路橋過(guò)渡段路基路面施工常見(jiàn)病害分析
在橋涵、通道等構(gòu)造物與兩端路堤聯(lián)接的路橋過(guò)渡段，路基、橋涵常因不均勻沉降而出現(xiàn)臺(tái)階，當(dāng)此臺(tái)階達(dá)到一定數(shù)值，會(huì)使行車產(chǎn)生明顯的顛簸跳動(dòng)。由于車輛荷載的作用，一般的臺(tái)階呈現(xiàn)中間低兩邊略高的形態(tài)。橋涵兩端臺(tái)階的產(chǎn)生和形成，使車輛的行駛速度受到不同程度的影響。車速的降低幅度視公路等級(jí)、路面類型、臺(tái)階高度、車輛種類和行車速度而異。
公路等級(jí)越高所設(shè)置的結(jié)構(gòu)物也越多，因此形成許多高低不一的橋頭臺(tái)階。因?yàn)闃蝾^臺(tái)階導(dǎo)致汽車減速行駛，使得車輛不可能在高等級(jí)公路的全線(或某一區(qū)段)以設(shè)計(jì)速度運(yùn)行。根據(jù)觀察和測(cè)試，汽車遇到橋頭臺(tái)階，一般要提前150～200m減速，駛過(guò)臺(tái)階以后還需要大約相同的距離加速以恢復(fù)正常行駛速度。
高速公路線形標(biāo)準(zhǔn)高，橋頭引道路堤高，極易產(chǎn)生沉陷和變形，出現(xiàn)橋臺(tái)與引道錯(cuò)臺(tái)、橋臺(tái)路基下沉、路面裂縫、不平，甚至積水等病害。這些病害使快速行駛的車輛顛簸、振動(dòng)、跳車，產(chǎn)生噪音。為解決這一問(wèn)題，應(yīng)從設(shè)計(jì)與施工兩方面著手研究。
設(shè)置搭板
搭板的設(shè)置方法有三種：方法一，從理論上講是完美的，在搭板長(zhǎng)度l范圍內(nèi)，在車輛荷載作用下，路面的彎沉逐漸變化，但這種方法給實(shí)際施工帶來(lái)很大困難。方法二，它的特點(diǎn)是克服了方法一的施工困難，而且又有效地解決剛?cè)徇^(guò)渡的問(wèn)題。方法三，采用預(yù)留反向坡度，即搭板與橋臺(tái)連接處標(biāo)高一致，而與路面連接端則高于設(shè)計(jì)標(biāo)高，形成一個(gè)預(yù)留的反向坡，坡度大小根據(jù)路橋之間的沉降差而定，此法的關(guān)鍵在于考慮路線縱斷面平順的前提下，確定沉降羞和預(yù)留反向坡度。
搭板與橋臺(tái)間的錨固有豎向和水平向兩種方法?？紤]到搭扳自由端在車輛荷載作用下必然發(fā)生豎向位移，而水平向的錨固更符合這一受力狀態(tài)，并有利于橋臺(tái)受力，因而搭板與橋臺(tái)間宜采用水平錨固。
不設(shè)置搭板
目前，如果不設(shè)置搭板，則應(yīng)對(duì)臺(tái)后填筑作周密設(shè)計(jì)和認(rèn)真施工，對(duì)填料和壓實(shí)應(yīng)有更高要求，或采用專門的結(jié)構(gòu)措施，如鋪土工格網(wǎng)、填筑聚乙烯塊等。具體做法在臺(tái)后填筑和地基處理中加以論述。
臺(tái)后填筑
橋梁兩端路堤沉降由地基、路基、路面三部分壓縮變形組成。其中，地基的壓縮變形由路基路面的恒載和車輛荷載引起，填料的壓縮、固結(jié)、次固結(jié)引起路基路面結(jié)構(gòu)層因行車作用而被壓縮。
對(duì)于面層，若搭板上和橋面上的面層結(jié)構(gòu)和厚度相同，則不會(huì)產(chǎn)生沉降差，因此搭板上和橋面上應(yīng)采用相同的面層結(jié)構(gòu)和厚度。
車輛荷載的作用的影響深度一般2m左右，因此一般搭板下的加強(qiáng)層不超過(guò)2m。但實(shí)踐證明，由于填料自身固結(jié)和施工要求不嚴(yán)，若不對(duì)整個(gè)臺(tái)背填方作加固處理，則不能徹底解決橋頭跳車問(wèn)題，國(guó)內(nèi)一些成功解決橋頭跳車的實(shí)例也證明需對(duì)整個(gè)臺(tái)背填方作加固處理。
因此，對(duì)整個(gè)臺(tái)背填筑從地基開(kāi)始應(yīng)采取適當(dāng)?shù)募庸檀胧捎蒙靶酝?、砂礫、碎石土填筑，必要時(shí)用石灰或水泥進(jìn)行穩(wěn)定處理，也可采用半剛性材料填筑，以此減少路基工后沉降，同時(shí)相應(yīng)提高壓實(shí)度要求。
土工合成材料加固臺(tái)背路基可以有效地控制填土荷載作用f的變形和自然沉降，尤其是不均勻沉降。這是由于土工合成材料可以增強(qiáng)土體本身顆粒間以及土顆粒與土工合成材料接觸面問(wèn)的磨擦咬合作用，使土體部分應(yīng)力得到擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移，從而使土體的垂直應(yīng)力和水平拉應(yīng)力明顯降低，士體剪應(yīng)力明顯提高，土體承載能力和抗變形能力、抗裂能力因此而得到明顯的提高。但地基為軟基時(shí)，應(yīng)先預(yù)以加固處理。
