摘要：随着我国经济的快速发展，交通量日益增大。早期修建的钢筋混凝土桥梁，大部分已经表现出不能满足通行需求。一是荷载标准低，二是在重车、超重车的作用下，出现了许多病害。笔者结合自己多年的工作经验与实践，对路桥过渡段桥梁加固施工技术的相关问题进行探讨，仅供同行参考。
关键词：路桥过渡段；施工；加固技术
引言
中国桥梁工程的发展已具有相当规模，公路交通量不断增加，行车密度及车辆载重越来越大，公路桥梁负荷日趋加重。有一部分公路桥梁是中国20世纪80年代以前修建的，因其设计荷载标准偏低，普遍存在承载力不足的问题。而20世纪80年代以后修建的，其中已有不少桥梁暴露出缺陷，更有一些在远没有达到设计寿命时出现耐久性能严重退化的现象，影响其承载能力和使用寿命。因此，采用适当的加固和改造技术措施，恢复和提高桥梁的承载能力及通行能力，延长桥梁的使用寿命，以适应现代化交通运输的需要变得十分迫切。随着碳纤维修复和补强技术的深入研究和发展，该项先进技术必将广泛为工程界所接受和采用，真正、有效地提高桥梁通行荷载及安全性能，为我们的公路工程建设服务。
1路桥过渡段施工中的常见问题
所谓路桥过渡段，即是在桥涵、通道等构造物与两端路堤联接的地方，在路基、桥涵等地方，通常会产生不均匀沉降而出现一些台阶，当此台阶达到一定的数值，行车便会产生明显的跳动颠簸。由于路面上车辆荷载的原因，一般的台阶呈现中间低两边偏高的态势。桥涵两端台阶的产生和形成，使车辆的行驶速度受到不同程度的影响。车速的降低幅度因路面类型、公路等级、车辆种类、台阶高度、和行车速度而异。公路等级越高所设置的结构物也越多，因此形成许多高低不一的桥头台阶。因为桥头台阶导致汽车减速行驶使得车辆不可能在高等级公路的全线以设计的速度运行。根据观察和测试，汽车遇到桥头台阶，一般要提前150―200m减速，通过台阶以后还需要大约相同的距离加速以恢复正常行驶速度。高速公路线形标准高，桥头引道路堤高，容易产生沉陷和变形，出现桥台与引道错台、桥台路基下沉、路面裂缝、不平、甚至积水等问题。这些常见问题使快速行驶的车辆颠簸、振动、跳车产生噪音。解决这一问题，需从设计与施工两方面着手。
2从设计方面解决路桥过度段问题
一般地，解决设计方面的问题，主要取决于是否设置搭板，搭板如何设置更为安全有效。
2.1设置搭板
搭板的设置方法有以下三种：其一，从理论上看，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，可这种方法给实际施工带来很大困难；其二，这个方法的特点其实是克服了第一种方法中的施工困难，而且又有效地解决刚柔过渡的问题。其三，是采用预留反向坡度，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，强度大小根据路桥之间的沉降差而定。这一方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两种方法。考虑到搭板自由端在车辆荷载作厢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。对于是否设置枕梁，曾有人研究过，认为枕梁布置在搭板尾端对于搭板受力没有影响。通过进一步的研究发现，枕梁设在搭板尾端对于控制板底弯拉应力是不利的，它可使板底最大弯拉应力增大约三分之一，如果板端枕梁附近一定范围内板下地基处理不当，将发生局部下沉造成二次跳车。同时，枕梁可以将搭板传递下来的荷载分散到更大面积的地基上，还可以增加搭板的横向抗弯刚度，因此加设枕梁是有利的。
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3从施工技术方面改进路桥过度段问题
3.1台后填筑方式
路堤沉降由桥梁两端的地基、路基、路面三部分压缩变形组成。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。车辆荷载的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。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，如京港澳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，郑许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稳定处理也可采用半刚性材料填筑，以此减少路基工后沉降，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预以加固处理。台背回填的压实质量是影响台背路基沉降与跳车的―个重要因素，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，一般在10―15cm范围内。在材料选择上应选用易于压实的材料。实践表明，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一倍以上。要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，而这对搭板的受力是极为不利的，因此，配合设置桥头搭板，对路基的压实必须进行有效的控制。在压实时，距路基顶面lm左右范围内最好用振动式压路机，或其它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。
3.2地基加固处理
桥背软弱地基的处理是控制桥头跳车的重要措施。对软基处理方面，国内已产生了减少附加应力法、换土法、振动碎石桩法、超载预压法、排水固结法和高压喷射注浆法、深层搅拌法等处理方法，据实际情况而定，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，那么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的出现必须减轻回填材料，或者增强地基土或用基桩。达到抵抗侧向流动的强度。此外在桥头采用桩板法、轻质填料、连接箱式桥台、支撑连续板等措施可有效地减少路基的沉降。
4结论
桥梁的加固维修技术是最近兴起的一门新技术，为了指导桥梁加固技术的应用，需提出一整套完整的实用性公路桥梁检测、评定与加固成套的技术规范，为我国公路危旧桥的改造提供技术支持，确保危旧桥的改造工作科学合理、经济安全，使得桥梁加固做到“有法可依”。有计划、有步骤地及时对现有桥梁承载能力进行维修加固，提高其荷载等级，确保交通运输的畅通无阻，充分发挥经济效益和社会效益。
参考文献
[1]刘代全，刘晓明，龙正聪.桥头跳车力学分析及台背刚柔过渡设汁参数[J].公路，2005，(6)：81-84.
[2]丁洲祥，龚晓南，李又云,等.考虑变质量的路基沉降变形协调分析法[J].中国公路学报，2005，18(2)：6-1.
论文作者:李雪燕
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/9/17
标签：路基论文; 桥台论文; 荷载论文; 地基论文; 桥梁论文; 压实论文; 桥头论文; 《基层建设》2019年第16期论文;