摘要：在路桥工程建设中，过渡段是公路与桥梁连接的关键点，而公路桥梁过渡段的施工质量，不仅关系着公路与桥梁之间连接的安全性，对保证公路桥梁的安全运行也具有重要意义。本文针对公路桥梁过渡段施工问题，简要分析了公路桥梁过渡段施工的现状，并从原因角度对公路桥梁出现的不均匀沉降问题进行阐述，最后具体探讨了公路桥梁过渡段施工的相关技术和策略。
关键词：公路桥梁工程；过渡段；沉降；施工技术
公路桥梁是建设国家交通运输网络的重要构成部分，而公路桥梁的施工质量，也关系着国家交通运输网络的完整性。过渡段作为公路桥梁工程建设的重要施工段，直接影响着公路与桥梁之间连接的安全性、稳定性，也会对路桥连接的平顺度造成影响。为了满足社会经济发展对交通运输行业提出的高要求，在公路桥梁工程建设，特别是过渡段施工过程中，应根据公路桥梁工程建设的整体规划及施工要求，在科学设计施工方案的基础上，采用合理的方法和技术对过渡段进行施工，以便确保过渡段施工的质量能够符合公路桥梁整体施工要求，从而保证公路桥梁的安全、稳定运行。文章结合公路桥梁过度段施工存在的问题，着重探讨了公路桥梁过渡段施工的相关技术和策略，希望能为公路桥梁建设提供参考。
1.公路桥梁过渡段施工的现状分析
过渡段是连接公路与桥梁的关键点，而过渡段的施工质量会对整个公路桥梁的施工造成一定影响。随着城市化建设的快速发展，城市基础设施建设提上日程，公路桥梁建设工程也逐渐进入新的发展阶段。过渡段是公路与桥梁的连接点，主要作用是连接公路两端路堤和桥涵构造物，对保持公路桥梁的安全、稳定运行具有重要意义。从公路桥梁过渡段的实际施工来看，因受工程设计、施工材料、人员能力等多方面因素的影响，公路桥梁过渡段施工较常出现不均匀沉降、桥头引道变形、台背路堤压实度较低等问题，很容易影响到公路桥梁建设工程的整体施工质量。尤其是不均匀沉降问题的出现，会导致公路桥梁平顺度的降低，产生公路桥梁的路面颠簸问题，从而导致车辆在公路桥梁上的行驶存在极大的安全隐患。针对这种问题，随着施工技术的不断创新，在公路桥梁工程建设中，应对过渡段施工进行科学设计，并且对于施工技术、施工材料的选择要慎重，加强对公路桥梁过渡段施工的监管，以便保证公路桥梁过渡段施工的质量，确保整个公路桥梁工程的施工质量能够达到相应标准，从而提升公路桥梁的运行的安全性和可靠性。
2.公路桥梁过渡段发生不均匀沉降的原因分析
针对公路桥梁过渡段施工较常出现的不均匀沉降问题，下文简要阐述了桥台台背路堤压实度不达标、软土路堤缺乏科学处理与过渡段结构的设计不适宜等三个造成该问题出现的原因。
2.1台背路堤压实度不达标
桥台台背的填土与压实是公路桥梁建设工程的重要施工环节之一，关系着公路桥梁过渡段施工，也会对整体公路桥梁工程的建设造成一定影响。在公路桥梁过渡段施工过程中，台背路堤压实度不达标是导致过渡段出现不均匀沉降的主要原因之一，究其原因，主要是因为过渡段施工极为复杂，牵涉多个环节，施工材料、设备、工艺流程及施工技术等多方面因素，都会对台背路堤的填土和压实作业造成影响，导致台背路堤的填土处理不科学，压实度不达标，从而引发公路桥梁过渡段的不均匀沉降问题。由于台背路堤的填土压实作业没有按照相应的标准实施，导致台背路堤压实度不符合相应标准，当公路桥梁实际投入运行后，车辆行驶、自然环境改变等多方面因素，都会对公路路基造成不利影响，改变土基的塑性，导致公路桥梁发生不均匀沉降，从而影响到公路桥梁运行的安全性。
2.2软土地基缺乏科学处理
软土地基施工是公路桥梁建设工程的施工要点之一，而软土地基的施工质量直接影响着整个公路桥梁建设工程的施工质量。在公路桥梁建设过程中，软土地基的施工质量不达标，会导致公路桥梁过渡段的地基出现下降问题，这也是造成过渡段发生不均匀沉降的主要原因之一，很容易导致车辆在行驶到桥头时会出现桥头跳车行为。究其原因，主要是因为在设计桥头引道软土地基的时候，地质钻探布孔的数量和深度不达标，并且缺乏对软土地基深度、物理力学性质等各方面的全面考虑和深入研究，导致软土地基施工存在质量问题。此外，由于软土地基相关参数的计算与公路桥梁工程实际建设所涉及软土地基的施工数据存在明显差异，并且相关人员并未采取针对性措施予以解决，致使桥头引道软土地基的处理不科学，施工质量不符合相应标准，从而导致公路桥梁实际运行时，桥头引道软土地基发生不均匀沉降。
