张晓东

张北县交通局,河北张家口 076450

公路桥头跳车是交通部确定的“公路工程八大质量通病”之一,尤其是高填方路段和构造物多的山区公路,出现的此类病害较多,严重影响工程的整体质量。我省自开展“质量年活动”以来,一直把它作为主要解决的问题之一。经过几年的探索和实践,对此已经有了一个比较清晰的认识,总结出了一些好的经验和做法。

1 桥头路基下沉的原因分析

1.1 地基强度不同

桥涵、通道与路基大都是同年平行施工的,桥涵是刚性体,对地基强度都有较高的要求,都进行了加固处理,所以他一般不会发生沉降变形。而台后填方的地基一般不进行加固,其竖向变形都远大于桥台下的地基变形,由于地基这种差异变形,反映到上部路面,形成路面下沉,出现桥头跳车。

1.2 地基浸水软化

软土地基、湿陷性黄土地基浸水等造成路基沉降。河北省京秦高速公路玉田段属于软土地基。宣大高速公路经过的部分路段属于湿陷性黄土地基。在地质不良路段,两条高速公路的桥头路基都不同程度的出现了沉降现象,造成了跳车。

1.3 台后压实不足

施工时工期工序安排不当,以至桥头填土处于后期,赶工期的现象时有发生,不能很好的控制台背填土的压实度,压实不足造成填方体产生竖向固结变形,形成较大的工后沉降,在台背与路基连接部位造成沉陷形成台阶。

1.4 台后填料不当

桥台一般由浆砌片石或混凝土砌筑,在桥台和填方之间或者锥坡体(一般锥坡提的压实度很难达到要求)下渗,下渗水一般不会对桥台产生破坏作用,但对土类填料,易产生侵蚀和软化,特别填方压实度不够,更易产生侵蚀和软化降低强度,从而导致填方体变形。

2 防治跳车的基本措施

2.1 地基加固处理

为消除桥台与台后填方体的差异沉降变形,需对地基进行加固,尤其是特殊地基,如软土地基、湿陷性黄土地基、河流相冲击洪积物地基更需要进行特殊处理。

2.1.1 软土地基

软土属高压缩、太变形地基,对该地基首先应采用插塑料板、袋装砂井等超载预压等方法进行排水固结。其次根据填方路堤的压力计算,采用喷粉桩、挤密桩等进行加固处理。我省唐津高速公路靠近天津段20km的软土路基就采用了插塑料板、构造物范围内采用喷粉桩以及整个路段超载预压处理,运营几年来质量稳定,没有出现明显的桥头跳车,可以说是我省近几年来处理软土地基桥头沉降比较成功的范例。

2.1.2 黄土地基

黄土地基主要特点具有湿陷性,土质遇水软化变形,在自重及车辆荷载的作用下产生竖向位移,设计前应取土样做含水量、密度和剪切试验并做湿陷性指标和压缩试验,从而确定地基沉降变形试验,其次分段计算填方自重压力,在计算台后填方土体压力的基础上,采用地基加固的处理设计,加设排水设施,及时引导雨水排除路基之外,不至于积水、渗水,防止产生湿陷。

2.2 桥头设置过度段

在路堤和桥涵结构物的连接段上,考虑结构的差异,设计一定的过度段。根据具体情况和采用的措施,过渡段可以分为两种。

2.2.1 路面类型过度

桥涵两端路堤的施工,在一定长度范围(应与路堤高度成正比)内铺设过度性路面,待路堤沉降基本完成后加铺路面层,由于软土地基的沉降是一个渐进的过程,在短时间内不可能完全稳定下来,需要一个较长时间的稳定期。

2.2.2 搭板过度

设计搭板可以使在柔性结构路段产生较大沉降通过搭板逐渐到桥涵结构物上,车辆行驶就不至于产生跳跃。现在我省基本上都是采用了这种形式,在良好的地基条件和填方高度不高的路段效果较好,起到了一定作用,但在高填方路段和地质不良路段,在一段时间内还好,但随着时间的推移,部分构造物也会不同程度的出现跳车现象,所以设置桥头搭板并不能彻底解决桥头跳车的问题,关键还在于台后填料的选择和压实。

3 台背填料的选择

设计和施工中,台背填料应在现场择优选用。尽可能的采用水稳性好的粗颗粒填筑两端路堤,或者设置一定厚度的稳定土结构层。

用粗颗粒材料作为路基的填料,不近改善了压实性能使其易达到压实效果,而且特别有利于在我省北方地区减轻冻融的危害。我省张家口市大部分地区具有良好的沙砾填筑材料。京秦高速公路土质路基部分,高出原地面台背填土就是采用了稳定性较好的石灰土的处理方法,经过近几年的使用,质量稳定,没有出现明显的沉降。

4 注意台背填土的碾压方法

施工过程中尽可能的扩大施工场面,以便充分发挥大型压路机的使用,认真施工,给予充分压实。当场地受到限制时,可采用横向碾压的方法,以便使压实机械尽可能的靠近台背进行碾压。对于压路机不能靠近的部位,采用小型压路机配合人工夯实、碾压,最终使压实度达到设计要求。

5 设置完善的排水设施

填方的排水设施对填方的稳定极为重要,特别是在靠近构造物背后的填料,在施工中及施工后易积水下沉,因此应保证施工时的排水坡度,设置必要的地下排水设施。也可以在桥台与填方段结合处及过渡段的路面下设置垫层,以防止路面下渗水进入填方体。对中间为砂砾石填料、两侧为土类填料的填方体与加固地基结合处做30m~50m 向集水管和5m~10m的横向排水管,以排泄填方体与加固地基之间的下渗水。

6 强化施工质量管理,提高施工质量

由于桥涵两端路堤所处的位置和特定条件使其有别于一般地段路基质量要求,所以在制定我省《河北省公路工程质量检验评定标准》时,在交通部版本的基础上加上了“台背回填”的内容,并作为一个分项工程进行检查,对台背的压实厚度、压实度以及平整度3个指标都规定了严格的检查方法和频率。从施工经验来看,一般每层压实厚度不宜超过15cm,压实度应控制在95%以上,顶部的压实度可提高至96%,高速公路及一级公路台背回填部分的平整度的规定值不超过15cm。

7 结论

桥头跳车是河北省公路乃至全国公路较常见的道路病害之一,但解决桥头跳车并不存在复杂的技术问题。只要周密细致的作好地质调查,原因分析充分,对可能出现的病害设计出切实可行的预防方案;在施工阶段,严抓细管,严格按照设计以及有关标准的要求,完善施工工艺、方法和强化施工质量管理,就能很好的解决之一病害。