摘要:本文針對目前在道路工程中比較常見的“橋頭跳車”現(xiàn)象,對路橋過渡段產(chǎn)生的不均勻沉降問題進行分析,并探討了施工中應采取的措施,以減少進而避免這種不利的現(xiàn)象產(chǎn)生,提高行車舒適性。 
關(guān)鍵詞:道路工程;路橋過渡段;不均勻沉降;施工措施; 
  前言 
  在道路工程的橋頭處,因橋臺和路堤之間剛度相差較大,過渡段產(chǎn)生不均勻沉降,出現(xiàn)橋臺跳車現(xiàn)象。這是城市道路工程問題的一個突出點,必須根據(jù)工程實際,進行全過程的系統(tǒng)科學管理,加強結(jié)構(gòu)設計,加強控制施工中的各個環(huán)節(jié)工序的工程質(zhì)量。從思想上認識質(zhì)量的重要性,從技術(shù)上加強管理,從客觀上制定一套科學的管理程序,才能減少過渡段的不均勻沉降,從而減輕橋頭跳車現(xiàn)象,提高行車舒適性。 
  1 路橋過渡段產(chǎn)生不均勻沉降問題的分析 
  1.1 橋頭搭板設計欠妥 
  橋頭過渡段多采用搭板結(jié)構(gòu),而設置搭板后的橋頭跳車現(xiàn)象依然存在,分析其原因有兩方面:第一,根據(jù)橋梁的長度,橋頭設置搭板長度分為:大中橋搭板長度為8m,小橋及涵洞搭板長度為5m,而在施工中橋頭路堤處于高填方,路橋間相對沉降量大,而搭板長度不足以起到順接作用,車輛行駛時仍會出現(xiàn)橋頭跳車現(xiàn)象;第二,搭板強度不夠產(chǎn)生斷板,引起橋頭線形突變,出現(xiàn)橋頭跳車。 
  1.2 橋頭地基處治不利 
  如果橋頭位于軟土地基路段,軟弱地基沉降引起的橋頭跳車現(xiàn)象將依然存在,主要由兩方面造成。一方面是設計原因,對地基的探測和物理力學性質(zhì)研究不全面,造成橋頭路基處治遺漏或采取的處治方法不當,或者采用的軟土地基處治理論計算方法和軟土地基的實際情況有差距,使軟土處治不能達到預期效果,不能滿足《道路軟土地基路堤設計和施工技術(shù)規(guī)范》的技術(shù)要求。另一方面是橋臺臺背路堤施工時填土壓實度不足,雨水侵蝕造成路堤填土流失和強度降低,這是路堤沉降的主要原因。 
  1.3 橋頭路堤邊坡防護措施不妥 
  對于道路橋頭路堤的施工方法,臺背路堤填土常采用砂類、滲水性土作為填料,不考慮防水和排水設施,橋臺長期處于浸水路段,采用漿砌片石護坡。其它橋臺路段,只在錐坡范圍設置漿砌片石護坡,臺背設置防格網(wǎng)草護坡或草皮護坡。但是,從道路改建、水毀和收尾工程偵查過程發(fā)現(xiàn),許多橋頭路堤沉降較嚴重的地方,常伴隨錐坡和護坡水毀。分析其原因,對于雨水對路堤的沖刷和侵蝕,防格網(wǎng)草防護等路堤邊坡防護措施,未能起到保護路基免受雨水侵害的作用。 
  1.4 橋臺臺背路堤壓實度不滿足要求 
  1)從道路施工調(diào)查結(jié)果可知,臺背填土普遍存在壓實不足的問題,這是造成路橋過渡段不均勻沉降的基本原因之一。 
  2)在道路營運過程中,路基在車輛荷載以及自然因素作用下,會形成土基塑性變形的積累,導致路橋之間的差異沉降,從而影響高等級道路路面的平順程度。 
  2 路橋過渡段施工采取的措施 
  2.1 加強路橋過渡段的施工組織設計 
 。1)要講究科學的編制程序和方法, 
  (2)編制時進行技術(shù)經(jīng)濟分析和比較,做到設計優(yōu)化,除了在施工方案和施工組織設計的質(zhì)量保證,還要做好檢查施工準備工作的質(zhì)量,做好施工人員的技術(shù)交底工作,材料的質(zhì)量控制和機械設備的質(zhì)量保證。 
  (3)過渡段的施工組織設計應該有利于減少路橋間的沉降差,在橋臺結(jié)構(gòu)完成后盡快安排過渡段路堤與一般填土路堤的施工,使用同樣壓實能量的壓實機械把過渡段路堤與一般路堤的碾壓面按大致相同的高度進行填筑碾壓,分層填筑時,每層松鋪厚度必須控制在15cm內(nèi),并在臺背墻上劃上記號,以保證厚度的均勻性,方便施工人員檢查。 
  2.2 加強路堤填料的選擇 
  (1)不同土壤在相同壓實機具下達到同等壓實度時的壓實變數(shù)和松鋪厚度的關(guān)系,從試驗結(jié)果比較各種土壤的技術(shù)指標,選出最適宜的土壤作為填料; 
  (2)土壤的液限和塑限聯(lián)合測定,實施篩分和擊實試驗; 
