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對(duì)橋梁引道不均勻沉降問題的若干思考
摘要:橋梁引道產(chǎn)生不均勻沉降，導(dǎo)致橋頭產(chǎn)生跳車現(xiàn)象，在公路建設(shè)中是一個(gè)比較普遍的問題。對(duì)于高等級(jí)公路，橋頭引道不均勻沉降量2cm以上就感覺到跳車，5cm以上就會(huì)感覺到嚴(yán)重跳車，此時(shí)會(huì)引起安全問題。也就是說，預(yù)防和治理橋梁引道不均勻沉降對(duì)高等級(jí)公路具有較高的要求，成為高等級(jí)公路建設(shè)的一個(gè)不可忽視的問題。為此，本文結(jié)合橋梁引道沉陷的實(shí)際問題，從橋頭引道的設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)的角度出發(fā)，提出預(yù)防和治理橋梁引道不均勻沉陷的措施，對(duì)保證道路的通行能力、交通安全和行車舒適性等具有重要意義。關(guān)鍵詞：橋梁引道 不均勻沉陷 原因 防治措施
橋梁引道是公路病害多發(fā)地段，“橋頭跳車”一直是困擾著公路建設(shè)的難題之一，其危害性日益得到公路界人士的重視。
1 橋梁引道不均勻沉降產(chǎn)生的原因
1.1 不均勻沉降成因分析 橋頭跳車的根本原因是橋臺(tái)與鄰接路段的沉降差異超過一定的界限值，致使車輛在通過橋梁時(shí)產(chǎn)生顛簸、不穩(wěn)，甚至?xí)绊懶熊嚢踩?
1.1.1 土基 橋梁所在位置一般地下水位較高，地基土質(zhì)天然含水量大、空隙率大、抗剪強(qiáng)度低，在車輛荷載的長(zhǎng)期作用下極易引起沉陷。
1.1.2 臺(tái)背填料 臺(tái)背應(yīng)選擇透水性好的材料作為填料，而透水性材料空隙率大，施工中很難控制其壓實(shí)度，在道路自重垂直荷載及車輛振動(dòng)荷載的長(zhǎng)期作用下很容易產(chǎn)生路基沉降。
1.1.3 剛度差異 道路是柔性(剛性)路面與柔性路基的組合，而橋梁是剛性結(jié)構(gòu)物，由于橋梁結(jié)構(gòu)剛度比道路的剛度大得多，經(jīng)過車輛荷載長(zhǎng)時(shí)間的作用，橋跨結(jié)構(gòu)變形很小且基礎(chǔ)以下部分不會(huì)產(chǎn)生明顯變形，而作為路基填料的土基部分在自身重力和外部荷載的作用下，會(huì)產(chǎn)生彈性變形和永久變形。
1.1.4 設(shè)計(jì) 由于主客觀原因造成的地質(zhì)鉆探布控過少或鉆探深度不足，未能準(zhǔn)確探明軟基范圍和深度，造成軟基處治的理論與選用的計(jì)算參數(shù)與實(shí)際情況不符，導(dǎo)致軟基處治設(shè)計(jì)能達(dá)到規(guī)范要求，而且大多數(shù)橋梁的橋頭搭板未作專項(xiàng)設(shè)計(jì)進(jìn)行控制。
1.1.5 施工 在道路橋梁施工中，由道路與橋梁的施TJIl~序造成了橋涵兩端留下一個(gè)填土較多、施工面窄、工期短暫的作業(yè)段，施工條件極差。①當(dāng)缺乏適宜的壓實(shí)機(jī)具時(shí)，壓實(shí)度很難達(dá)到規(guī)范要求；當(dāng)分層壓實(shí)厚度過大時(shí)，壓實(shí)度檢測(cè)不能準(zhǔn)確反映實(shí)際情況，而且無法發(fā)現(xiàn)內(nèi)部空洞。②當(dāng)施工單位搶進(jìn)度時(shí)，不能按照規(guī)范要求施工作業(yè)，臺(tái)背回填松鋪厚度控制不嚴(yán)，臺(tái)背排水防護(hù)設(shè)置不完善，給路基沉陷留下質(zhì)量隱患。
2 解決橋梁引道不均勻沉降的對(duì)策
2.1 從思想上足夠重視解決橋梁引道不均勻沉陷現(xiàn)象 在高等級(jí)公路的建設(shè)中，為了防止或減輕橋梁引道不均勻沉降量，避免橋頭跳車現(xiàn)象，設(shè)計(jì)與施工必須從思想、技術(shù)和施工管理手段充分重視路基路面的設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量，認(rèn)真做好路基沉降的預(yù)防工程，減少因設(shè)計(jì)和施工方面的原因而加重橋頭跳車的現(xiàn)象。
2.2 設(shè)計(jì)必須考慮橋頭路堤因工后沉降引發(fā)的縱坡變化值標(biāo)準(zhǔn) 橋臺(tái)與路堤之間存在著不均勻沉陷，造成橋頭路段縱坡變化，導(dǎo)致縱坡不順暢及其構(gòu)造物的附加變形，產(chǎn)生橋頭跳車現(xiàn)象，必須制定相應(yīng)對(duì)策和處治技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。交通部“七五”科技攻關(guān)項(xiàng)目“軟基綜合處理課題”指出，若由沉降引起的縱坡變化值不超過2‰，則駕駛員按120kmPh速度行駛時(shí)未感覺有橋頭跳車現(xiàn)象。國外也有設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定了由沉降引起的縱坡變化值不大于4‰的要求�？v坡變化值標(biāo)準(zhǔn)的高低直接涉及到軟基處理費(fèi)用，在設(shè)計(jì)中必須充分考慮技術(shù)和性，選擇合適的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 2.3 加強(qiáng)橋臺(tái)軟基處治的研究 分析國內(nèi)高速公路軟土地基處治大多采用排水固結(jié)法，仍然存在軟基路堤不均勻沉陷，橋頭產(chǎn)生跳車現(xiàn)象，除軟基路堤設(shè)計(jì)與施工細(xì)節(jié)欠妥之外，一個(gè)主要原因是未能保證充分的軟基排水固結(jié)時(shí)間，往往在沉降尚未穩(wěn)定的情況下就進(jìn)行路面施工。因此，為了保證軟基路段的施工質(zhì)量，消除或減輕軟基路堤不均勻沉降的現(xiàn)象，必須采取下述措施:
