对路桥过渡段施工技术探析

1、.对路桥过渡段施工技术探析 摘要：本文论述了路桥过渡段设计与施工存在的薄弱环节，桥头跳车被列为公路工程质量通病。路桥结合部的路面平整度差、早期损坏较普遍和桥台路基沉陷问题长期以来一直未得到根本的解决。因此，在分析路桥过渡段路基路面常见病害产生原因的基础上，并提出了相应措施。 关键词：路桥过渡段 设计施工技术 探讨 1 前言 随着高速公路的发展，由于线型要求，桥梁在公路工程中所占比重大大增加，而高速公路对路面平整度要求高，桥头跳车对高速行驶车辆的行车舒适性乃至安全性所构成的威胁日见突出。因此，路桥过渡段上的路面的合理结构形式、高质量的材料和先进的施工工艺等问题引起了工程界的关注。 2路基路面施工

2、技术 21路桥过渡段路基路面施工常见病害分析 在桥涵、通道等构造物与两端路堤联接的路桥过渡段，路基、桥涵常因不均匀沉降而出现台阶，当此台阶达到一定数值，会使行车产生明显的颠簸跳动。由于车辆荷载的作用，一般的台阶呈现中间低两边略高的形态。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。车速的降低幅度视公路等级、路面类型、台阶高度、车辆种类和行车速度而异。 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(或某一区段)以设计速度运行。根据观察和测试，汽车遇到桥头台阶，一般要提前150200m减速，驶过台阶

3、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，极易产生沉陷和变形，出现桥台与引道错台、桥台路基下沉、路面裂缝、不平，甚至积水等病害。这些病害使快速行驶的车辆颠簸、振动、跳车，产生噪音。为解决这一问题，应从设计与施工两方面着手研究。 2.2设置搭板 搭板的设置方法有三种：方法一从理论上讲是完美的，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，但这种方法给实际施工带来很大困难。方法二，它的特点是克服了方法一的施工困难，而且又有效地解决刚柔过渡的问题。方法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

4、反向坡，坡度大小根据路桥之间的沉降差而定，此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用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。 23不设置搭板 目前，如果不设置搭板，则应对台后填筑作周密设计和认真施工，对填料和压实应有更高要求，或采用专门的结构措施，如铺土工格网、填筑聚乙烯块等。具体做法在台后填筑和地基处理中加以论述。 24台后填筑 桥梁两端路堤沉降由地基、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

5、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。因此，对整个台背填筑从地基开始应采取适当的加固措施，填筑可采用砂性土、砂砾、碎石土填筑，必要时用石灰或水泥拌和或注浆进行稳定处理，也可采用半刚性材料填筑，以此提高台背填料密实度与刚度，一是可减少路基工后沉降，二是缩小台背填料与桥台的模量差，减少车辆因模量差引起对路基路面的冲击力。 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

6、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一个重要因素，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，一般应在1015cm范围内。在材料选择上，应选用易于压实的材料。实践证明，在达到同

7、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1m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

8、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。 25地基处理 处理好桥背软弱地基是控制桥头跳车的重要措施。对软基处理目前国内已有换土法、超载预压法、减少附加应力法、排水固结法、深层搅拌法和高压喷射注浆法、振动碎石桩法等处理方法，可以根据实际情况应用，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，则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

9、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。 26台背排水 在路桥过渡段如果排水处理不当，会使水沿桥台路基连接处下渗，降低路面结构层的稳定性，路基和地基的稳定性，加剧错台和跳车。因此应根据台背填料类型、降雨资料及渗水量等选择适宜的排水方式，以疏干台后填料的水分。 台背路基填筑前，在原地基土拱上亦设置泄水管或盲沟。在基底上，先作必要的处理。然后填筑横坡为34的夯实粘土形成土拱，再在土拱上挖成双向坡的地沟(地沟尺寸一般宽为4060cm，深为3050cm)。在台背后全宽范围内满铺一层隔水材料(可用油毡或下垫尼龙薄膜上盖油毡)。在地沟内四周铺设有小孔的硬塑料管(塑管直径一般不小于lOcm，