臺(tái)背回填的壓實(shí)質(zhì)量是影響臺(tái)背路基沉降與跳車的一個(gè)重要因素，臺(tái)背回填因位于臺(tái)背這個(gè)特殊位置成為碾壓的一個(gè)薄弱部位，壓路機(jī)難以碾壓，且機(jī)械振動(dòng)力太大時(shí)，對(duì)臺(tái)墻有影響。因此，臺(tái)背回填處的壓實(shí)宜選用小型壓實(shí)機(jī)具，分層壓實(shí)厚度宜薄，一般應(yīng)在10～15era范圍內(nèi)。在材料選擇上，應(yīng)選用易于壓實(shí)的材料。實(shí)踐證明，在達(dá)到同～雎實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的條件下，臺(tái)背回填處粘性土的壓實(shí)功要比砂礫料或二灰碎石的壓實(shí)功多一倍以上。要臺(tái)背回填粘性土壓實(shí)度達(dá)到95％以上，使用小型壓實(shí)機(jī)具是相當(dāng)困難的。
在路橋過(guò)渡段，若單純依靠橋頭搭板，由于路基壓實(shí)度沒(méi)有得到保證，路基下沉，將造成搭板下地基的非均勻甚至脫空，而這對(duì)搭板的受力是極為不利的，因此，配合設(shè)置橋頭搭板，對(duì)路基的壓實(shí)必須進(jìn)行有效的控制。在壓實(shí)時(shí)，距路基頂面lm左右范圍內(nèi)最好用振動(dòng)式壓路機(jī)，或其它小型壓實(shí)機(jī)械，每層填筑厚度視壓路機(jī)械的振壓作用深度而定，按分層填筑、分層碾壓、分層檢測(cè)法施工。為了使壓路機(jī)盡量靠近構(gòu)造物，可將路基縱向填筑成1o～15。的斜坡，使與構(gòu)造物(如翼墻)成鈍角，以便壓路機(jī)碾輪盡量接近。此角度不宜過(guò)大，便于碾壓機(jī)械作業(yè)穩(wěn)定安全。該段坡長(zhǎng)不小于5m。
地基處理
處理好橋背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)已有換土法、超載預(yù)壓法、減少附加應(yīng)力法、排水固結(jié)法、深層攪拌法和高壓噴射注漿法、振動(dòng)碎石樁法等處理方法，可以根據(jù)實(shí)際情況應(yīng)用，以改善地基性能，提高承載力，減少沉降，縮小橋臺(tái)與路堤的沉降差，
避免錯(cuò)臺(tái)。修建在軟土地基上的橋臺(tái)通常采用樁基礎(chǔ)。如果在相當(dāng)厚的軟土層修筑高路堤，則軟土?xí)蚧靥畈牧系馁|(zhì)量而向側(cè)向擠動(dòng)并對(duì)基樁施加很大的力。其后果是使橋臺(tái)產(chǎn)生水平位移或轉(zhuǎn)動(dòng)。這將損壞支座、伸縮縫，有時(shí)還會(huì)損壞橋面和橋臺(tái)。
為了避免不正常的位移的出現(xiàn)，必須減輕回填材料，或者增強(qiáng)地基土或用基樁，達(dá)到抵抗側(cè)向流動(dòng)的強(qiáng)度。
此外在橋頭采用樁板法、輕質(zhì)填料、連接箱式橋臺(tái)、支撐連續(xù)板等措施可有效地減少路基的沉降。
臺(tái)背排水
在路橋過(guò)渡段如果排水處理不當(dāng)，會(huì)使水沿橋臺(tái)路基連接處下滲，降低路面結(jié)構(gòu)層的穩(wěn)定性，路基和地基的穩(wěn)定性，加劇錯(cuò)臺(tái)和跳車。因此應(yīng)根據(jù)臺(tái)背填料類型、降雨資料及滲水量等選擇適宜的排水方式，以疏干臺(tái)后填料的水分。
臺(tái)背路基填筑前，在原地基土拱上亦設(shè)置泄水管或盲溝。在基底上，先作必要的處理。然后填筑橫坡為3-4％的夯實(shí)粘土形成土拱，再在土拱上挖成雙向坡的地溝(地溝尺寸一般寬為40～60cm，深為30～50em)。在臺(tái)背后全寬范圍內(nèi)滿鋪一層隔水材料(可用油氈或下墊尼龍薄膜上蓋油氈)。在地溝內(nèi)四周鋪設(shè)有小孔的硬塑料管(塑管直徑一般不小于10cm，其上小孔孔徑為5ram，布成梅花形，間距控制在1ocm以內(nèi))。塑料泄水管的出口應(yīng)伸出路基外或橋頭錐坡外。在硬塑料管四周填筑透水性好、粒徑較大的砂石材料。再分層填筑臺(tái)后透水性材料，直到路基頂面。
橫向盲溝的設(shè)置與上相同，取消泄水管，以滲透系數(shù)較大的透水性材料填筑地溝(加大粒徑碎石)。用土工布包裹盲溝出口處，并對(duì)其作必要的處理。有時(shí)視需要可在臺(tái)后填方中設(shè)排水墊層。