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摘要：路基与桥涵施工是高速公路施工中的重要组成部分，在提升高速公路工程整体施工质量以及降低安全事故的发生率方面占据重要地位。本文主要分析了高速公路路基与桥涵过段段施工中存在的问题，并探讨提出了加强高速公路路基与桥涵过渡段的施工技术和质量控制的措施，以期为提升高速公路整体施工质量提供一些参考和意见。
关键词：高速公路；路基桥涵过渡段；施工技术
一、前言
在桥梁、涵洞、通道和桥头路基的两端连接的其他结构，路基、桥涵往往会出现因不均匀沉降而产生的台阶，水平达到一定值时，会对行车产生显著的影响，出现颠簸跳动的现象。路桥过渡段桥台路基沉陷较为严重的话，不易维修或者说维修的费用较高，过渡段的施工质量不能得到保障，容易引起一系列安全事故的发生。因此，施工人员要将关注的焦点转移到路基与桥梁过渡段的施工处理方面，避免出现施工技术过差的现象。
二、高速公路路基与桥涵过段段施工中存在的问题
首先，路基沉降问题。如果高速公路路基发生沉降情况则可能引起桥头跳车问题。沉降不均匀，桥涵与公路路基之间就会出现一节一节的台阶，一旦出现的台阶数超出了车辆所能承受的范围，车辆很容易会出现跳动与颠簸。台阶在行车荷载的作用下呈现两边高，中间低的状态，将更易于引起车辆跳动。与高速公路路基相比，桥梁因其钢性结构一般情况不发生沉陷，而路基在沉降的作用下，却会出现严重的变形与压缩，导致桥梁与公路路基连接的部分出现沉降，进而造成桥头跳车问题。其次，路面问题。高速公路桥梁的路面不够平整，会严重影响车辆在行驶过程中的安全性与舒适性。这是因为车辆在高速公路行驶过程中车速较快，路面不平整所造成的影响会比普通情况下所造成的影响更大，交通事故发生的概率也更高。此外，公路路面不平整，会对后期的维护工作造成很多麻烦，需要花费大量的人力、物力与财力，还会减少高速公路路基与桥梁过渡段的使用寿命。
第三，软土地基问题。在高速公路桥梁设计中地质钻探经常出现数量不足的情况。由于公路施工深度不到位，施工人员不能及时有效发现软土地基的存在。此外，如果不能全面了解软土地基的所在范围、物理力学性质，以及地基深度等情况，施工人员很容易在实际工程施工中忽略软土地基，或是没有及时采取相应的措施对软土地基进行处理。一方面，软土地基的不符合标准设计可能会造成地基出现下降的情况，从而导致桥头跳车问题。另一方面，在公路桥梁施工中，桥头引导部分如果存在软土地基，而施工人员在填筑对台背进行回填时没有对其进行有效压实，当雨水季节来临后，路堤在雨水的作用下不但会出现强度降低，还会出现填土流失情况，进而导致高度公路路基与桥涵过渡段出现沉降。最后，裂缝问题。在实际施工过程中，施工人员难免因为一些个人因素或客观因素在施工作业中出现疏忽，施工现场的一些作业操作也会对公路工程施工造成不好的影响。在整个施工建设中，高速公路路基与桥涵过渡段的施工占有重要地位，是施工中的难点与重点。在具体施工过程中，不但非常容易出现桥头沉陷情况，有时候还会出现桥面裂缝情况，裂缝问题会给日常交通带来一定的安全隐患。为了避免出现这一问题，施工人员在施工时需要同时对台背填土工程以及相邻路基进行施工。特殊情况下，如果不能同时进行施工，在台背施工时则需要适当的增加其宽度。
三、加强高速公路路基与桥涵过渡段的施工技术
1.设置搭板