2.3过渡段结构设计不合理
结构设计是公路桥梁建设工程的施工基础，而过渡段结构的设计效果，直接影响着公路桥梁过渡段的施工质量。一般情况下，对于桥头引道过渡段的施工，钢筋混凝土过渡板、加筋土法等是较常使用的施工方法，有助于提升桥头引导路基的强度，对降低公路与桥梁的刚度差、过渡段的沉降差也极为有利。从目前公路桥梁工程的建设来看，搭板是桥头引道过渡段施工的常用结构，但由于过渡段结构的不合理设计，也会导致过渡段搭板发生断裂，从而导致行驶到过渡段，车辆会出现桥头跳车行为，这也是造成公路桥梁过渡段发生不均匀沉降的一个主要原因。
从公路桥梁过渡段结构的设计来看，桥梁长度设计、搭板设计等多项设计内容，都会对过渡段结构的设计造成影响。根据不同设计长度的桥梁，需要对桥头搭板长度进行科学设计，以便保证过度单结构的设计效果能够达到相应要求。如果掐头搭板长度的设计存在问题，长度不足，则桥涵结构与桥头路堤之间的沉降值就会变大，导致公路与桥梁之间的连接出现问题，无法保证公路桥梁路面的平顺度。同时，搭板设计并未考虑地基上支撑的弹性板材的相关数值计算，也缺少对雨水冲击台背填土等现象的考虑，导致过渡段搭板强度的设计达不到相应标准，从而导致桥头引道过渡段搭板发生断裂。
3.公路桥梁过渡段施工的相关技术和策略
3.1合理设置搭板
对于公路桥梁过度段的施工，搭板设置是基础施工条件，而搭板设置的合理性，也会对桥头引道过渡段的施工质量造成很大影响。从理论上讲，在公路桥梁工程建设中，一般会利用三种方法中的一种对过渡段搭板进行设置：第一，通过将搭板长度控制在最佳值，促使桥梁路面的弯沉随着车辆荷载的变化而发生改变。然而，从实际操作来看，上述搭板设置方法的实施难度非常大，搭板长度的微小变化，都会对路面承载力造成很大影响。第二种搭板设置方法是基于第一种搭板设置方法而产生的新方法，包含第一种方法的优势，也规避了第一种方法的操作难点，有助于解决公路与桥梁之间的刚柔过渡问题。公路桥梁过渡段搭板布置如图1所示。第三，在桥头引道过渡段搭板设置过程中，将桥台连接处和搭板设置为相同标高，但路面连接段标高要低于搭板标高，以便在公路桥梁过渡段预留一定坡度的反向坡，确保公路桥梁过渡段的施工质量能够达到相应标准。对于过渡段预留反向坡度的大小，需要在考虑公路与桥梁之间沉降差的基础上进行计算，以便保证公路与桥梁连接处的平顺度。
锚固是在桥台上固定搭板时所使用的技术，分为水平锚固与竖向锚固两种。一般情况下，水平向锚固是连接桥台和搭板较常使用的方法，因为在车辆荷载作用下，搭板自由端会发生竖向位移，如果是利用竖向锚固将搭板固定在桥台上，则搭板受力状态不符合搭板位移，很容易是公路桥梁出现质量问题。通过利用水平向锚固对搭板和桥台进行连接，可是搭板受力状态与搭板位移保持一致，有助于提升公路桥梁运行的安全性。对于公路桥梁过渡段搭板的设置，应在修筑路肩的基础上进行科学设置，严格控制搭板长度，以正比关系对搭板长度和路堤填高进行设计，通过改善搭板受力状态，避免桥头跳车行为的产生，降低公路桥梁上车辆行驶的危险系数，以便提升公路桥梁过渡段的施工质量。对于枕梁的设置问题，现阶段研究结果显示，在搭板尾端设置枕梁，会大幅度提升公路桥梁的控制板底弯拉应力。然而，若是在搭板下的地基缺乏科学处理，存在质量问题，则枕梁的设置，很容易导致过渡段发生局部沉降，并引起行驶车辆在桥头过渡段的二次桥头跳车。因此，在设置枕梁的时候，应根据公路桥梁的整体规划和实际施工而定，以便确保公路桥梁过渡段的施工能够达到相应标准。
图1：公路桥梁过渡段搭板的布置图
