中国水利水电第七工程局有限公司第一分局 四川彭山
摘要：本文在简单介绍沿海城市道路软土路基设计与施工现状的基础上，阐述了桥头跳车产生原因及危害，并结合工程实例，简要提出桥梁路基过渡段施工方法，为过渡段不均匀沉降的防治和处理提供技术参考。
关键词：软土地基；桥梁路基过渡段；不均匀沉降；过渡段施工
桥头“跳车”现象在沿海软土地基中相当普遍，其对行车和桥梁使用造成的影响及危害不容忽视。而引起桥头跳车的主要原因是桥梁路基过渡段不均匀沉降，这和很多因素有关，需要根据具体原因，从地质勘探、设计、施工各方面入手做好桥梁路基过渡段不均匀沉降控制。
1沿海城市道路软土路基设计与施工现状
沿海城市软土面积较大，道路施工时经常遇到软土路基。软土路基不仅天然含水量高，孔隙比较大，压缩性强，透水性差，抗减强度极低，成分复杂，不能直接作为道路路基，需要根据软土层性质、厚度等条件采取有效技术措施进行处理。目前，针对软土路基，一般采取表层和深层处理两类措施。其中，表层处理主要包括表层排水、砂垫层、铺设土工织物、加入添加剂等方法；深层处理主要包括排水固结、水泥搅拌桩、振动挤密等方法。可见，能用于软基处理的技术措施有很多种，不同技术措施有各自的特点、优势和适用范围，实际情况中应在充分了解软基类型、厚度、含水量等基本信息的基础上，选用适宜的软基处理措施，以保证软基处理效果，避免发生不均匀沉降等问题。就目前来看，沿海城市道路软基处理工作取得良好成效，各技术措施应用合理、有效，保障了公路行车安全。
2桥头跳车原因与危害
2.1桥头跳车原因
（1）刚柔过渡变形差异。桥头引道和桥台结合位置两侧是性质完全不同的路面体系。其中，桥梁侧为双层结构，由桥面层和刚性桥台两部分构成，是典型的刚性结构，实际压缩趋近于零；道路侧同为双层结构，由路面结构和路基两部分构成，与桥梁侧相对应是柔性结构，所以二者在刚度上有明显差异，桥梁侧桥台产生的沉降仅与地基有关，因桥台大多处在持力层上，抗变形能力强，承载力大， 基本不会有太大沉降；道路侧填高在3-6m范围内，路基在成型之后受到自重作用会产生压缩变形。可见，道路顶面发生的沉降和地基沉降与路基变形有关，不考虑路面压缩变形。当路基实际变形量超出桥台沉降量时，就会在在桥头处形成台阶，引发桥头“跳车”现象。这种由不同结构物刚柔差异造成的台阶通常是难以避免的。
（2）设计不合理。设计中要考虑造价因素，减小孔径，在大沟壑与河面都采用小跨径，导致桥梁构造物实际尺寸较小。这样就容易造成桥头处路基长度、高度较大，并且大多处在软基上。此外，设计过程中对于桥梁地基探究十分细致，大多将基础放在持力层，以减小基础沉降。然而，对后台基础而言，其地质条件主要根据桥梁工程地质柱状图通过推到得出，难免有差异。
（3）材料选择不合理。由于台背填料含水量大，自重大，有孔隙，所以受到荷载后，孔隙被压缩，产生变形。因此，填料特性、现场施工条件及施工工艺是影响压缩沉降的重要因素。若在填料以前没有对基底特别是软基进行处理；为了降低造价直接使用当地材料；因台背填方较高，在进行分层填筑过程中有碾压盲区，无法达到要求的压实度等，这些原因都会在荷载作用下产生一定压缩沉降，进而引发桥头“跳车”。
（4）基底处理不到位。台背大多处在河流段，水位高，软土多，软土的天然含水量超出液限，如果受到扰动，其结构将被破坏，强度大幅降低，而且桥头路基填高很大，容易产生较大应力，受到荷载以后，易出现地基沉陷，而且想要达到变形稳定，通常要多年的时间，于是桥头路基连接处出现不均匀沉降。
2.2桥头跳车危害
（1）减慢行车速度。为避免车辆在桥头台阶处产生剧烈跳动，车辆必须减速通过，而且车辆跳动会对其驱动力传递造成影响，加重了车辆部分部件的磨损，缩短使用寿命。
（2）容易引发事故。车辆在通过桥头台阶处时会产生颠簸与冲击，使驾乘人员不适，当颠簸较为严重时，影响驾车舒适度；严重时会影响驾驶员操作，导致车辆失去控制，引起事故。