搭板的设置要考虑几个方面的问题：在搭板长度Ｌ范围内，在车辆荷载作用下，路面的弯沉逐渐变化，但这种方法给实际施工带来很大困难；克服了问题一的施工困难，而且又有效地解决刚柔过渡的问题，其中ｂ值应根据实际情况经计算而定，一般不应小于8cm；采用预留反向坡度，即搭板与桥台连接处标高一致，而与路面连接端则高于设计标高，形成一个预留的反向坡，坡度大小根据路桥之间的沉降差而定，此法的关键在于考虑路线纵断面平顺的前提下，确定沉降差和预留反向坡度。搭板与桥台间的锚固有竖向和水平向2种方法。考虑到搭板自由端在车辆荷载作用下必然发生竖向位移，而水平向的锚固更符合这一受力状态，并有利于桥台受力，因而搭板与桥台间宜采用水平锚固。
2.不设置搭板
目前，国内高等级公路在大中桥头处均设置搭板，但搭板一旦破坏，不仅严重影响车辆的正常通行，而且施工难度大、维修费用高。德国、意大利等国在桥头处不设置搭板。如果不设置搭板，则应对台后填筑作周密设计和认真施工，对填料和压实应有更高要求，或采用专门的结构措施，如铺土工格网、填筑聚乙烯块等。
3.台后填筑
桥梁两端路堤沉降由地基、路基、路面３部分压缩变形组成。其中，地基的压缩变形由路基路面的恒载和车辆荷载引起，填料的压缩、固结、次固结引起路基路面结构层因行车作用而被压缩。对于面层，若搭板上和桥面上的面层结构和厚度相同，则不会产生沉降差，因此搭板上和桥面上应采用相同的面层结构和厚度。车辆荷载作用的影响深度一般2m左右，因此一般搭板下的加强层不超过2m。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但实践证明，由于填料自身固结和施工要求不严，若不对整个台背填方作加固处理，则不能彻底解决桥头跳车问题。国内一些成功解决桥头跳车的实例也证明需对整个台背填方作加固处理，如济青高速公路要求所有构造物台背回填透水性好的砂性土或石灰土，许漯高速公路要求原设计95％区由素土改为石灰稳定土，压实度要求从地基开始均为95％。因此，对整个台背填筑从地基开始应采取适当的加固措施，采用砂性土、砂砾、碎石土填筑，必要时用石灰或水泥进行在稳定处理，也可采用半刚性材料填筑，以此减少路基施工后沉降，同时相应提高压实度要求。土工合成材料加固台背路基可以有效地控制填土荷载作用下的变形和自然沉降，尤其是不均匀沉降。这是由于土工合成材料可以增强土体本身颗粒间以及土颗粒与土工合成材料接触面间的磨擦咬合作用，使土体部分应力得到扩散和转移，从而使土体的垂直应力和水平拉应力明显降低，土体剪应力明显提高，土体承载能力和抗变形能力、抗裂能力因此而得到明显的提高。但地基为软基时，应先予以加固处理。台背回填的压实质量是影响台背路基沉降与跳车的重要因素，台背回填因位于台背这个特殊位置成为碾压的一个薄弱部位，压路机难以碾压，且机械振动力太大时，对台墙有影响。因此，台背回填处的压实宜选用小型压实机具，分层压实厚度宜薄，一般应在10～15cm范围内。在材料选择上，应选用易于压实的材判。实践证明，在达到同一压实标准的条件下，台背回填处粘性土的压实功要比砂砾料或二灰碎石的压实功多1倍以上。要使台背回填粘性土压实度达到95％以上，使用小型压实机具是相当困难的。在路桥过渡段，若单纯依靠桥头搭板，由于路基压实度没有得到保证，路基下沉，将造成搭板下地基的非均匀甚至脱空，这对搭板的受力是极为不利的。因此，桥台设置桥头搭板，对路基的压实必须进行有效的控制。在压实时，距路基顶面1m左右范围内最好用振动式压路机，或其他小型压实机械，每层填筑厚度视压路机械的振压作用深度而定，按分层填筑、分层碾压、分层检测法施工。为了使压路机尽量靠近构造物，可将路基纵向填筑成10～15°的斜坡，使其与构造物（如翼墙）成钝角，以便压路机碾轮尽量接近。此角度不宜过大，便于碾压机械作业稳定安全。该段坡长不小于 5m。