2.3.1 盡可能地提前軟土地基路段的施工時(shí)間，尤其是橋臺(tái)地段的施工時(shí)間，爭(zhēng)取更長(zhǎng)的預(yù)壓時(shí)間，以減少軟基工后沉降量。
2.3.2 根據(jù)軟土的地質(zhì)條件、土層性質(zhì)和路堤填筑高度，一般路段采用袋裝砂井或塑料排水板處理，采用不同的施打長(zhǎng)度和施打密度，其間距在鄰近橋頭路段附近適當(dāng)加密；在橋臺(tái)處設(shè)置攪拌樁過渡段，并在攪拌樁過渡段末端與袋裝砂井或塑料排水板加密區(qū)交接處設(shè)置土工織物砂墊層，以協(xié)調(diào)變形。
2.4 提高軟基路堤的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，減少路堤和路面結(jié)構(gòu)層的沉降 針對(duì)目前高等級(jí)公路軟土地基處理較多采用排水固結(jié)法，結(jié)合橋梁引道存在不均勻沉降而引起橋頭跳車現(xiàn)象，從提高軟基路堤的強(qiáng)度和穩(wěn)定性、減少軟基路堤工后沉降的角度出發(fā)，設(shè)計(jì)階段和施工過程必須解決好下述若干問題。
2.4.1 在設(shè)計(jì)階段，要盡可能考慮設(shè)置橋頭搭板，在搭板與橋臺(tái)連接處作構(gòu)造處理，若有可能可將橋臺(tái)處的伸縮縫移到橋墩上，使上部構(gòu)造的橋面連續(xù)擴(kuò)大到搭板內(nèi)，減少橋臺(tái)處的變形因素。同時(shí)，認(rèn)真分析橋臺(tái)地基土層情況，確定如何使橋臺(tái)填土路堤更為密實(shí)的方法。鄰接搭板的路堤一定長(zhǎng)度內(nèi)，路基采用水泥穩(wěn)定碎石層處理，并設(shè)置一層鋼筋網(wǎng)，使路基剛度逐漸過渡。設(shè)置橋涵構(gòu)造物應(yīng)允分考慮臺(tái)背填方路基的地質(zhì)情況、填方高度、路堤長(zhǎng)度、填料來源及路堤沉降等問題，選擇恰當(dāng)?shù)臉蚝恢谩⒖鐝郊皹蚺_(tái)后部防護(hù)工程，盡量避免大河面小跨徑橋涵。設(shè)計(jì)單位應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行的公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和相關(guān)的規(guī)定要求；對(duì)橋頭跳車的部位進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，提出施工指導(dǎo)意見；并且認(rèn)真詳細(xì)地進(jìn)行設(shè)計(jì)交底。
2.4.2 施工管理上的防治:施工單位要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)文件、施工規(guī)范、合同條款及相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行組織施工；施工單位要根據(jù)產(chǎn)生橋頭跳車的具體原因制定具體防治措施，在完善質(zhì)量自檢體系和質(zhì)量自檢程序的同時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)施工原材料和施工工藝的控制，特別是要加強(qiáng)對(duì)產(chǎn)生橋頭跳車部位的施工工序的檢查，將產(chǎn)生橋頭跳車的隱患消滅在工程施工過程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)上。
2.4.3 施工過程中的防治：施工單位要根據(jù)橋涵兩側(cè)的實(shí)際地質(zhì)情況，確定合理的施工方案、選擇切合實(shí)際的施工工藝和施工工序；按照《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》的要求，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。處理好臺(tái)背填土前軟弱地基，是控制橋頭跳車的重要措施。對(duì)軟基處理目前國內(nèi)已有不少處理方法，如排水固結(jié)法、換土法、振動(dòng)碎石樁法等，都是行之有效的方法�？梢愿鶕�(jù)實(shí)際情況應(yīng)用，以改善地基性能，提高地基承載力，減少沉降，縮小橋臺(tái)與路堤的沉降差避免錯(cuò)臺(tái)。同時(shí)考慮到橋頭大多為高填土施工，可在橋頭考慮采用材質(zhì)較輕的粉煤灰填筑，且應(yīng)控制好填筑寬度，嚴(yán)禁因填筑寬度不夠進(jìn)行貼坡，致遇雨期間引起滑坡，導(dǎo)致橋頭路基不穩(wěn)而沉降。
橋頭引道不均勻沉陷是現(xiàn)存比較復(fù)雜的技術(shù)問題，預(yù)防治理并加強(qiáng)施工質(zhì)量控制是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的工作，在嚴(yán)格按照施工規(guī)范操作規(guī)程下，還需建設(shè)方、設(shè)計(jì)方、監(jiān)理方及其它相關(guān)方等各單位共同努力才能完成，使橋頭跳車問題得到進(jìn)一步的控制和解決，創(chuàng)造一個(gè)良好的行車條件，提高行車的安全性。
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