浅析道桥工程台后跳车

　　摘要：道桥工程台后回填跳车原因分析；防治其施工质量通病的一般措施；减轻或消除桥涵、通道台后回填跳车的危害应遵循的一般准则。
　　关键词：道路，桥涵及通道，台后回填，跳车原因，防治措施
　　
　　我们乘车在道路上行驶，每当行至道路与桥涵结合部位时，总感觉有或多或少的颠簸现象。这种颠簸现象就是道桥工程施工中或工后不均匀沉降造成的。这种台后跳车质量问题在道桥施工中有一定的代表性，故称“质量通病”。它不仅影响行车速度，而且影响乘车人的舒适性和行车安全性。道路运行一段时间后还会造成路面结构和桥涵结构的破损或使用功能丧失，大大地影响了道路营运效率和路政整体服务水平。
　　彻底根除道桥工程台后跳车质量通病，必须从施工人员质量意识、填料、施工方法与压实设备选择和环境等五个方面采取必要的预防措施，最大限度地减小桥（涵）与道路结合部位跳车对行车的影响。结合本人十多年施工经验，浅析道桥工程台后跳车质量通病原因与一般防治措施。
　　1、道桥工程台后跳车的原因
　　产生桥涵、通道与道路结合部位跳车的原因是多方面的。主要影响因素有地基条件、路堤填料、施工工艺、设计标准以及施工人员质量意识等。其主要表现为桥涵、通道与相邻路堤之间产生沉降差，造成错台或纵坡不顺以及构造的附加变形。
　　1.1桥涵、通道是刚性体，其他基强度一般要求都较高，地基沉降较小或不沉降。而路基填土虽然压实，仍会产生较大的工后沉降，最后形成错台。对处于软土地基部位的桥涵及通道工程，其地基一般都进行加固处理，但路堤与桥涵、通道的工后沉降是有差别的。
　　1.2施工工期安排不科学，施工顺序安排不合理，造成桥涵、通道工程及台背回填工序紊乱、往往为了赶工期不得不违章作业，也就“牺牲”了质量。
　　1.3高等级公路路基设计压实度一般控制在93%-96%区间。由于台后填料所含水分不一，又存在孔隙，不能满足设计要求。在其自重及车辆荷载作用下，孔隙率逐渐降低，台后填料一定期限内产生压缩变形。
　　1.4桥涵及通道工程一般要先行施工，台后填土往往要待桥涵及通道施工完后再进行填筑，施工场地铗狭小，紧靠台后的填料难以碾压到位，以致压实不足。经长时间的车辆碾压及自身重量的作用，也能使两者沉降不一，造成错台。
　　1.5桥涵及通道台后与路基结合部位回填时遭遇雨水侵袭，经雨水渗入以后，影响了台后填料的水稳性和强度，使之间生压缩变形。
　　1.6由于路堤的荷重使地基土产生压缩变形，形成地基沉降。特别在软土地基路段，由于地基土天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、渗透系数小，地基沉降更为严重，而且需要相当长的时间才能趋于稳定。
　　1.7软土地基、湿陷性黄土地基浸水等造成的路基沉降。
　　1.8施工压实机具与压实厚度不能配套，使路堤难以碾压密实。
　　2、预防台后跳车的一般措施
　　在工程施工准备和实施过程中，应按照造成质量问题的“工、机、料、法、环”五大因素，进行因果分析，识别桥涵、通道与路堤结合部位跳车质量通病的主要及一般原因。针对其主要及一般原因，制定预防措施，认真组织实施，严格过程控制，从而有效地规避或最大限度减轻台后跳车的危害。
　　2.1科学选择台后回填材料，强化填料进场检验和试验工作，严格把好填料验收关。
　　2.1.1桥涵台后的填料应按照设计和施工技术规范要求精心选择。一般采用渗透性较好的砂性土、级配良好的碎砾石和碎石土作为台后填料，且最大料径不得大于0.6倍的压实厚度。也可以采用石灰土或两灰土作为台后填料，但必须进行配合比设计确定掺灰量。
　　2.1.2目前在国内高等级公路建设中，积极应用粉煤灰作为路堤填料。粉煤灰路堤由于自重轻、荷载小，形成地基沉降小，在高等级公路桥梁及涵通台后软基路堤填筑中得到进一步推广应用。当使用粉煤类填筑路堤时，应严格按照《公路粉煤灰路堤设计与施工技术范围》要求，采取相应的技术措施，以保证粉煤类路题有足够的强度和稳定性，其护坡土料宜采用塑性指数不低于6的粘性土，土质护坡水平方向厚度应保证不小于1m。