10、其上小孔孔径为5mm，布成梅花形，间距控制在lOcm以内)。塑料泄水管的出口应伸出路基外或桥头锥坡外。在硬塑料管四周填筑透水性好、粒径较大的砂石材料。再分层填筑台后透水性材料，直到路基顶面。 横向盲沟的设置与上相同，取消泄水管，以渗透系数较大的透水性材料填筑地沟(加大粒径碎石)。用土工布包裹盲沟出口处，并对其作必要的处理。有时视需要可在台后填方中设排水垫层。排水垫层的作用： (1)促使地基和其下软弱层能在施工期内基本上完成渗透固结，减少后期下沉量； (2)排走上部填方因降雨等原因下渗的多余水分； (3)孔隙压力增大时有渗透出路，不会由于地下水和潜水在底层的积聚，而降低土体的强度和稳定性。垫层的

11、厚度为12m，并要高过原地面不少于05m，使地基沉陷后，原地面和地下水位不高过垫层。桥台背面应设置防水涂层以避免渗水对结构物的侵蚀。对于回填区顶面与底面排水，回填表面应夯实并设置截、排水设施，必要时表面予以封闭，以减少地面水下渗。当回填范围较大且表面渗水较多时，应沿回填区底部原地面设置横向水平渗沟或透水管，渗沟或透水管水平间距一般为12m，排水管管径1015cm。 27其他 路基填土的固结时间随填土高度的变化而变化，路堤越高固结时间越长，高填方一般需经过一年的固结沉降方可达到基本稳定。但是，由于工期要求，不可能使所有台背填土都有足够的自然沉降期，构造物的回填应在构造物完工后开工，使回填后的自然

12、沉降能保证在三个月以上，对于设搭板的构造物，必须待回填土体的沉降趋于稳定，连续二个月的沉降都小于每月3mm方允许施工。 为保证施工质量，桥头回填处不能设置料厂或预制厂，并保证预留回填段不小于15m，以便满足各类重型压实机械的最小工作长度。考虑到桥头路基施工的特殊性，宜适当提高工程费用定额，使工程量和技术要求与工程费用相协调，以便调动施工单位的积极性。 2.8桥头换填施工技术控制 在以往的桥头回填施工中，因换填石灰土多处于素土包围之中，施工场地狭窄只能用小型机具进行处理，而且由于与素土接头处施工不便，往往出现问题，所以在公路施工中，应当把台背处的路基全部挖开，统一填筑石灰土，不再保留周围的素土。

13、这样重型压路机就可以开进台背处进行碾压。虽然素土变更为石灰土提高了一部分造价，但这样既保证了台背回填质量，又减少了人工与小型机具费用，同时有利于缩短工期，平衡全线路基施工，总体看来，利大于弊。在台背回填施工中我们统一规定台背高于2m的，从原地面填起；不足2m的，从原地面下挖至距台背顶2m处开始施工，保证台背换填石灰土的高度。同时严格规定台背回填的施工程序，首先按每层20cm计算出台背回填的用土量与用灰量，现场撒灰、搅拌，至少要倒翻3次(有条件的进行场拌)，石灰土拌和必须均匀，颜色一致，现场铺平，压路机跟踪碾压至密实。对于压路机未能压到的靠近结构物翼墙及侧墙的边角处，用气锤、电夯等小型机具夯实。

14、现场抽检压实度及石灰剂量合格后，方可进入下一层施工。每往上填筑一层加长至少lOcm台阶，从而保证各层回填石灰土与路基连接密实、连续。 29桥台混凝土搭板及其顶层施工技术控制 在混凝土搭板施工中，严格按规范规定要求立模，并保证混凝土表面坡度与平整度。因搭板靠近桥头处混凝土顶面距基层顶面距离较小、基层较薄，当压路机通过时，容易被压碎或形成薄饼。为了解决这个问题，规定凡搭板混凝土顶面距基层顶面不足lOcm的，在铺筑下面层时一律将铺好的水泥碎石基层凿除，统一用下面层沥青混凝土填筑、找干，从而保证了整个台背回填的整体强度。 3 存在的问题及相应措施 (1)桥头跳车形成的最主要原因是台背回填压实度、灰剂量

15、达不到设计要求，整体强度差，在车辆荷载作用下产生沉陷，从而形成桥头跳车。 (2)桥梁为刚性结构，基本不产生沉陷，而路基要存在允许变形，因此刚性桥面与柔性路面的衔接必然产生沉陷变化，这个问题在施工中仍没有彻底解决的方法，只能采用适当加长过渡路段长度予以缓解。 (3)由于施工场地狭窄不利于操作及人为的疏忽，过渡段与路基衔接处往往是桥头的薄弱环节，易发生裂缝和桥头沉陷现象，因此台背回填土最好能与相邻路基同体施工，若确实不具备同体施工条件的则必须逐层加宽至少l0cm成倒台阶施工，严禁直上直下填筑台背填土。 (4)在实际施工中，有可能因路面结构层和桥面结构层施工不同步，在标高控制上产生误差。 (5)为增

