公路橋梁路基的病害防治措施

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摘要：針對公路橋梁路基連接段，在簡述連接段病害表現(xiàn)的基礎(chǔ)上，對公路橋梁與路基連接段的主要破壞形式及病害特征進行深入分析，并結(jié)合當前工程經(jīng)驗，提出行之有效的病害防治措施，包括靜壓注漿法、旋噴樁法、樹根樁托換法，以此為保證連接段質(zhì)量、防止橋頭跳車的發(fā)生提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：公路橋梁；路基連接段；連接段病害

1公路橋梁路基連接段病害表現(xiàn)

橋頭跳車產(chǎn)生原因為剛性橋臺和柔性路基受行車荷載作用后，因人工填土發(fā)生變形出現(xiàn)一定差異沉降。由于橋臺往往是經(jīng)過全面設(shè)計且加固處理的，橋梁是一個完整的剛性體系，受到作用后，沉降相對較小，但由于路基的地基與填料土均為柔性土體，難免產(chǎn)生一定程度的沉降變形，而這種沉降變形往往需要很長時間才能達到穩(wěn)定，因此如果橋臺和路堤之間的差異沉降達到一定限值，則必定會發(fā)生橋頭跳車。此外，公路工程的建設(shè)材料與建設(shè)對象均以巖土體為主，不僅復(fù)雜多變，而且具有不確定性，無法提前預(yù)知，所以針對具體問題應(yīng)進行具體分析。從根本上防止橋臺和路基之間出現(xiàn)差異沉降基本無法實現(xiàn)，現(xiàn)在采取的技術(shù)手段雖能取得一定預(yù)防效果，但根據(jù)相關(guān)調(diào)研結(jié)果可知，橋頭跳車的現(xiàn)象依然十分嚴重，如何處治連接段的病害依然是困擾公路橋梁工作者們的重要問題。基于此，在實際工作中，需要總結(jié)公路橋梁路基連接段破壞模式和其特征，然后通過深入分析確定病害的產(chǎn)生原因，方能確定切實有效的治理方法，從而實現(xiàn)預(yù)期的治理目標[1]。

2公路橋梁與路基連接段的主要破壞形式及病害特征分析

2.1路基整體滑移

路基發(fā)生整體側(cè)向滑移通常是由于路基邊坡的坡度過大，或在損壞后，上部重復(fù)荷載持續(xù)作用，導(dǎo)致縱向開裂，進而在邊坡表面上產(chǎn)生整體下滑現(xiàn)象。針對采用樁柱式結(jié)構(gòu)的橋臺，處于橋臺之前的土體保持在無側(cè)限受壓實際狀態(tài)。如果錐坡已經(jīng)損壞，同時受到持續(xù)的自重作用與沖擊荷載作用，土體會開始向橋內(nèi)發(fā)生移動，進而產(chǎn)生橫向裂縫，當橫向裂縫達到一定程度后，就會產(chǎn)生整體下滑現(xiàn)象，導(dǎo)致橋頭處的路基及路面結(jié)構(gòu)都出現(xiàn)豎向位移，最終以橋頭跳車現(xiàn)象反映到橋面上。上述兩種實際情況都具有以下特征：（1）路基的填土高度相對較大且整體性差；（2）路基邊坡被破壞或因地形地勢等方面因素的限制導(dǎo)致邊坡陡度過大；（3）路基邊坡整體或局部在滑動面上發(fā)生下滑，導(dǎo)致路面產(chǎn)生縱向開裂，與橋臺之間形成錯臺，引起橋頭跳車[2]。

2.2路基和橋臺之間產(chǎn)生臺階

路基和橋臺之間產(chǎn)生臺階具有以下表現(xiàn)：局部沉降產(chǎn)生于臺背并與過渡段相結(jié)合，即最大沉降處與橋臺背之間的距離較近，導(dǎo)致錯臺的產(chǎn)生。同時，在路基路面的設(shè)計過程中，標高較高導(dǎo)致整體發(fā)生下沉，在橋臺處和過渡段結(jié)合部之間的差異沉降超限后，就會出現(xiàn)橋頭跳車問題。上述破壞模式主要具有下列特征：（1）臺背填土發(fā)生的沉降相對較大，包括均勻沉降與不均勻沉降；（2）沉降最大處往往產(chǎn)生于與臺背相近的部位。

2.3路面凹陷

路面凹陷是公路橋梁使用中最常見的病害類型之一，其產(chǎn)生原因為路基或地基發(fā)生不均勻沉降，其外部表現(xiàn)特征主要為路基發(fā)生不均勻沉降，且路面的破壞情況較為嚴重，不平整。上述破壞模式主要具有下列特征：（1）連接段中的路基發(fā)生不均勻沉降，局部產(chǎn)生的沉降過大，使路面上形成凹陷；（2）沉降最大處與橋臺之間保持一定距離[3]。

