浅析公路桥头台背回填沉降

2022-09-12

1 桥头台背沉降原因分析

1.1 地基沉陷

由于土质不良产生沉陷是桥头跳车的主要原因。桥涵通常位于沟壑地带, 地下水位较高, 又是地表水汇集地点。土质组成过多地为冲洪积的淤泥和淤泥质土, 特别是在南方地带多有软土, 天然含水量大于液限, 天然孔隙比较大, 含有机物质, 压缩性高, 抗剪强度低, 一旦受到扰动, 天然结构易受破坏, 强度显著降低。桥头路基填筑越高, 产生基底应力越大, 在车辆荷载作用下, 更容易引起地基沉陷, 且变形稳定往往持续数年乃至数十年。就是在一些稳定地基上, 在外荷载作用下, 也无法避免出现这个问题。

1.2 压缩沉降

台背填料一般为渗透性材料, 存在着多孔隙, 加上施工时受施工作业方面的影响, 压实机具不能过分靠近台背, 无法将填料颗粒间孔隙完全消除。在车辆荷载和自身重力作用下, 填料迅速压缩, 孔隙率降低, 在短时间内产生压缩沉降, 造成跳车。在工程实践中, 就是施工时工序符合要求, 压实度达到标准, 但台背回填土较高, 随着时间推移, 也会产生不同程度的沉降。有时台背回填土荷载对基底产生附加压力, 严重时会致使桥台向后倾斜, 发生不均匀下沉, 危及行车安全。

1.3 施工措施不当

当前一些施工队盲目追求高速度, 没有严格按施工规程作业, 台背填土速度过快, 对地基造成扰动和破坏, 没有充分的时间固结, 造成台背挡土墙等构造物挤压力过大。施工时没有按分层填筑、分层碾压、分层检测“三分法”施工。用料没有把好质量关, 排水措施不到位, 压实度没达到要求。这些人为因素造成台背高填土方的不稳定, 完工后后期沉降量大, 很难保证沉降均匀, 这也是造成台背沉降现象产生的主要原因之一。

1.4 结构突变

桥台与台背路面在结构上存在着差异。从路面和桥面系结合处可以看出, 桥头左右两侧是两个不同性质的路面体系, 左侧为柔性面层与刚性桥台组成双层路面体系, 右侧为柔性或半刚性多层路面体系。在车辆荷载作用下, 垫层、基层密实度迅速增加, 结构层压缩, 而桥台由于基础处理较好, 一般认为沉降已经完成, 相对于路基而言, 沉降可视为零, 而铺装层压缩也不大。这样, 桥头两侧抗变形能力不同, 相对沉降现象就不可避免。

2 桥头台背沉降病害防治措施探讨

2.1 台背地基处理

处理好台背软弱地基是控制桥头跳车的重要措施。对软弱地基处理, 现在国内有换填、超载预压、塑料排水板、粉喷桩复合地基等常用的处理方法。就目前情况来看, 水泥粉喷桩复合地基加固软土效果明显, 施工工期短, 但费用高;超载预压一般可利用施工荷载作为软基预压荷载, 但施工工期较长, 剩余沉降量也大;塑料排水板法加固效果好, 工期较短, 施工简单, 经验较为成熟, 是目前软基处理较为常用的方法。我们要根据当地实际情况加以应用, 使地基承载能力满足设计要求。受工程造价约束, 一般情况也可设置过渡性路面, 加强养护补强措施, 待沉降到一定程度后铺原设计路面, 常用过渡性路面有预制水泥混凝土块、沥青过渡层等。

2.2 接头处路面处理

设置搭板是解决台后错台跳车的重要工程措施, 其效果与搭板之下的路堤压缩程度有密切关系。桥台和路基是不同的两个结构体系。因此, 如何消除和减少结构突变影响, 使两个对接性质不同路面体系在抗垂直形变上能平顺过渡, 是我们考虑的主要问题。对连接沥青路面, 在桥台处增设增变厚式水泥混凝土桥头搭板, 对连接水泥混凝上路面, 将连接处路面板改为厚层式。我们还应注意, 混凝土路面同桥梁连接处, 最好是设置钢筋混凝土搭板。搭板一端放在桥台上, 并加设防滑锚固钢筋和在搭板上预留灌浆孔, 如为斜交桥, 尚应设置钢混凝土渐变板。

2.3 接缝处理

按照柔性路面与刚性路面接缝处理方法, 合理地使体系逐渐过渡, 避免出现结构突变点。桥梁与水泥混凝土路面间的接缝如果处理不好, 很容易造成错台现象。桥梁与沥青路面间的接缝, 往往由于该处沥青路面难以碾压密实而沉陷。因此, 妥善处理好接缝问题才能解决平顺过渡。

2.4 施工引道控制

合理安排施工计划, 施工时要按规范进行施工, 是有效减少桥头沉降的关键, 应遵循“早开工, 筑期长一点”的原则进行, 控制好填料质量, 尽量采用轻型、渗水性好的填料。控制好每层填筑厚度及碾压遍数, 并对每层填筑质量实施检测, 特别是控制好压实度。台背连接处填土应尽量与桥台砌筑协调进行, 尽量使这些不易碾压的地方密实度达到要求, 桥台背后最好按一个坡度设置泄水盲沟, 沟底用粘上夯实, 以利排水。这样, 才能更好减少病害。

3 结语

对桥头跳车问题的讨论, 大家都有不同的见解, 本人认为设计部门、施工部门应尽力协调, 针对不同原因, 提出实施方案, 合理减少造价和缩短施工工期, 才能有效地避免桥头台背病害产生, 有效地改善行车条件, 节约工程后期整改资金。

摘要：伴随着高等级公路大量的投入使用, 普遍存在着桥头回填沉降这个问题, 有的桥涵刚投入使用就出现严重的跳车现象, 同时桥头接缝及桥头搭板遭到破坏, 尤其在一些软土地基的地方尤为严重, 给行车和公路养护带来了极大困难, 严重的影响了行车舒适与安全。因此, 探讨桥头跳车问题, 对此进行综合分析, 具有极大的现实意义。

关键词：公路,桥头台背,回填,沉降