　　粉煤灰路堤路槽标高以下20-30cm应设置土质封顶层；隔离层可采用粘性土或砂性土，但禁用粉性土；隔离层厚度不宜小于30cm，隔离层横坡不宜小于30%。
　　2.1.3在路堤填料含水量偏大时，为减小填料的含水量、改善土质、增加路基强度和稳定性，一般采用掺加水泥或石灰进行改性。对于粉性土、砂性土，一般采用掺加5%水泥进行处理；对般采用掺加石灰进行处理；而对于天然含水量较高的高塑性指数的粘性土，掺加石类分两步进行，先对取土坑的土掺2%-3%的石灰进行闷料沙化处理，待石灰消解后，填筑台后时再次掺加额定的石灰。石灰的剂量一般控制在6%-8%之间。
　　2.2科学安排桥涵构造物和台后回填施工顺序，严格按照设计和施工技术规范要求，精心组织桥涵台后回填工作，强化台后回填工序质量控制。
　　2.2.1采用先填筑路基，后施工桥台的施工方案，特别在软土地基路段尤为重要。这不仅可以减小地基沉降，同时可以保证桥台台后填土的压实度。
　　2.2.2对于工期紧张或肋板式桥台必须施工桥台、后填筑路基时，必须强化台后填土的压实度控制。对于大型压实机械压不到的“死角”地方，必须配以小型夯实（碾压）机具分层碾压，以确保压实度达标。
　　2.2.3在涵通施工过程中，一般都先于路基完成，其上部沿路基方向长度应不小于孔径长度，下部长度按涵台高1:2计算，采用横向分层填筑。斜交涵通台后填料应从洞身两侧在小于2倍孔径范围内，同时按水平分层对称填筑和横向碾压，以减缓偏土压力的影响。
　　2.2.4当工期安排采用缺口填筑时，上部缺口长度不小于台高增加2m；下部距基础内缘不小于2m；结合部位路基土应据压实层开挖台阶，台阶宽度大于1m，横向分层填筑。
　　2.2.5当为柱、肋式桥台时，在桥台基础完成后，要彻底清除淤泥，回填天然砂砾或级配碎石，承台应建在密实的砂砾或级配碎石层上。桥台建成后，应暂不施工台帽，以便于压路机或小型太实机具能顺畅地压实到位，待回填完成后，在填方上直接施工台帽。
　　2.3在施工中尽量扩大回填部位施工场地，以便尽可能使用大型压实设备。当台背支撑桥头搭板的牛腿妨碍机械压实时，可将难于压实的部分用贫混凝土填筑密实。
　　2.4施工中，应保证作业面的排水坡度，设置必要的地下排水设施（设计渗水盲沟）。
　　2.5在涵通的翼墙周围特别容易产生压实不到位、不足而给以后带来沉陷，要注意压实。
　　2.6在高填方的拱涵及涵通与侧墙的相接部位，应尽量使用内摩擦角大的填料进行填筑，而且要注意施工时的填料土压平衡，不得发生偏压，以免造成工程质量安全事故。
　　2.7桥头搭板的施工，应严格控制两端点的质量，在桥台上的支点处，要考虑搭板另一端沉陷时变位的需要，应设柔性薄支座。对于路基上的支点，应考虑填土扩散的需要，枕梁宽度宜大不宜小。
　　2.8台背回填不可使用容易产生崩解的风化岩碎屑，以免因填料风化崩解而产生下陷。
　　2.9软基处理：在软土地区施工应进行加载预压或真空预压，待其沉降稳定后再进行桥台及涵通工程施工，制定施工计划时要充分考虑并提前施工。
　　2.9.1填土预压：利用路堤本身的荷载进行预压处理，其适用于工期较为宽松，桥梁及明涵通台后的高路堤和浅层软土地基路段，实施容易，费用较小。
　　2.9.2塑料排水板或袋装砂井等（超）载预压或真空预压：通过增加地基排水通道加快地基固结，费用一般。根据其它高速公路试验段路基软土地基处理的研究资料表明，塑料排水板或袋装砂井等（超）载预压周期一般为6-12个月，真空预压周期一般不小于90天。
　　2.9.3土工布：分隔填料与土地基土，增强地基排水效果，增加地基强度，与以上两种方法综合处理效果更好，费用一般。铺设土工布可适当减少砂垫层厚度，降低工程费用。根据目前设计和施工的经验，30cm砂垫层加一层土工布与50cm砂垫层的排水效果相当。
　　2.9.4深层水泥（石灰）搅拌桩：利用水泥（石灰）的固结作用使地基土形成桩体，构成复合地基，适用于工期较短、台后软土路基路段，费用较高，目前在高等级公路中已被广泛应用。实际施工中，要严格监理、加强检测，做好施工管理的控制，确保桩体质量和成桩效果。
