥过渡段路基路面的施工技术分析 （
9、一）台后填筑 地基、路基以及路面这三部分压缩变形组成了台后填筑桥梁两端的路堤沉降；其中，车辆的荷载及路基路面的恒载是引起地基压缩变形的主要原因，填料因出现固结、半固结或压缩致使路基路面结构层在行车作用下而发生压缩。就面层而言，如果搭板上的面层结构、厚度均与桥面上相同，则沉降差就不会出现，故对于搭板和桥面而言，所采用面层结构和厚度就一定要相同。由于受车辆荷载作用，其影响深度通常为两米左右，故通常大板型加强层厚度要小于两米。但众多事实表明，因填料自身产生固结，在加上不很严格的施工要求，如果没有加固处理整个台背填方，那么对于桥头跳车这个问题就将无法进行彻底解决；我国有很多桥头跳车这个问题进行成功解决
10、的例子，也充分说明，要彻底解决桥头跳车这个问题就一定要加固处理整个台背填方，所以，在进行整个台背填筑时，就应把适当的加固措施应用于地基。把土工合成材料用于台背路基的加固，可对填土荷载作用下的自然沉降和变形起到有效控制作用，特别是对于不均匀沉降的施工效果更为明显。图 2 为路桥过渡段6施工工艺流程。 （二）地基处理 把软弱地基进行有效处理，这可对桥头跳车进行有效控制。处理软基，当前主要采用的方法比较多，诸如深层搅拌法、排水固结法、换土法、减少附加应立法、高压喷射注浆法以及振动碎石桩法等等，在实际当中可结合具体情况来选择合适的处理方法，以对地基性能进行改善，并把承载力提高起来，把沉降减少下来，最终
11、促使路堤与桥台的沉降差能够大为缩小。若所修建的桥台位于软地基上，则须应用桩基础；若所修筑的高路堤所在的软土层厚度足够大，则软土因受到回填材料质量的作用而产生挤动（向侧向） ，从而把很大的力施加于基桩而使桥台出现水平位移，故在进行地基处理时，一定要应用并加固桩基础。 （三）台背排水 在填筑台背路基之前，必须把盲管或者排水管设置于原有的地基上拱上；具体可这样进行操作：第一，对于基底，一定要进行适当的处理，填筑夯实粘土，使其横坡度为 3一 4以生成上拱；第二，把双向地沟设置于上拱的上方；并把全范围的隔水材料铺设于台背的后部，再把带有小孔的硬塑料管设置于地沟的周围；对于泄水管的出口，一定要让它在路基之
12、外伸出去，为避免渗水侵蚀结构物，应把防水涂层设置于桥台背面，对于回填区的排水（底面和顶面） ，应把截水和排水设施设置并夯实于回填表面，若有必要，应封闭其表面。 （四）其他技术措施 路基填土的固结时间会随着填土的高度和数量的变化而发生变化，7为了保证桥梁施工质量，在桥头的回填处不应当设置预制厂或者料厂，同时将预留回填段的长度保证在 15m 以上，保证各种大型机械设备可以在最小工作长度内完成工作。除此之外，还需保证高等级公路的桥头路堤沉降值在 5 c m 以内。应该注意的是，对于小跨度的构造物，在施工质量与施工技术的控制方面，应当与大中型桥梁一样给予同等的重视。 图 2 路桥过渡段施工工艺流程 四
13、、过渡段施工的注意事项 （一）路桥过渡段路堤填料的选择 实施路桥过渡段路堤填筑之前，要有目的地选择施工路段的填料，采用各种土壤作对比试验。其试验项目包括：土壤的塑限与液限共同测定，实施筛分与击实试验；各种土壤在相同压实机具下达到同等压实度时的松铺厚度和压实遍数的关系。从试验结果中，比较各种土壤的技术指标，从中选出最适合的土壤作为过渡段路堤的填料。填料的选择原则应选用渗水性较好的材料或干容重较大的砂类土。这样的材料具有较好的级配水稳定性与压实特性。 （二）力学加固路堤 土工布、土工格栅、复合土工织物及土工薄膜是目前路堤加固的主要类型，一般来说，力学加固路堤一定要重点考虑内外部稳定性，内部稳定性要
14、着重考虑土体与加固单元间传递荷载的发展及加筋的尺寸，外8部稳定性的评价和传统挡墙与边坡分析有着一定的相似性，对加固的边坡要尽可能地分析表面滑坡的各种因素，对加筋的土挡墙，要重点考虑倾覆及侧滑等因素。 结束语： 路桥过渡段是路桥工程施工过程中容易出现质量问题的重要环节，必须根据工程实际，进行全过程的系统的科学管理，加强结构设计，加强控制施工中的各个环节工序的工程质量，从而有效避免路桥过渡段病害的出现，促进路桥过渡段施工质量的提高。 参考文献： 1王学良.浅谈路桥过渡段路基路面结构设计J.知识经济，2011.08. 2陈晓东.路桥过渡段路基路面施工及病害的防治J.科技传播.2011(14). 3马鹤欣.路桥过渡段路基路面设计与施工技术.交通世界. 2010.（19） 4管尉崴、谢逸云.浅谈路桥工程中过渡段施工质量控制.建筑学研究前沿.2012.11