16、强桥面结构层强度，将原设计的沥青混凝土铺装变更为5cm粗粒式沥青混凝土加4cm中粒式沥青混凝土，并向桥头两侧各延伸l0m，并同时在40m范围内用1的纵坡进行调整。为保证路桥结合顺畅，结构形成一致，对变更前已施工的沥青混凝土统一用铣刨机进行铣刨处理。 (6)伸缩缝施工不好也可能产生桥头跳车现象，伸缩缝的常规作法为先在伸缩缝处填土或砂并压实，待整体沥青混凝土铺筑完成后，再挖出伸缩缝内填土，进行伸缩缝施工，则在沥青摊铺时可能因伸缩缝内填土不实或伸缩缝、桥面、路桥过渡段三者标高不连续，造成悬导梁和摊铺机跳动，摊铺厚度不均匀。 4结束语 通过实体工程实践，对路桥过渡段路基、路面的施工技术进行了较为系统的

17、总结和研究，获得以下结论： (1)分析了路桥过渡段路基、路面常见病害产生的原因，提出了施工质量控制措施。 (2)结合实体工程论述了路桥过渡段路基路面的施工方法与工艺。 摘要：本文论述了路桥过渡段设计与施工存在的薄弱环节，桥头跳车被列为公路工程质量通病。路桥结合部的路面平整度差、早期损坏较普遍和桥台路基沉陷问题长期以来一直未得到根本的解决。因此，在分析路桥过渡段路基路面常见病害产生原因的基础上，并提出了相应措施。 关键词：路桥过渡段 设计施工技术 探讨 1 前言 随着高速公路的发展，由于线型要求，桥梁在公路工程中所占比重大大增加，而高速公路对路面平整度要求高，桥头跳车对高速行驶车辆的行车舒适性乃

18、至安全性所构成的威胁日见突出。因此，路桥过渡段上的路面的合理结构形式、高质量的材料和先进的施工工艺等问题引起了工程界的关注。 2路基路面施工技术 21路桥过渡段路基路面施工常见病害分析 在桥涵、通道等构造物与两端路堤联接的路桥过渡段，路基、桥涵常因不均匀沉降而出现台阶，当此台阶达到一定数值，会使行车产生明显的颠簸跳动。由于车辆荷载的作用，一般的台阶呈现中间低两边略高的形态。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。车速的降低幅度视公路等级、路面类型、台阶高度、车辆种类和行车速度而异。 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

19、行驶，使得车辆不可能在高等级公路的全线(或某一区段)以设计速度运行。根据观察和测试，汽车遇到桥头台阶，一般要提前150200m减速，驶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，极易产生沉陷和变形，出现桥台与引道错台、桥台路基下沉、路面裂缝、不平，甚至积水等病害。这些病害使快速行驶的车辆颠簸、振动、跳车，产生噪音。为解决这一问题，应从设计与施工两方面着手研究。 2.2设置搭板 搭板的设置方法有三种：方法一从理论上讲是完美的，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，但这种方法给实际施工带来很大困难。方法二，它的特点是克服了方法一的

20、施工困难，而且又有效地解决刚柔过渡的问题。方法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，坡度大小根据路桥之间的沉降差而定，此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用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。 23不设置搭板 目前，如果不设置搭板，则应对台后填筑作周密设计和认真施工，对填料和压实应有更高要求，或采用专门的结构措施，如铺土工格网、填筑聚乙烯块等。具体做法在台后填筑

21、和地基处理中加以论述。 24台后填筑 桥梁两端路堤沉降由地基、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。因此，对整个台背填筑从地基开始应采取适当的加固措施，填筑可采用砂性土、砂砾、碎石土填筑，必要时用石灰或水泥拌和或注浆进行稳定处理，也可采用半刚性材料填筑，以此提高台背填料密实度与刚度，一是可减少路基工后沉降，

22、二是缩小台背填料与桥台的模量差，减少车辆因模量差引起对路基路面的冲击力。 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一个重要因素，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

23、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，一般应在1015cm范围内。在材料选择上，应选用易于压实的材料。实践证明，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1m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，

