路梁沉陷防治措施分析
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【摘要】结合桥梁引道沉陷的实际问题，从桥头引道的设计、施工和养护的角度出发，提出预防和治理桥梁引道不均匀沉陷的措施，对保证道路的通行能力、交通安全和行车舒适性等具有重要意义。
【关键词】路桥；沉陷；防治；措施
桥梁引道产生不均匀沉降，导致桥头产生跳车现象，在公路建设中是一个比较普遍的问题。对于高等级公路，桥头引道不均匀沉降量2cm以上就感觉到跳车，5cm以上就会感觉到严重跳车，此时会引起交通安全问题。也就是说，预防和治理桥梁引道不均匀沉降对高等级公路具有较高的要求，成为高等级公路建设的一个不可忽视的问题。
1 路桥沉降问题分析
1.1 桥梁引道不均匀沉陷问题
在高等级公路的建设中，为了防止或减轻桥梁引道不均匀沉降量，避免桥头跳车现象，设计与施工必须从思想、技术和施工管理手段充分重视路基路面的设计和施工质量，认真做好路基沉降的预防工程，减少因设计和施工方面的原因而加重桥头跳车的现象。
1.2 设计必须考虑桥头路堤因工后沉降引发的纵坡变化值标准
桥台与路堤之间存在着不均匀沉陷，造成桥头路段纵坡变化，导致纵坡不顺畅及其构造物的附加变形，产生桥头跳车现象，必须制定相应对策和处治技术标准。交通部“七五”科技攻关项目“软基综合处理课题”指出，若由沉降引起的纵坡变化值不超过2‰，则驾驶员按120kmPh速度行驶时未感觉有桥头跳车现象。国外也有设计规范规定了由沉降引起的纵坡变化值不大于4‰的要求。纵坡变化值标准的高低直接涉及到软基处理费用，在设计中必须充分考虑技术和经济性，选择合适的技术标准。
2 桥台软基的处治
如果在桥台桩基成桩之前未对软土地基处理，则桥台桩基施工完成后，桩侧软弱土层受到桥头填土路堤竖向荷载的作用，使软弱土层的压缩下沉量大于桩的竖向位移值时，包括桩身压缩在桩底下沉位移，此时压缩土层将对桩产生向下的负摩擦力，从而增大桩所承受的轴向荷载。与此同时，当土层中地下水位下降引起地面下沉以及土层的压缩下沉大于桩身的下沉速度时，也会对桩产生负摩擦力，增大桩所承受的轴向荷载。因此，必须认真对待桥台软土地基问题，加强研究其对路基路面工程的影响程度，寻找解决桥头跳车现象的软土地基处治方法。分析国内高速公路软土地基处治大多采用排水固结法，仍然存在软基路堤不均匀沉陷，桥头产生跳车现象，除软基路堤设计与施工细节欠妥之外，一个主要原因是未能保证充分的软基排水固结时间，往往在沉降尚未稳定的情况下就进行路面施工。因此，为了保证软基路段的施工质量，消除或减轻软基路堤不均匀沉降的现象，必须采取下述措施:
2.1 尽可能地提前软土地基路段的施工时间，尤其是桥台地段的施工时间，争取更长的预压时间，以减少软基工后沉降量。
2.2 根据软土的地质条件、土层性质和路堤填筑高度，一般路段采用袋装砂井或塑料排水板处理，采用不同的施打长度和施打密度，其间距在邻近桥头路段附近适当加密；在桥台处设置搅拌桩过渡段，并在搅拌桩过渡段末端与袋装砂井或塑料排水板加密区交接处设置土工织物砂垫层，以协调变形。
3 提高软基路堤的强度和稳定性，减少路堤和路面结构层的沉降
针对目前高等级公路软土地基处理较多采用排水固结法，结合桥梁引道存在不均匀沉降而引起桥头跳车现象，从提高软基路堤的强度和稳定性、减少软基路堤工后沉降的角度出发，设计阶段和施工过程必须解决好下述若干问题。
