对路桥过渡段路基路面优化设计与施工的探讨

　　摘 要：随着社会的不断进步，人们对路桥工程的施工质量越来越重视。在路桥施工中路桥过渡段的连接问题是常见质量问题之一，如果处理不好，路面容易出现沉陷或跟桥台脱开,车辆通过台背时跳车严重,车辆振动会影响人的舒适性、还影响桥梁的安全和公路的正常使用,路基沉陷过大使路桥过渡段上的路基路面寿命缩短、维修改善费用增加,经济损失严重甚至交通中断造成更大的社会和经济的损失。本文将以路桥过渡段路基路面作为研究对象，对其设计和施工技术进行简单的探讨。

　　期刊发表关键词：路桥工程;过渡段路基;优化设计与施工

　　Abstract: With the social progress, the construction quality of road and bridge projects was paid more and more attention. Connectivity issues in the transition section of road and bridge construction in road and bridge is one of the common quality problems. This article will take bridge transition section of pavement as the object of study, simple discussed the design and construction technology.

　　Key words: road and bridge projects; the transition of the subgrade; optimize the design and construction

　　中图分类号：U416文献标识码： A 文章编号：2095-2104(2012)03-0020-02

　　在路桥过渡段路基路面工程中，常见的质量问题和病害主要有：在路堤与桥涵和通道的连接处，路基经常由于不均匀的沉降而产生台阶的状态，当台阶的数量和深度逐渐加大时，则容易使过往的车辆产生明显的颠簸和跳车现象，影响交通正常通行的同时，也对驾驶者的生命安全产生威胁;等级越高的路桥工程，其设置的结构物也就越多，因此很容易在桥头部分产生高低不一的台阶，影响车辆正常运行;由于高速公路的线形标准高，因此其桥头引道的路基较高，极容易产生路面的沉陷和变形，甚至使路面出现裂缝和积水的现象。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，应当从设计方案和施工方案两个方面同时进行研究。

　　一、路桥过渡段路基路面设计技术方案

　　为了避免路桥过渡段路基路面出现上述问题，通常情况下有两种设计方案，一种是设置搭板的设计方案，另一种则是不设置搭板的设计方案。

　　(一)设置搭板的设计方案

　　1 . 从理论上讲，设置搭板的方法是十分科学的，在搭板的长度范围内，随着车辆荷载作用的增加，路面的弯沉程度会逐渐发生变化，将可以避免桥头跳车的现象，然而这种方法施工的难度却相当大，因此在实际施工中，设计搭板往往采用第二种方法。

　　2 . 采用预留反向坡度的方法，使得搭板与桥台的连接处达到一致的高度。在设计时，需要使道路的平面连接端比设计的标高稍高，以此构成一个预留的反向坡，坡度的大小则根据路桥之间沉降差来决定。这种方法的关键之处在于考虑路线纵断面平顺的因素下，统计确认沉降差和预留反向坡度。搭板与桥台间的锚固有竖向法和水平法向两种方案。需要注意的是，

　　搭板的自由端容易受到车辆的荷载作用而发生竖向的位移，而且考虑到桥台的受力程度，因此认为采用水平向的锚固方案更加符合。

　　另外，在搭板的基础上架设枕梁对于缓解路桥过渡段的坡度有着很大的帮助。枕梁能够将搭板上负载的巨大压力进行分散，分布到面积较大的地基上面，同时也可以使搭板的横向抗弯刚度增加。但是，经过详细的研究之后我们认为，如果将枕梁搭设在搭板的尾端，则无法很好地实现对板底弯拉力的控制，会造成板底的最大弯拉力增加了大约 1 / 3 ，而这时，如果枕梁周围的地基没有得到适当的处理，则会发生局部的下沉，造成二次跳车。

　　(二)不设置搭板的设计方案

　　目前，我国很多高等级的路桥工程中，都采用在桥头设置搭板的方法，然而一旦搭板受到破坏，不仅影响交通的正常通行，同时搭板的维修费用也相当高，维修难度相当大。近年来，国外的很多国家，在路桥过渡段的设计中不再设置搭板，而将设计的重点放在台后的填筑部位，同时加强对施工方案周密的设计，对施工技术严格的控制，提高对填料和压实度的要求，取得了不错的效果。

　　1.台后填筑

　　桥梁两端路堤的沉降是由地基、路基、路面三部分的结构压缩变形所组成。其中，造成地基压缩变形的主要力量是来自于路基路面的恒载和过往车辆的荷载，因此，采用的填料是否能够达到压缩、固结、凝块的要求是决定路基路面结构能够承受多少荷载的关键。车辆荷载的作用一般会影响到路面以下的 2m 左右，如果搭板与桥面上的面层结构厚度相同的话，则不会在过渡段产生沉降差，所以搭板下的加强层厚度一般不会超过 2 m 。经过研究证

　　明，填料自身所具有的固结能力有限，而且对施工技术的要求不够严格，如果不对

　　整个台背进行加固处理的话，则无法彻底解决桥头跳车的问题，而国内外很多成功解决桥头跳车问题的实例中，也全部都采用了对整个台背加固的方法。例如济青高速公路要求所有的构造物台背回填透水性好的砂性土或石灰土，许漯高速公路要求原设计 95% 区由素土改为石灰稳定土，压实度要求从地基开始均为 95% 。

