公路桥梁过渡段软基路基的施工技术分析

　　摘要：公路桥梁过渡段水文和工程地质条件较差、道路与桥梁的衔接部分结构复杂，对地基处理和路基施工质量要求极高。本文首先阐释了公路桥梁过渡段的施工特点和要求，分析了软基路基施工的技术难点和常见问题，进而探讨了如何在软基加固、台背路堤修筑和桥头路基填料选择、搭板设置和排水系统施工等环节采取有效措施，有效控制公路桥梁过渡段基础的不均匀沉降和路基、路面结构变形。

　　关键词：软基路基施工;技术难点;过渡段;公路桥梁

　　引言：

　　公路桥梁通常架设在沟壑、河谷等地势低洼、地下水水位较高的地段，所以，过渡段的路基与桥台基础大多为软土层。在施工技术方案设计和实施过程中，既必须保障基底承载力达到设计要求，又需要考虑因路基、桥台结构刚性、荷载差异带来的沉降差和塑性变形风险。

　　一、公路桥梁过渡段的施工特点和技术要求

　　由于处于复杂的工程与水文地质路段，公路桥梁过渡段施工存在很多技术难点。如若处理不当，极易发生不均匀的基础沉降和结构变形，并且在公路桥梁使用过程中很快出现各类病害。首先，过渡段软土地基的含水率等指标通常达不到设计条件，需要结合现场勘察结果，依据相关技术规范合理选择加固措施;其次过渡段地下水水位通常较高，桥头路基和桥台背后路堤填料较易受到侵蚀和引发结构失稳，要求施工时严格控制填筑材料的性能和施工工艺。此外，由于修筑桥台和路基所用材料物理性质有所差异，使得二者的刚性明显不同，当车辆经过过渡段时会出现变形差，容易出现桥头跳车现象。

　　二、过渡段软基路基施工技术难点和常见问题

　　(一)基础承载力和沉降量控制

　　软土路基由于含水量大等原因导致其稳定性和承载力均达不到公路桥梁设计要求，而且在行车荷载的长期作用下，还容易出现土层的侧向变形和移动，导致基础结构失稳。并且在桥台、路基刚性和静载差异作用下，发生不均匀沉降的概率较高。首先，软土地基孔隙率高、含水量大且大多质地不均，在公路桥梁静载和行车动载长期作用下，会出现纵向和横向的压缩和变形，导致路基结构变形和出现不同部位的沉降差，进而影响边坡、路面和桥台结构稳定性;其次，在施工荷载、结构静载、行车荷载作用下，软土地基和路基填料会由于物理性质差异产生不同程度的塑性变形，导致桥梁和路基内部产生应力，如果不能将变形差控制在合理范围，会影响公路桥梁的结构耐久性。

　　(二)路基和桥台刚性不一致带来的风险

　　公路路基通常由土石方砌筑而成，而在过渡段与之相衔接的桥台大多是钢筋混凝土结构，二者的刚性存在明显差别。所以，当软土地基发生沉降时，二者所受的内部应力作用和变形量明显不同，极易在刚性突变的连接部位发生应力集中，并且在行车荷载的反复作用下造成结构病害。

　　(三)台背路堤的变形控制

　　桥台背后的路堤填筑施工条件相对特殊，不仅需要控制软基沉降和保障其承载力，还面临如何控制地表和地下水侵蚀、保障回填土压实度的难点。首先，台背路堤填筑的施工作业空间相对较小，不利于压实设备的操作。而且为了避免影响桥台、桥头过渡段路基等结构的稳定性，不宜使用振动压实设备[1];其次，桥台背后的回填土面临雨水侵蚀等问题，而且由于其高度、体积明显超出桥头过渡段路基，还需要考虑降低二者重力差以减少不均匀沉降风险。所以，桥台背后的回填土材料和施工工艺设计非常关键。

　　三、过渡段软基路基施工技术要点

　　针对公路桥梁过渡段软基路基的施工技术难点，应结合具体工程的现场工程和水文地质勘察资料，根据设计要求合理选择软土地基加固工艺和桥头过渡段路基、桥台背后路堤填筑材料，并且做好施工过程中的沉降差、变形量等参数的监测，有效控制搭板施工、台背路堤填筑等关键环节的施工质量。

