路桥过渡段路基填料及沉降控制研究

郑武锐

摘要：路桥的不均匀沉降将会影响到行车的速度以及安全性和舒适性，对公路的正常使用造成影响。因此，需要对造成路桥过渡段不均匀沉降的原因进行深入分析，并给出相应的解决措施。

关键词：路桥过渡段；路基填料；沉降控制

引言

随着人们对公路使用越来越频繁，路桥过渡段不均匀沉降，即桥头跳车现象已经成为公路最常见的质量缺陷之一，路桥过渡段的填料选择与沉降控制成为公路建设中急需解决的重要问题。

一、路桥过渡段常见的路基填料

1、粉煤灰填料

由于路桥过渡段的施工中常用的都是对路基减压的填料物，以此来避免填料物不合格对路桥过渡段造成的沉降问题，而粉煤灰填料物恰恰是路桥过渡段施工中常用的填料物之一，基于粉煤灰填料物自身的密度较高，对路基的压力减少。例如，在交通压力较大的路桥过渡段会选择承载力大的粉煤灰填料。由于其自身遇水就会降低强度，粉煤灰填料物很容易改变形状。如果不合理的配置施工中的粉煤灰填料物，容易造成路基的变形，强度降低，导致路基发生沉降；只有合理的配置施工比例，压实粉煤灰填料物，才能稳固路桥的过渡段。

2、EPS填料

EPS填料是塑料泡沫、混凝土泡沫、陶土颗粒等工程塑料以及中空构造物的总称。在施工过程中，EPS填料是一种常用的路桥过渡段填料，原因在于同其他填料更加经济耐用，即使在长期的挤压下，EPS填料也不容易发生变形。EPS填料属于工程塑料或者中空构造物，在使用的过程中可以根据需要做成不同密度或者不同形状以方便施工。

3、混合物填料

路桥过渡段常用的混合物填料之一，主要包括轮胎碎片以及土混合物，它的主要性能在于自身的承载力较强，稳固路桥过渡段。例如，在雨水较多的地区会选择渗水性强的混合物填料。但是由于轮胎碎片过热很容易导致自燃现象，一旦发生自燃现象，路基沉降的发生率明显加大。

二、路桥过度段采用轻质路基填料对路基沉降的影响

在高速公路和高速铁路的工程建设中，国内外采用轻质填料已经相当广泛。在路桥过渡段路基中使用轻质材料作为填料有很多种要的实际意义。不仅可以使得台背填料自身的压缩变形明显减少，也能使得地基的竖向加载作用以及對桥台结构的水平土压力大大降低，进而使地基变形较小，同时又能和地基处理进行综合考虑，降低地基处理费用，减小地基处理范围和缩短施工工期。

通过综合分析轻质填料的组成成分以及各种填料的特性，我们可以明显看到，轻质填料在对降低路桥过渡段路基的沉降上有显著的作用，而且可以改善桥台与台后填土之间的相互作用。特别是高路堤或建在软土地基上的路桥过渡段路基，这种作用更为明显。对于轮胎碎片与土的混合物，需要注意的是当轮胎与砂土或质粉土混合时，能够显著改善土的力学性质，但当与粘土混合时，效果并不理想，并且轮胎碎片的含量一般不要超过30%。目前，我国对轮胎碎片在路堤中的应用研究比较少，我们要进行充分的试验研究争取达到在铁路公路工程上的推广应用。

三、路桥过渡段路基沉降控制

1、合理选择路堤填料

路堤和桥涵的沉降差异是造成差异沉降的主要原因，因此控制好填料的质量能够有效降低沉降差异，降低桥头跳车等问题的出现。在公路的设计阶段就要将公路差异沉降问题考虑在内，明确施工所用填料的标准，降低路堤的沉降量。但是对于公路施工中所用的填料，施工单位并未针对填料质量制定完善的质量控制标准，一般在施工中需要使用内摩擦角较大的透水性材料作为填料基础，材料采购完进入施工现场前需要进行严格的检验，施工使用前要进行复查，仓库存放也要进行严格的管理，确保路堤使用的填料符合施工需求和相关规范。做好填料控制，确保雨水进入台背的缝隙后能够在最短的时间内从路基中排出，降低台背路堤的沉降量，达到降低差异沉降的目的。