24、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。 25地基处理 处理好桥背软弱地基是控制桥头跳车的重要措施。对软基处理目前国内已有换土法、超载预压法、减少附加应力法、排水固结法、深层搅拌法和高压喷射注浆法、振动碎石桩法等处理方法，可以根据实际情况应用，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，则软土会因回填材料的质量而向侧向挤动

25、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。 26台背排水 在路桥过渡段如果排水处理不当，会使水沿桥台路基连接处下渗，降低路面结构层的稳定性，路基和地基的稳定性，加剧错台和跳车。因此应根据台背填料类型、降雨资料及渗水量等选择适宜的排水方式，以疏干台后填料的水分。 台背路基填筑前，在原地基土拱上亦设置泄水管或盲沟。在基底上，先作必要的处理。然后填筑横坡为34的夯实粘土形成土拱，再在土拱上挖成双向坡的地沟(地沟尺寸一般宽为4060cm，深为3050

26、cm)。在台背后全宽范围内满铺一层隔水材料(可用油毡或下垫尼龙薄膜上盖油毡)。在地沟内四周铺设有小孔的硬塑料管(塑管直径一般不小于lOcm，其上小孔孔径为5mm，布成梅花形，间距控制在lOcm以内)。塑料泄水管的出口应伸出路基外或桥头锥坡外。在硬塑料管四周填筑透水性好、粒径较大的砂石材料。再分层填筑台后透水性材料，直到路基顶面。 横向盲沟的设置与上相同，取消泄水管，以渗透系数较大的透水性材料填筑地沟(加大粒径碎石)。用土工布包裹盲沟出口处，并对其作必要的处理。有时视需要可在台后填方中设排水垫层。排水垫层的作用： (1)促使地基和其下软弱层能在施工期内基本上完成渗透固结，减少后期下沉量； (2)

27、排走上部填方因降雨等原因下渗的多余水分； (3)孔隙压力增大时有渗透出路，不会由于地下水和潜水在底层的积聚，而降低土体的强度和稳定性。垫层的厚度为12m，并要高过原地面不少于05m，使地基沉陷后，原地面和地下水位不高过垫层。桥台背面应设置防水涂层以避免渗水对结构物的侵蚀。对于回填区顶面与底面排水，回填表面应夯实并设置截、排水设施，必要时表面予以封闭，以减少地面水下渗。当回填范围较大且表面渗水较多时，应沿回填区底部原地面设置横向水平渗沟或透水管，渗沟或透水管水平间距一般为12m，排水管管径1015cm。 27其他 路基填土的固结时间随填土高度的变化而变化，路堤越高固结时间越长，高填方一般需经过一

28、年的固结沉降方可达到基本稳定。但是，由于工期要求，不可能使所有台背填土都有足够的自然沉降期，构造物的回填应在构造物完工后开工，使回填后的自然沉降能保证在三个月以上，对于设搭板的构造物，必须待回填土体的沉降趋于稳定，连续二个月的沉降都小于每月3mm方允许施工。 为保证施工质量，桥头回填处不能设置料厂或预制厂，并保证预留回填段不小于15m，以便满足各类重型压实机械的最小工作长度。考虑到桥头路基施工的特殊性，宜适当提高工程费用定额，使工程量和技术要求与工程费用相协调，以便调动施工单位的积极性。 2.8桥头换填施工技术控制 在以往的桥头回填施工中，因换填石灰土多处于素土包围之中，施工场地狭窄只能用小型

29、机具进行处理，而且由于与素土接头处施工不便，往往出现问题，所以在公路施工中，应当把台背处的路基全部挖开，统一填筑石灰土，不再保留周围的素土。这样重型压路机就可以开进台背处进行碾压。虽然素土变更为石灰土提高了一部分造价，但这样既保证了台背回填质量，又减少了人工与小型机具费用，同时有利于缩短工期，平衡全线路基施工，总体看来，利大于弊。在台背回填施工中我们统一规定台背高于2m的，从原地面填起；不足2m的，从原地面下挖至距台背顶2m处开始施工，保证台背换填石灰土的高度。同时严格规定台背回填的施工程序，首先按每层20cm计算出台背回填的用土量与用灰量，现场撒灰、搅拌，至少要倒翻3次(有条件的进行场拌)，石灰土拌和必须均匀，颜色一致，现场铺平，压路机跟踪碾压至密实。对于压路机未能压到的靠近结构物翼墙及侧墙的边角处，用气锤、电夯等小型机具夯实。现场抽检压实度及石灰剂量