3.1 在设计阶段，要尽可能考虑设置桥头搭板，在搭板与桥台连接处作构造处理，若有可能可将桥台处的伸缩缝移到桥墩上，使上部构造的桥面连续扩大到搭板内，减少桥台处的变形因素。同时，认真分析桥台地基土层情况，确定如何使桥台填土路堤更为密实的方法。邻接搭板的路堤一定长度内，路基采用水泥稳定碎石层处理，并设置一层钢筋网，使路基刚度逐渐过渡。设置桥涵构造物应允分考虑台背填方路基的地质情况、填方高度、路堤长度、填料来源及路堤沉降等问题，选择恰当的桥涵位置、跨径及桥台后部防护工程，尽量避免大河面小跨径桥涵。设计单位应严格执行现行的公路工程技术标准、规范和相关的规定要求；对桥头跳车的部位进行详细设计，提出施工指导意见；并且认真详细地进行设计交底。其次设计单位要优化桥台设计形式，推荐采用U型桥台；100m以上的大桥桥头必须设置桥头搭板；设计中对设置搭板的桥头必须按预防两次跳车进行设计；对桥台台背路基应进行换填处理，大桥台背填料顺路线方向长度自台身起，底面不小于3m；拱桥台背填筑长度不小于台高的3～4倍，涵洞两侧填筑长度每侧不小于2倍孔径长度，并且其填筑的材料应选择强度高、渗水性好、塑性好、压实快、透水性好的材料；新建明涵应采用方涵形式，原则上涵顶标高不高于路面基层底标高；暗涵可采用圆管涵，孔径不得小于1m；台后及桥头处路基必须设置排水设施如横向泄水管或盲沟，避免水对路基材料的浸润，来减小台后路基的沉降量；对台前、台后的不良地质路段，按要求必须采取特殊技术措施进行处理，使路基固结减少沉降。
3.2 施工管理上的防治:施工单位要严格按设计文件、施工规范、合同条款及相关的技术标准进行组织施工；施工单位要根据产生桥头跳车的具体原因制定具体防治措施，在完善质量自检体系和质量自检程序的同时，要加强对施工原材料和施工工艺的控制，特别是要加强对产生桥头跳车部位的施工工序的检查，将产生桥头跳车的隐患消灭在工程施工过程中的每一个环节上。
3.3 施工过程中的防治:施工单位要根据桥涵两侧的实际地质情况，确定合理的施工方案、选择切合实际的施工工艺和施工工序；按照《公路桥涵施工技术规范》的要求，严格控制施工质量。处理好台背填土前软弱地基，是控制桥头跳车的重要措施。对软基处理目前国内已有不少处理方法，如排水固结法、换土法、振动碎石桩法等，都是行之有效的方法。可以根据实际情况应用，以改善地基性能，提高地基承载力，减少沉降，缩小桥台与路堤的沉降差避免错台。同时考虑到桥头大多为高填土施工，可在桥头考虑采用材质较轻的粉煤灰填筑，且应控制好填筑宽度，严禁因填筑宽度不够进行贴坡，致遇雨期间引起滑坡，导致桥头路基不稳而沉降。因遇暴雨引起滑坡现象，致外侧3m范围内结构层开裂等现象。桥台台背填土碾压应与锥坡填土碾压同时进行，涵洞两侧填土碾压应对称进行，都应采用小型振动夯或手扶振动压路机进行压实，确保压实度达到要求。桥台台后填土的填料应以透水性材料为主，分层压实，台背回填前应按设计要求做好防水处理。台后地基如为软土时，应按设计进行软基处理，软基路堤施工时，必须严格按照设计的要求，实施分级填筑路堤，根据路堤中心沉降速率和侧向位移速率小于设计要求的原则选择合适的填土速度，严禁填土前期慢而后期快的现象发生。
3.4 软基路堤填筑高度达到设计标高时，以路面重量预压过程中，必须加强软基路基沉降观测，并且采用双标准控制确定路面施工时间。要求：
a.根据沉降曲线换算的工后沉降量小于设计容许值；
b.连续2～3个月观测的沉降量每月不超过6mm；上述两个条件缺一不可。这样才能保证路面的使用性能，减少或避免桥头跳车现象，有利于车辆行驶。
4 小结
桥头引道不均匀沉陷是现存比较复杂的技术问题，预防治理并加强施工质量控制是一项长期而艰巨的工作，在严格按照施工规范操作规程下，还需建设方、设计方、监理方及其它相关方等各单位共同努力才能完成，使桥头跳车问题得到进一步的控制和解决，创造一个良好的行车条件，提高行车的安全性。
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