4.地基处理
处理好桥背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换土法、超载预压法、减少附加应力法、排水固结法、深层搅拌法、高压喷射注浆法和振动碎石桩法等处理方法，可以根据实际情况应用，以改善地基性能，提高承载力，减少沉降，缩小桥台与路堤的沉降差，避免错台。修建在软土地基上的桥台通常采用桩基础。如果在相当厚的软土层修筑高路堤，则软土会因回填材料的质量而向侧向挤动并对基桩施加很大的力。其后果是使桥台产生水平位移或转动。这将损坏支座、伸缩缝，有时还会损坏桥面和桥台。为了避免不正常的位移出现，必须减轻回填材料，或者增强地基土或用基桩，以达到抵抗侧向流动的强度。
5.台背排水
在路桥过渡段如果排水处理不当，会使水沿桥台路基连接处下渗，降低路面结构层和路基、地基的稳定性，加剧错台和跳车。因此应根据台背填料类型、降雨资料及渗水量等选择适宜的排水方式，以疏干台后填料的水分。台背路基填筑前，在原地基土拱上亦设置泄水管或盲沟。在基底上，先作必要的处理，然后填筑横坡为3％～4％的夯实粘土形成土拱，再在土拱上挖成双向坡的地沟（地沟尺寸一般宽为 40～60cm，深为30～50cm）。存台背后全宽范围内满铺一层隔水材料（可用油毡或下垫尼龙薄膜、上盖油毡）。在地沟内四周铺设有小孔的硬塑料管（塑管直径一般不小于10cm。其上小孔孔径为5mm，布成梅花形，间距控制在10cm以内）。塑料泄水管的出口应伸出路基或桥头锥坡外。在硬塑料管四周填筑透水性好、粒径较大的砂石材料。再分层填筑台后透水性材料，直到路基顶面。横向盲沟的设置与上相同，取消泄水管，以渗透系数较大的透水性材料填筑地沟（加大粒径碎石）。用土工布包裹盲沟出口处，并对其作必要的处理。有时视需要可在台后填方中设排水垫层。排水垫层的作用：促使地基和其下软弱层能在施工期内基本上完成渗透固结，减少后期下沉量；排走上部填方因降雨等原因下渗的多余水分；孔隙压力增大时有渗透出路，不会由于地下水和潜水在底层的积聚，而降低土体的强度和稳定性。垫层的厚度为1～2m，并要高过原地面不少于0.5m，使地基沉陷后，原地面和地下水位不高过垫层。桥台背面应设置防水涂层以避免渗水对结构物的侵蚀。对于回填区顶面与底面排水，回填表面应夯实并设置截、排水设施，必要时表面予以封闭，以减少地面水下渗。当回填范围较大且表面渗水较多时，应沿回填区底部原地面设置横向水平渗沟或透水管，渗沟或透水管水平间距一般为1～2m，排水管管径 10～15cm。
结束语
高速公路路基与桥涵过渡段施工是公路建设施工中的重点部分，同时也是施工难点，对施工技术提出了更高的要求。同时，因其施工更为复杂与细致，路基与桥涵过渡段施工中很容易出现问题，会严重影响施工质量和交通安全。比如，路基沉陷问题导致跳车现象发生，路面不平整问题影响行驶安全，还有软土地基问题与裂缝问题等等。对此，要加强过渡段的技术应用，结合实际，保证过渡段的施工质量。
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论文作者:华伟
论文发表刊物:《基层建设》2016年10期
论文发表时间:2016/7/26
标签：路基论文; 桥台论文; 桥涵论文; 地基论文; 高速公路论文; 桥头论文; 压实论文; 《基层建设》2016年10期论文;