浅谈公路桥头路基工程的处理

 [摘要]文章从施工方法和结构体系上对公路桥头路基工程的处理进行探讨,并提出公路桥头路基工程的处理措施,特别对软弱地基上的桥头路基工程处理提出方案,以减少因桥头路基工程处理不当而造成的桥头跳车病害。 　 
　　一、引言 
　　 随着国民经济的迅猛发展,公路建设事业也取得了突飞猛进的,投入营运的各等级公路越来越多。从公路事业的使用情况看,总体工程质量情况相对较好,但也存在一些桥头路基的填筑工程质量问题。如何避免和减少因桥头路基工程的处理不当而造成的桥头跳车病害,就显得尤为重要。 
　　二、公路桥头病害原因分析 
　　 (一)结构突变 
　　 桥台与桥台背面的路面,在结构上存在着差异。从路面结构组合可以看出,是两个不同性质的路面体系,一侧是铺设在桥台背墙顶面柔性面层与刚性桥台组成的双层路面体系;另一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,而桥梁为刚性体。由于在建筑过程中,基础处理得比较好,一般认为沉降已经完成,相对路面而言,沉降可为零。而另一侧抗变形的能力就不同,两者在压缩沉降方面存在着明显的差异。相对而言,沉降就不可避免地要出现,使路面结构遭到破坏,造成跳车。桥涵通常位于有河谷、沟渠的地方,地下水位较高,有些地方土质又不好,多为软土,含水量大于液限,天然空隙比大,常含有机质,压缩性高,抗剪强度差,一旦受到振动,结构容易遭到破坏,强度便迅速显著下降,桥涵构造的背墙处,路基填筑高度一般比较大,产生基底应力相对较大,在车辆荷载作用下,更容易引起低级沉陷,且变形稳定历时往往持续数年乃至数十年。即使一些稳定的地基,在外荷载作用下,也不可避免地会出现这个问题。 
　　 (二)施工措施不当 
　　 台后填料一般为渗透性材料,存在着多孔隙,在施工工艺上采用分层填筑、分层压实的要求。但在实际施工中,该部位是一个薄弱环节,一般是桥台完工以后再填筑台背。由于作业面小,压实机既不能过分靠近接触台背,也不能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,空隙率降低,便在短时间内产生压缩沉降,造成跳车。在工程实践中,即使施工时工序正常,压实度达到要求,但台后填土较高,随着时间的推移,也会产生不可避免的沉降。 
　　三、 桥头高填路基的防治措施 
　　 (一)处理好地基 
　　 处理好地基是控制桥头跳车的重要措施。特别是对软土地基处理,普遍用换填法,用透水性比较好的砂砾料对基底进行换填,使地基承载力满足设计要求。 
　　 (二)处理好台背路基的回填 
　　 台背路基的回填,在实际施工中,是一个薄弱环节,施工工序必须正常,压实度必须达到要求,分层厚度必须严格掌握,检测应该认真负责。特别是对软土地基处的台背路基的回填,更应该严肃认真。 
　　 在某钢筋混凝土盖板涵的施工中,该处地下水位比较高,挖深1.50 m就出水,土质为含砂低液限黏土,四周围地势又比较高,基坑开挖以后,形成了淤泥,又排不出去,施工难度很大。为了处理好地基,证承载力,必须进行砂砾石换填。当时准备了足够的砂砾石材料,按设计要求,对基底多挖了1.0 m深,如果直接把砂砾石倒在淤泥上进行换填,必然造成砂砾石被淤泥隔断,而不形成一个整体,达不到所需承载力和强度的要求。因此,准备了足够面积的土工布,待基坑挖到标高后,立即将土工布双层铺在淤泥表面,立即进行砂砾石换填(见图1)。从一端到另一端进行换填,并将淤泥逼到另一端已挖好的低洼处排泄掉。这样,砂砾石就形成了一个整体层。第一层换填时,厚度为0.5 m,然后用重型人工夯进行夯实,因为此时机械压路机还进不去。待第一层换填完毕,检测合格后,第二层以后按0.2 m厚进行换填,用10 t压路机进行压实,效果比较好。换填时必须注意,铺设的土工布必须是不透水的,土工布不能被刺破。基坑挖到标高后必须马上进行换填,否则待淤泥沉积后,又形成一个软弱层,更不利于地基的承载力。换填后,经过检测,砂砾石的压实度达到了设计要求的标准,在93%以上,换填深度为0.80 ～1.00 m(设计为0.70 m)。换填完成后进行涵洞的施工,因当时基底换填时,就考虑了台背回填的因素,纵向换填的范围比较大,待涵洞建成,对涵洞台背路基进行回填时,就按正常程序进行施工。第二年铺筑沥青路面时,没有发生台背路基下陷情况。 
　　 (三) 对接头处进行处理 
　　 沥青路面施工时,桥梁与沥青路面间接缝,往往由于该处沥青路面难以碾压密实而沉陷和出现壅包。施工时沥青混合料的摊铺温度不宜太高,一般控制在80℃～85℃最好,混合料温度太高空隙率就大,碾压密实冷却后,必然要和桥台之间形成一个微小的错台而形成跳车。碾压时,对接缝应该采用横向碾压的方法,达到碾压密实,消除壅包。 
　　 (四)严格控制施工 
　　 合理安排好施工计划,施工时必须按规定操作,应遵循早开工、工期长一点的原则进行,控制好填料质量,尽量采用轻型材料、渗水性好的砂砾材料,不合格的材料绝对不能使用。控制好每层填筑厚度在15ml～20 ml之间,洒水要均匀,大于最佳含水量0.5%左右即可,碾压必须认真负责,对边角处应该采用小型压实机具进行碾压,并对每层填筑质量实施检测,特别是控制好压实度。压实度检测必须对边角处进行检测。这样才能更好地减少病害。 
　　四、 结语 
　　 对桥头路基工程处理不当而引起跳车,施工部门施工的工程质量是主要原因。施工单位应该针对不同原因,提出方案,合理缩小造价和缩短施工期,提高工程质量,才能有效地避免因桥头路基处理不当而引起的桥头跳车病害,有效地改善行车条件,促进经济社会的发展。