　　(一)软基加固

　　为了确保公路桥梁过渡段路基结构的稳定性与承载力，必须结合具体的土质、地下水水位、施工技术条件等因素合理选择软基加固工艺，对路基施工范围内的软土层进行处理。目前排水固结、超载预压、深层搅拌桩等都是比较成熟和有效的工艺，其中深层搅拌桩是施工工艺简单且效率相对较高的方法，在目前的公路桥梁过渡段软基路基施工中的应用较多，适用于饱和粘性软土地基的加固。其原理是根据公路桥梁的基础承载力需要，利用机械设备将水泥浆或石灰粉与一定深度的软基土层搅拌并固化成桩[2]。利用桩体传递公路桥梁荷载并支撑整体结构，而且按照设计间距、深度排列的搅拌桩起到了挤压周边土体，防止其侧向变形和位移的作用，可以有效控制过渡段路基的不均匀沉降。

　　(二)台背路堤和桥头路基的施工

　　为了均衡台背路堤和桥头过渡段路基结构的自重，并且有效控制二者的变形量和沉降差，保障过渡段整体结构的稳定性，原则上台背路堤填筑材料必须在具有较大强度、摩擦角的同时，透水性良好且密度较小，以利于排水和保障压实度[3]。因此，在施工过程中，根据当地条件既可以选择沙砾、碎石等硬度大和较易压实的填料，也可以使用密度小且强度指标能够达到设计标准的粉煤灰等废渣，以降低沉降差和路基、桥台衔接部位的内部应力。在填筑施工过程中，要按照设计要求控制每一层的松铺厚度和压实度，根据现场条件合理选择压实设备。而桥头过渡段路基的填土则要保障其含水量等指标达到设计要求，否则应采取翻晒或洒水等措施，确保路基结构密实且均质。

　　(三)搭板施工

　　设置搭板是实现桥头道路结构与桥台刚性渐变性过渡的有效技术措施，在施工后的基础沉降过程中，能够均衡各部分结构受力并控制变形差，在路基结构受力趋于平衡前，避免出现结构失稳和路基、路面破坏的现象。首先，搭板长度取决于施工后路基允许沉降量，原则上不超过15m;其次，搭板和桥台顶部利用锚栓连接固定，而另一端则搭接在桥头路基之上[4]。当其长度大于8米时应分段搭设，以便均匀控制路基沉降带来的内部应力和变形。此外，在搭板设置过程中，要严格控制连接其与桥台的锚筋间距等参数，并且在路面施工过程中避免其位移超出允许值。

　　(四)排水系统的设计和施工

　　由于公路桥梁过渡段地下水水位偏高、地表水流向复杂，既要在路基施工过程中防范地下水和地表水的侵扰，也要设计必要的排水系统，控制其对使用中路基的侵蚀和冲刷，保持过渡段基础结构的稳定性。首先，当地下水水位高于设计要求时，应在施工前采取措施降低水位，并且通过使用土工格栅、敷设反滤层等方式排水和防水;其次，通过设计排水管沟排除进入台背路堤的地表水，在保障回填土压实度的同时，防止公路桥梁使用过程中出现路基积水而引发基础沉降和变形。

　　四、结束语

　　过渡段在公路桥梁工程施工中质量要求高、现场环境条件复杂，实践中必须根据设计要求和现场的工程、水文地质勘察结果合理设计施工技术方案。并且在施工过程中严密监测软土地基、路基、桥台的沉降和变形，当相关参数超出允许值时查明原因并进一步优化既定方案，保障过渡段结构的稳定性和公路桥梁的使用安全。

　　参考文献：

　　[1]欧阳书. 公路桥梁过渡段软基路基的施工技术研究[J]. 装饰装修天地， 2016， 000(012)：312-312.

　　[2]刘长锋， 吴雪彬. 公路桥梁过渡段软基路基的施工技术研究[J]. 工程技术(引文版)， 2016， 000(002)：00123-00123.

　　[3]郑杰. 公路桥梁过渡段软基路基的施工技术及桥头软基处理[J]. 科技風， 2016， No.287(05)：12-12.

　　[4]胡贻建. 公路桥梁过渡段软基路基的施工技术分析[J]. 建筑工程技术与设计， 2018， 000(002)：325.

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