　　2.9.5挤密碎石桩：利用碎石桩体与地基土构成复合地基，增加地基强度，同时碎石桩可作为排水通道，加快地基固结。对地基土和附近建筑物影响较大、适用于台背后软土地基、易液化土地基综合处理路段，费用较高。
　　2.10为减少高等级公路台后填料的压缩变形，应要求该台后与路堤范围的压实度比相应的路基压实度提高2%。
　　2.10.1设置横向排水管沟：先在桥台背后涂抹两层沥青，然后在台后基底上铺筑横坡为3%-4￥的双向土拱，再在其上挖一宽40×40cm的双向地沟，在地沟底铺设10cm的砂砾或碎石垫层，并在其上铺设直径为10cm的软式透水管。铺设时应将其出口伸出路基或桥头锥坡外，并在透水管四周分层填筑透水性好的砂砾材料至路基顶面。
　　2.10.2采用热塑土工格栅加固路堤：土工格栅是一种抗拉强度较高的材料，具有良好的水稳性。铺设在路床上对路基土粒间存在一定的约束作用，可增加土基的整体回弹模量；铺设在基层上，可防止土基和基层产生裂纹时反射到路面层上，还可增加路面基层的抗拉强度和稳定性，增加路基的整体性。
　　2.11路面施工：在软土区域建设道路，路堤的沉降速率一定程度上制约着路面的施工进度和质量，沉降观测工作的质量一定程度上同样影响着路基和路面施工质量。强化路堤施工沉降观测质量、设置过渡路面和桥后搭板，可以降低和克服桥涵及通道台后跳车质量通病。
　　2.11.1道路施工沉降观测应贯穿于整个路基、路面施工过程。控制沉降速率的实质是控制路面铺筑后的工后沉降。在路基施工中，尤其在软土地基路段，沉降速率一定程度上控制着路面施工进度。一般规定，路基填筑完成后，沉降速率连续两个月小于5mm/月，方可铺筑路面基层和面层，使工后沉降满足设计要求。
　　2.11.2对于软土性质差、厚度大，尤其是海相深层淤泥，地基处理难度大、工后沉降较大的桥头路段，宜采用设置过度路面。常用过渡路面有水泥混凝土砌块或条石，当桥头沉降差超过3-5mm，将砌块重新铺砌，并把沉降差调到零，待路堤沉降稳定以后，再改铺原设计路面。在目前已通车的某些高等级公路中，路面均匀为一次性铺筑，现桥头跳车现象十分严重。对此，应在今后的公路工程施工中吸取深刻教训。
　　2.11.3设置桥头搭板是防止桥头跳车的一项主要辅助措施。搭板一端支撑在台背上，用锚栓予以固定，另一端可直接置于基层上，可设枕梁或不设枕梁。搭板长度依据行车速度，路堤填土高度及预计的桥台与台后填土的工后沉降差的大小来确定。按照一般经验有6、8、10、12m几种长度。
　　3、产生台后跳车的补救方法
　　在桥梁和涵通台后回填中，由于种种原因，可能会使个别台后回填压实度不足，针对具体情况，应用取相应技术和质量保证措施。
　　3.1桥涵两端设10m长的过渡段，对路基上部0.50.8m厚的路基土应用水泥或石灰稳定处理，也可采用二灰稳定碎石进行填筑，以期提高整体强度。路基压实不足时，可用压力注浆予以加固。
　　3.2在桥头高填土路基上，除进行换填土外，还可采用铺设混凝土预制块路面的措施，以便在高路基发生沉降后重新调平路面。
　　3.3当路面铺装以后产生沉降时，所形成的台阶高度<20mm，纵坡差<4%时，因对车速的影响不太严重，可以不予修补；当台阶高度≥20mm、纵坡4%时，对跳车的影响加剧，应予修补，修补长度应视台阶高度、形状而异，一般一10-15mm为宜，缓和段的坡度控制在0.5%以内。为了使沉降后的路面与缓和段端部衔接舒顺，应对端部开挖处理，一般挖15-20mm左右。错位沉降的修补可用热沥青混凝土加铺，以求增大与原路面的粘结能力，加铺层的强度也较稳定。
　　参考文献
　　•公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）
　　•公路路基施工技术规范（JTGF10-2006）
　　•公路软土地基路堤设计与施工技术规范（JTJ017-96）
　　•道路桥梁工程质量通病防治手册——中国建筑工业出版社出版