2、合理设置桥头搭板

为了保证路桥过渡段的整体稳定性，避免或减少过渡段病害的发生，设计中多在路桥过渡段设置桥头搭板。

合理设置桥头搭板不仅能够将原有的集中沉降均匀地分散至搭板的整个长度范围内，还能将原有的柔性路堤发生的不均匀沉降与桥台之间形成均匀的过渡，从而达到纵坡均匀过渡的目的，避免桥头跳车，在允许路堤沉降的情况下，提高行车舒适性。

在对桥头搭板处进行处治时，先要对原有破坏的路基路面进行全面清理，再换填上路用性能较好的土，并对其进行充分的压实，最后再在一定的沉降幅度内搭设桥头搭板，以避免桥头跳车现象。在施工中，必须确保原有路基废土被清理干净，并充分压实，以避免桥头搭板与原有路面接触位置出现错台。

3、地基处理

随着时间的推移，公路在建成之后会出现的出现路基下沉的现象，然后根据下沉时间的不同，主要可以分为同结沉降、次同结沉降以及瞬间沉降三种类型，其中最容易导致桥头跳车现象发生的就是次同结沉降以及同结沉降。一般情况下，填充路基材料的选择会直接影响到路基的沉降，在进行台后地段路基处理的时候，由于存在着地层的差异性，所选择的处理方法和具体措施也是具有一定的差异性。对于沉降地段的松软土层进行加固，使其硬化，才能够有效的解决伸缩缝隙的出现，从根本上解决了桥头跳车的问题。比较常见的松软土层处理方法有更换土质、超载荷的御压、排除水分，加固硬化等措施。根据实际情况来选择科学、合理的施工计划，一旦厚度超过3厘米的浅层软土地基的时候，往往可以选择土工布来平铺地基的土层，然后在选择路基材料对其进行填充，从而能够有效的降低路堤和桥台之间的沉降误差。如果软土层比较厚的时候，应该减少回填材料的数量，其主要目的就是加强土层的强度，预防沉降现象的发生。

4、加强压实要求

台背路堤填土应与锥坡填土同时进行，并按设计宽度一次填土，分层填筑过程，每层的压实厚度不超过15cm，其施工顺序为汽车卸土、推土机平整、洒水或凉晒、人工平整、压路机碾压、压实度检测，压路机碾压过程中，既要保证压实度，同时又要注意不损伤台身，具体要求为。

采用振动压路机碾压时，除对台背路堤填土与路基土方连接处必须加以振动；增强碾压效果外，桥台附隐若现采用不振动静压并慢速碾压，以免损伤桥台；检查填土松铺厚度、平整度和含水量，符合要求后进行碾压；根据压实试验提供的松铺厚度和控制压实遍数进行压实。

5、采用过渡性路面

为了避免台背填土处出现不均匀沉降现象，可在过渡段铺设过渡性路面，如半刚性过渡层、沥青过渡层及条石铺砌等，以确保过渡段的承载能力，降低路基路面的不均匀沉降。当应用中条石铺砌过渡性路面时，其具有易快速修复、且恢复交通快的优势；但因其平整度较差，车辆通过时会出现一定的颠簸现象，行车舒适性被大大降低。在工程应用中，多采用半刚性沥青材料来铺筑过渡层，其不仅能够保证行车舒适性，还能在桥头与路基一侧出现不均匀沉降时，在其表面加铺一定厚度的沥青混凝土。

结语

路桥过渡段的路基沉降是路桥建设中常见的问题，危害性大。路桥施工质量的好坏直接关系到国家的经济建设能否正常进行，关系到人们的生命安全。各路桥施工单位应引起足够重视，并积极采取措施进行防治，从根本上做好路桥过渡段的工作。