　　2.地基

　　加强对桥背软弱地基的处理是解决桥头桥车问题的关键。在针对软弱地基的处理方法上，目前我国国内常用的有换土法、超载预压法、减少附加需力法、高压喷射注浆法、振动碎石桩法等处理方法，具体方法的采用则根据施工现场的情况进行选择。对软弱地基的处理目的在于改善地基的功能，提高其对荷载的承受能力，使桥台与路堤之间的沉降差降到最低。此外在桥头采用桩板法、轻质填料、连接箱式桥台、支撑连续板等措施可有效地减少路基的沉降。

　　二、路桥过渡段路基路面的施工方案

　　(一)台后填筑

　　在施工过程中，针对整个台背填筑应当从地基施工开始就要采取相应的加固措施，通常采用砂土、沙砾以及碎石土进行填筑，如根据加固需要可以使用石灰或者水泥加强其稳定性处理;另外，也可以使用半刚性材料进行填筑，以此便可减少路基施工后的沉降，同时对压实度的要求应当适当提高。使用土工合成材料对台背路基进行加固，能够对填土在荷载作用下产生变形和沉降起着有效的控制作用，尤其是对不均匀沉降的控制作用更加明显，如果是对软土地基进行施工，则首先应当对地基进行加固处理。

　　(二)地基处理

　　在软土地基上进行桥台的修筑时，通常需要采用桩基础，如果是在很厚的软土层中进行路堤的修筑，回填料的质量将会由于向两侧挤动而使得基桩承受的压力加大，必然会导致桥台产生移动，不仅会损坏桥台的底座、产生伸缩缝，甚至会使整个桥台和桥面受到损坏。因此，为了避免发生不正常的位移现象，需要对回填料的强度进行有效的控制。

　　(三)台背排水

　　在台背路基填筑之前，需要在原有的地基土拱上设置排水管或者是盲沟。首先在基底上需要进行必要的处理，填筑横坡度为3%～4% 的夯实黏土形成土拱，然后在土拱的上方进行双向地沟的设置。在台背的后部，需要全范围的进行隔水材料的铺设，在地沟的周围需要设置具有小孔的硬塑料管。应当确保泄水管的出口能够伸出路基之外或者是桥头锥坡之外，桥台背面应设置防水涂层以避免渗水对结构物的侵蚀，对于回填区顶面与底面排水，回填表

　　面应夯实并设置截、排水设施，必要时表面予以封闭。

　　(四)搭板设置与不设置搭板时引道的施工

　　通常情况下，搭板设置的方法主要包括以下几种，即预留反向坡、路面厚度刚度渐变及搭板和面层顶面平行。为了保证搭板和桥台之间的有效连接，首先，需要在台背和搭板二者之间设置竖直与水平的锚栓，因为这样可以有效防止搭板纵向滑移，进而导致桥头处凹陷。其次，为了防止搭板因为扭动对路面所产生的影响，把搭板靠近牛腿上边边缘设计成倒角显得尤为必要，当使用橡胶支座时，支座的间距应当确保在80 cm 上下。此外，为了有效防止雨水渗入，一般要在搭板和桥台接缝的地方塞入填缝材料，比如，沥青麻絮及玻璃纤维类的物质等。总之，在搭板施工中，一定要依照规定进行立模，且确保其表面平整度与坡度。当

　　不设置搭板时，对台后填筑进行精心设计与规范施工显得尤为重要，在这种情况下，对压实与填料就有更为严格的标准。

　　(五)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，为了确保桥梁施工质量，在桥头的回填处不应当设置料厂或者是预制厂，并且将预留回填段的长度确保在 15m 以上，确保各种大型机械设备能够在最小工作长度内完成工作。另外，应当确保高等级公路的桥头路堤沉降值在 5 c m 以内。需要注意的是，对于小跨度的构造物，在施工技术和施工质量的控制方面，应当与大中型桥梁一样给予同等的重视。

　　三 、减轻桥头跳车的其他有效措施

　　(一) 轻型填料换填

　　轻型填料可以有效减轻软土地基上路堤的重量，进而减少地基的压缩变形及提高路堤的稳定性，然而轻型填料假如没有较好的刚度与强度，就会使地基性能降低。一般来说，轻型填料要有较好的耐霜性、良好的抗压碎及化学腐蚀能力及较高的弹性内摩擦角。

　　(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。

　　(三) 石灰加固土路基

　　在施工的过程中，要最大限度采用先填后挖的方法，且从以下几个方面控制石灰土的填筑质量，比如，台后填筑石灰土要采用集厂拌，充分拌和后再运到现场; 台后填土和路堤接槎处要尽可能地开台阶，倒梯形一边坡度为 1∶ 1; 通道和涵洞要最大限度提前安排施工，确保路基路面施工之前，台后填筑要较长时间的稳固过程。

　　总之，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，桥头跳车是由于引道路堤与路桥过渡段桥台两者的差异沉降所导致的，桥头跳车影响了行车的舒适度与安全性。桥头路基设计包括设置搭板与不设置搭板设计两种类型，其中设置搭板可以有效降低桥头跳车，当不设置搭板时，对台后填筑进行精心设计与规范施工显得尤为重要。因此，我们需要从设计方案和施工方案两方面同时采取合理化措施，采用合理的设计方案和施工方案，减少或者避免路桥过渡段的病害，确保路桥过渡段的施工质量，进而促进我国路桥工程的全面发展。

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