（3）影响桥梁正常使用。因车辆通过桥头台阶处会产生冲击与跳动，所以对道路与桥梁会产生一定冲击荷载，加剧结构损坏，尤其是伸缩缝与支座，不利于道路使用功能。
3桥梁路基过渡段处理方案实例
3.1 工程概况
某市政工程，标准路幅宽60～76m，双向8车道规模（设置辅道形式），工程全长约5公里，城市主干道、设计车速为50km/h。新建15座桥梁。
3.2 工程地质
工程区地貌属海积平原地貌，地形平坦，海拔高程约2.68～4.48m，表部填土厚度一般为0.6～1.7m，地基土在勘探深度范围内前六层自上而下可分为：Z素填土、①粘土、②1淤泥质粘土、②2淤泥、②3淤泥, 软土厚度一般在34.0～41.Om,具有天然含水量及孔隙比高,压缩性大,强度低,渗透性差，高灵敏度，易触变，沉降量大且沉降历时长等特点。
3.3 桥梁路基过渡处理方案
因桥梁控制标高基本相同，桥梁台后填土高度也基本相同，15座桥梁桥头路基处理方法一致。设计采用了“预制混凝土管桩+碎石褥垫层+土工格栅”的软基处方案，为保证桥头与一般路段间工后沉降差纵向变化率小于0.5%，设计采用调整桩长和桩间距方式，桥头29.6m分为两个处理段。桥头路段分级处理，加强段9.6m，桩间距为2.4m，共4排，桩长35m；过渡段20m，共8排，其中前4排桩间距2.4m，后4排桩间距2.6m，桩长按2m递减。桩身规格为：直径40cm，壁厚60mm。
桩帽为正方形厚度为35cm，对应于不同的桩间距采用不同的桩帽边长，2.4m间距桩帽边长为1.3m，2.6m间距桩帽边长为1.4m。桩帽以上采用土工格栅及塘渣分层回填。
桥台后路基处理预应力管桩法横断面示意图
4桥梁路基过渡段施工
4.1填料
（1）过渡段填料必须满足设计要求和检验标准。（2）严格控制粒径小于0.5mm的细集料含量和液限塑性指数。使用高品质材料是保证级配碎石质量的关键[4]。（3）开工前核对所选填料并进行试验检测，确保填料质量能够满足设计和施工要求。
4.2技术要求
（1）桥台基坑填筑应在隐蔽工程通过验收之后进行。原地面处理也应满足相关规定。（2）过渡段分层填筑和压实，各层压实厚度应控制在30cm以内，但不能小于15cm。松铺厚度与碾压遍数均需根据试验结果控制。具体厚度符合设计要求。（3）过渡段应与相邻路基同时填筑，同时将过渡段和连接路基的碾压面按照基本一致的水平分层高度同步填筑并压实。施工中须确保结构物处于稳定状态，避免损伤。（4）过渡段应与相邻路基同时填筑。采用推土机推平料堆，铺平后开始碾压。将松铺厚度控制在60cm左右，并根据工艺试验结果确定碾压的遍数。（5）填料压实后填平凹坑，对路基两侧和纵横衔接处进行修补。
4.3注意事项
（1）控制好分层厚度。采用压路机进行碾压的部位，采用小型机具进行压实的部位，其松铺厚度应按设计要求进行控制。（2）做好排水准备。开工前，排除桥梁基坑中的积水，回填碎石，检查基坑底部和侧壁间是否存在虚土，若有应压实。（3）台后夯实。台背后方2m范围内不得有大型与振动机械进入，以免挤压桥台。（4）当横向结构物上方填土厚在1m以内时，碾压时应避免使用大型振动压路机。
5结束语
综上，桥梁路基过渡段不均匀沉降容易造成桥头跳车现象，影响桥梁正常使用、行车舒适度及安全性，需在施工中引起格外重视。为避免不均匀沉降，过渡段施工中首先应做好地质勘探，然后根具地质资料选择适合的不均匀沉降处理方案，其次，是根据设计要求，正确选择填料，保证填料质量与性能，然后严格按照规范及设计文件进行摊铺、整平和碾压，注意所有细节要求，以减小沉降，预防桥头跳车。
论文作者:韩顺波
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/7
标签：路基论文; 桥头论文; 桥梁论文; 桥台论文; 填料论文; 厚度论文; 间距论文; 《建筑学研究前沿》2017年第30期论文;