根据桥梁长度及桥台台后填土高度的不同，桥头搭板的设置长度也有一定的差异。大中型桥梁及台后填土高度大于5m时，一般情况下桥头搭板长度为8m；小型桥梁且桥台台后填土高度小于5m时，桥头搭板长度一般为5m。当桥梁桥台与隧道洞口直接相接或者桥梁桥台直接伸入石质挖方路基，且台后填土量较小时，可取消搭板改用低标号混凝土直接填筑。
3.2软土地基施工技术
针对公路桥梁建设中，软土地基不科学施工所引发的桥头引道过渡段不均匀沉降问题，为了确保公路桥梁过渡段的施工质量能够达到相应标准，应采用科学、适宜的施工技术，对公路桥梁工程建设所涉及的软土地基施工进行科学处理，以便提升软土地基的施工质量。目前，公路桥梁工程建设中，软土地基施工较常使用的方法有两种，一种是复合地基法，另一种是排水固结法。
复合地基法是指搅拌桩复合地基法，不同地质情况所使用的搅拌桩也有一定的差异，如钢渣桩、粉喷桩等。通过利用搅拌桩复合地基法对软土地基进行科学施工，可实现对软土地基总沉降量的有效降低，有助于提升软土地基的稳定性和可靠性，但无法实现对施工成本与施工质量的有效控制。
排水固结法具有施工成本低、施工所需时间长、地基沉降量大等特点，根据对地基处理要求、施工环境等多方面的考虑，可采用真空堆载预压、装砂井等排水固结法对软土地基进行处理，有助于在保证软土地基施工质量的前提下，将施工成本控制在最佳范围。
在公路桥梁过渡段施工过程中，可根据公路桥梁实际施工要求和施工环境，结合对排水固结法和复合地基法两种方法特点与优势的考虑，选择适宜的方法对软土地基进行处理，确保软土位置堆载地基路基的时间充足，以便确保软土地基施工的成本和质量能够得到有效控制，从而保证公路桥梁过渡段的施工质量能够达到相应标准。
3.2台背换填施工
台背填土与压实作业是公路桥梁过渡段施工的基础，关系着搭板的设置和施工。为了保障公路桥梁过渡段的顺利施工，应根据刚柔过度的原理，选用适宜的材料对桥台台背进行回填，一般以半刚性材料为主。如果施工条件允许，应对台背换填和相邻路基进行同体施工，以便保证台背换填的施工质量和效率。如果施工现场不具备对台背换填和相邻路基进行同体施工的条件，则在台背换填施工过程中，应当逐层加宽至少100cm，并成倒台阶进行施工，不允许以直上直下的方式实施台背换填施工。在台背回填作业过程中，应对台背回填底长进行严格控制，一般情况下，台背换填经过压实后，底长不能小于2m，并且路基土和回填土部分之间的连接应保持1：1.5的坡度，而台背填土和路基原状土之间的连接应保持1：1的坡度。台背换填作业应使用排水性较好的材料，并且要为后续压实作业提供便利，一般以级配碎石和砂粒为主。利用具备压缩模量大、排水性好等特点的材料对台背进行换填，而对路堤与锥坡的预压填土应进行同时填压，采用大型机械联合小型振动压实机械对台背换填土进行压实。对于容易引发过渡段不均匀沉降的部分，在施工优先安排的基础上，应采用静置预压的方式对该部分进行压实。当台背经过压实作业后，能够保证台背压实度达到相应压实标准，有利于保障公路桥梁过渡段的后续施工，对控制公路桥梁过渡段的施工质量极为有利。同时，通过采用科学的方法实施台背回填和压实作业，可有效降低车辆荷载作用下路基发生的变形，也能够有效解决公路桥梁过渡段发生的不均匀沉降问题，有助于控制公路桥梁过渡段的施工质量和施工成本，也有利于提升公路桥梁运行的安全性。
结束语
针对过渡段施工对公路桥梁安全运行所能造成的影响，为了更好地控制公路桥梁过渡段的施工质量和施工成本，在科学设计公路桥梁过渡段结构和施工方案的基础上，应采用适宜的技术和方法对过渡段进行施工，合理设置搭板，结合对影响过渡段施工的原因分析，解决过渡段出现的不均匀沉降问题，以便为公路桥梁的安全运行提供保障。
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论文作者:熊禹森
论文发表刊物:《基层建设》2017年第22期
论文发表时间:2017/11/20
标签：桥梁论文; 公路论文; 桥头论文; 桥台论文; 路堤论文; 施工质量论文; 土地论文; 《基层建设》2017年第22期论文;