2.4搭板斷裂

搭板斷裂是一種當采用搭板法治理橋頭跳車時可能發(fā)生的新型病害，主要具有以下四個特征：（1）路基局部位置產(chǎn)生不均勻沉降現(xiàn)象，且搭板的底部已經(jīng)脫空。（2）枕梁處及其外側(cè)路基發(fā)生的沉降相對較小。（3）搭板的厚度相對較薄，無法承受上部的所有荷載，使用一段時間后斷裂、沉陷。（4）搭板在脫空區(qū)域內(nèi)沿受力方向產(chǎn)生斷裂。由此可見，搭板法雖然是一種有效的治理措施，但為了保證治理效果，必須經(jīng)過精心的設(shè)計，使搭板厚度足以承受上部所有荷載，從而避免斷裂[4]。

3公路橋梁與路基連接段的病害防治措施

地基處治主要目的在于改善地基性能，提高地基的承載力與抵抗各類自然災(zāi)害和意外的能力，使地基始終保持穩(wěn)定，有效減少或從根本上消除不均勻沉降，進而減小橋臺和路基之間的沉降差。從上述病害產(chǎn)生機理角度講，對軟基實施處治的根本是以最快的速度消除存在于軟土層當中的靜水壓力，使土粒之間具有較高的有效應(yīng)力，使土體順利完成二次固結(jié)?？刹捎靡韵鹿こ檀胧┓乐魏吞幚砉窐蛄号c路基連接段的病害：

3.1靜壓注漿法

注漿法具有操作簡單、設(shè)備常見、材料價格低廉和施工時不會受到時空因素的限制等優(yōu)勢，能在公路正常運營時施工，在連接段病害防治中被廣泛應(yīng)用。該方法的實質(zhì)為利用氣壓、液壓，也可運用電化學(xué)基本原理，將某些可以固化反應(yīng)的漿液灌注到裂縫與孔隙當中，進而實現(xiàn)對地基的有效改善，使其力學(xué)性質(zhì)滿足要求。該方法既可用于滲漏防治，還能在加固與傾斜糾正中發(fā)揮重要作用。目前，它已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到普及，如水利工程、道橋工程和地下建筑工程，適應(yīng)的地基也很多，如砂礫石、軟黏土、雜填土等均可使用。

3.2旋噴樁法

該方法是指借助旋噴鉆機把預(yù)先配制合格的漿液從高壓脈沖泵獲得沖擊能量后，經(jīng)注漿管持續(xù)噴射到土體中，進而以高能量液柱形式持續(xù)切削土體。與此同時，鉆桿高速旋轉(zhuǎn)并緩慢提升，使?jié){液和土體得到充分攪拌，混合均勻，按照一定比例或有規(guī)律的分布排列，待膠結(jié)硬化之后，產(chǎn)生一個柱體的固結(jié)物質(zhì)[5]。采用該方法能在軟弱土層當中形成一個由水泥固結(jié)土和樁間土構(gòu)成的復(fù)合式地基，以此極大地提高地基整體抗剪強度，實現(xiàn)對土體變形性質(zhì)的有效改善，使地基具有更高的承載力，進而減小沉降變形。另外，由于該方法采用直徑較小的鉆孔即可形成直徑比鉆桿大8～10倍的固結(jié)體，能簡化設(shè)備及操作過程，加快施工速度，提高機械化程度。

3.3樹根樁托換法

樹根樁是指受到套管的導(dǎo)向作用后，采用旋轉(zhuǎn)的方法下鉆，從既有建筑基礎(chǔ)中穿過后進入到地基土當中，達到設(shè)計標高之后，經(jīng)清孔放入鋼筋，放置的數(shù)量可以是一根，也可以是數(shù)根，具體根據(jù)孔徑確定；然后以一定壓力進行水泥漿灌注，在灌注的同時輔以振動、拔管，到形成穩(wěn)定的樁為止，樁既可以是垂直的，也可以是有一定傾斜度的，單根或成排均可。因最后形成的形狀像樹根，所以被稱之為樹根樁。該方法最大的優(yōu)勢在于可以使結(jié)構(gòu)物和地基保持平衡，能在對地基進行加固的基礎(chǔ)上，避免對結(jié)構(gòu)物造成破壞[6]。另外，由于在施工中無需施加振動，所以不需要沉重的大型設(shè)備，施工比較靈活，適用范圍廣。

4結(jié)語

現(xiàn)在廣泛使用的搭板雖然能起到一定的防治橋頭跳車現(xiàn)象的發(fā)生，但不可盲目采納，否則非但無法達到理想效果，還會產(chǎn)生一系列新問題，如搭板發(fā)生斷裂、與路基之間產(chǎn)生縱向坡差值等。針對公路橋梁路基連接段的病害問題，本文介紹了一些行之有效的防治措施，如靜壓注漿法、旋噴樁法、樹根樁托換法，因連接段的病害是由不同因素共同作用產(chǎn)生的，所以在實際的防治過程中應(yīng)采取具有綜合性的措施，對不同方法進行合理組合，保證治理效果。

參考文獻：

[1]李慶玲.公路橋梁路基連接段病害防治措施的思考[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2018（17）：127-128.

[2]徐文濤.公路橋梁路基連接段病害防治措施的研究[J].住宅與房地產(chǎn)，2018（13）：256.

[3]賀曉波.公路橋梁路基連接段病害防治措施的相關(guān)探討[J].建設(shè)科技，2017（22）：126-127.

[4]王光耀.公路橋梁路基連接段病害防治措施分析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017（7）：162.

作者：陳博 單位：石家莊市公路橋梁建設(shè)集團第四公路工程處