  (3)從經(jīng)濟角度考慮,以就地取材為主,要求取材方便、不誤工,同時可以充分利用當?shù)氐脑牧,價格合理,材料具有經(jīng)濟性。 
  2.3 在裂縫開展后及時進行維修養(yǎng)護 
  對瀝青路面早期開展的非荷載疲勞裂縫,要根據(jù)具體情況采取相應的措施。 
  (1)如裂縫不寬,一般采用灌縫處理,通常在秋冬交替時,采用常溫下施工的乳化瀝青進行灌縫。如果是加熱的瀝青,則容易由于溫度的迅速下降而難以浸透到裂縫深處。 
  (2)若裂縫開展較大,可沿裂縫兩側(cè)切割成15cm~20cm寬的條形槽,深度為面層的一半。將下層縫隙清理干凈,采用瀝青砂填縫,再將槽中涂刷粘層油,鋪土工格柵作為應力吸收層,再用細粒式瀝青混凝土填筑碾壓密實。干容重較大的砂類土或滲水性好的材料,這樣的材料強度高,容易壓實,當采用非滲水性材料時,應在土中摻加外加劑,如石灰、水泥等。 
  干縮的基本原理是由于水的蒸發(fā)和混合料內(nèi)部發(fā)生水化作用導致水分減少而發(fā)生的毛細管作用、吸附作用、分子間作用、材料礦物晶體或凝膠體問水的作用、碳化收縮作用等引起的整體宏觀體積收縮。二灰碎石溫縮系數(shù)在-5℃前為4.2×10- 6,-10~30℃時,為8×10- 6~12×10- 6。干縮系數(shù)在最佳含水量5%時為60×10- 6,10%為50×10- 6。所以,二灰碎石基層由于含水量的減少而導致的收縮應變要比溫度降低引起的應變大得多。且基層處于瀝青結(jié)構(gòu)層下面,受到瀝青面層的阻隔,存在一定的溫度梯度,故外界降溫對其產(chǎn)生的影響要比瀝青面層小許多。在某一環(huán)境條件下,由于水化作用和蒸發(fā),半剮性基層混合料里的水分會減少到某一穩(wěn)定的值,含水量減少的越多,則其收縮越大。初期養(yǎng)生不良或混合料中水的含量過大將導致很大干縮,特別是二灰碎石7d后干縮才趨于穩(wěn)定。道路二灰碎石施工時,由于集料未覆蓋,造成部分路段在攤鋪時混合料含水量過大,從而過早地產(chǎn)生了裂縫。 
  半剮性基層(石灰土、二灰碎石、水泥穩(wěn)定碎石)線性收縮系數(shù)較大,如礦質(zhì)集料級配、含泥量控制不好,則線性引縮系數(shù)更大。對于高等級道路,由于基層采用攤鋪機攤鋪,材料均勻性比較好。故由于基層質(zhì)量不好而引起的干縮比較小。但對于礦質(zhì)集料粒徑過小,細集料較多的,則容易產(chǎn)生裂縫。通過道路二灰碎石裂縫處鉆芯發(fā)現(xiàn),基層混合料石屑過多,起骨架作用的石子含量偏少,導致二灰碎石基層的收縮應變過大。對基層反射裂縫的控制主要從以下兩點: 
  1)二灰碎石混合料配比、集料級配方面進行控制。根據(jù)實踐情況,原規(guī)范連續(xù)級配偏細,實際施工時應適當增加粗集料,膠結(jié)料適當減少,以改善二灰碎石的線性收縮系數(shù)。 
  2)此外,控制拌和時的含水量,注意正確的運輸方式,保證在最佳含水量進行碾壓并注意養(yǎng)護,保持二灰碎石基層表面的濕潤,能有效減少基層收縮裂縫。 
  2.4 加強壓實要求 
  臺背路堤填土應與錐坡填土同時進行,并按設計寬度一次填土,分層填筑,每層的壓實厚度不超過15cm,其施工順序為汽車卸土、推土機平整、灑水或涼曬、人工平整、壓路機碾壓、壓實度檢測,壓路機碾壓過程中,既要保證壓實度,同時又要注意不損傷臺身,具體要求為: 
  (1)采用振動壓路機碾壓時,除對臺背路堤填土與路基土方連接處必須加以振動; 
  (2)增強碾壓效果外,橋臺附隱若現(xiàn)采用不振動靜壓,并慢速碾壓,以免損傷橋臺; 
  (3)檢查填土松鋪厚度、平整度和含水量,符合要求后進行碾壓; 
  (4)根據(jù)壓實試驗提供的松鋪厚度和控制壓實遍數(shù)進行壓實。 
  3 總結(jié) 
  根據(jù)高等級道路的施工和運營情況,分析路橋過渡段產(chǎn)生不均勻沉降的原因,提出路橋過渡段的施工研究方案。有效的施工組織設計和路基填料的選擇可以從管理上減少不均勻沉降的現(xiàn)象,既提高工作效率又改善工程質(zhì)量,還可以降低工程造價,是施工單位要引起重視的內(nèi)容;而對于路面裂縫的防治,可以避免雨水等雜質(zhì)對道路的侵蝕從而造成的破壞,對減少路橋間的不平順,防止或避免橋頭跳車現(xiàn)象,增加車輛運行的舒暢性起到一定的作用。