公路路桥过渡段的病害研究及对策

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摘要:公路的发展必须以安全、可靠、舒适等为前提，这些均取决于构成公路系统各方面的高品质和高可靠性。车辆通过路桥过渡段，常常会发生“跳车”现象，大大降低了车辆运行的安全性和舒适度。目前在我国在很多地区桥头跳车现象已经影响到了公路的正常运营，因此寻求合理的病害处治对策势在必行。本文通过归纳总结出路桥过渡段破坏的主要模式，分别从地基、路堤、路面及其整体方面提出了相应的病害处治对策，为今后治理高速公路路桥过渡路基病害进行了有益的探讨。

关键词:路桥过渡段；破坏模式；机理分析；处治对策

1 引言

随着我国经济快速持续增长，高等级公路发展迅猛，但由于我国地形多变，地质复杂，使得高等级公路在修筑、运营及维护当中还有许多问题函待解决，其中路桥过渡段病害问题是一直困扰广大工程技术人员的难题之一。路桥过渡段病害问题的主要表征是桥头跳车【1】。害性主要表现在以下几个方面:1．影响行车速度 2. 影响行车安全 3. 增加了公路养护费用 路桥过渡段病害种类多，不易防治，总结国内外的预防的措施，大致都是分别从地基、路堤和路面进行处治每种处理方法均有各自的特点和优点，一般情况下均是采用几种处治方法相结合，以其达到更好的处理效果，但由于综合处理的方法费用较高且时间一般较长，如何寻找一种即经济又快速有效的处理方法是很多工程技术人员急需解决的问题目。

2路桥过渡段路基病害特征

2.1路基整体滑移包括路基整体侧向滑移和路基整体向桥台方向滑移，这两种情况破坏的主要共同特征是:路堤填土较高，整体性较差；路堤边坡的整体或部分沿滑动面下滑引起路面出现纵向错台或裂缝。

2.2 路基与桥台间形成台阶路基与桥台间形成台阶主要特征是:台背填土的均匀或者不均匀沉降较大；沉降差最大值产生在靠近台背处。

2.3路面凹陷路面凹陷的主要特征是：过渡段内的路基沉降不均，局部沉降较大，沉降的最大值距桥台有一定的距离。

2.4搭板断裂路桥过渡段搭板断裂的病害特征主要表现为:路基局部发生不均沉降，搭板底部脱空；枕梁部分及其以外的路基沉降较小；搭板较薄，不足以单独承受上部荷载；搭板沿脱空区受力较大的方向发生断裂。

2.5搭板末端产生差异沉降该破坏模式的主要特征是:搭板段路基处治较好，下沉量较小；搭板末端路基整体或靠近搭板处路基沉降变形较大。

3. 路桥过渡段路基病害处治对策

随着我国的快速发展，跳车现象会越来越多，因此寻求合理的处治方法势在必行。在病害机理分析和总结的基础上，针对具体病害提出相应的处治对策。

3.1地基处治对策

(1) 静压注浆法

静压注浆法的实质是用气压，液压或电化学原理，把某些能固化的浆液注入各种介质的裂缝或孔隙，以改善地基的物理力学性质 【2】【5】。

(2)旋喷桩法

旋喷桩法是利用旋喷钻机将预先配置好的水泥浆液通过高压脉冲泵使液流获得巨大能量后，通过注浆管道从高压喷嘴中高速喷射，形成一股能量高度集中的液流，同时钻杆以一定的速度边旋转，边徐徐提升，浆液与土体胶结硬化后便形成一个有一定直径的柱状固结体。

(3) 树根桩托换法

所谓树根桩，就是在套管导向下用旋转方法钻进，穿过原有建筑物的基础进入地基土中至设计标高，清孔后下放钢筋，再用压力灌注水泥浆、水泥砂浆或细石混凝土。由于它所形成的桩基形状如“树根”而得名。

(4)换填法

换填法就是对将路基底面以下一定范围内的软弱土层挖去，然后以质地坚硬、 强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣 等材料分层填筑、压实成为良好的人工地基。

(5) 混凝土挤密桩法

混凝土挤密桩法即利用钻机从路面向下钻孔至不良地基中，成孔后将干混凝土分层压实，在一定的压力作用下，对周围的不良土体起挤密作用，同时挤出的水分混凝土吸收，形成改良后的复合桩基础。

3.2 路堤处治对策

(1)注浆法

注浆法是在公路病害中应用最广而且效果也较好的一种方法，不但可以在地基处理中应用，在路堤病害处治应用也很广泛， 只是路堤修筑过程中经过碾压和换填处理后压实度高，含水量较小，通常选用是渗透注浆法、压密注浆法和劈裂注浆法【3】。

(2) 换填法

对于路堤而言，换填主要是对在施工中选用不当的填料和由于环境变化引起路基病害的部分土体进行换填处治。

(3)托换法

在路堤中常用的托换法仍然是树根桩托换法，其原理如前所述，不过在处理过渡段路堤时多于搭板相结合。

(4)土工织物【4】

在路堤病害处治中也可以使用土工织物，常用的有土工格室和土工格栅。

3.3 路面处治对策

（1） 桥头搭板

该法是在路桥过渡段范围内的路基填土上现浇一块钢筋混凝土厚板【6】，将其一端支承在刚性基础(如桥台的后背)上，另一端可简支于枕梁上。过渡板可水平放置，也可倾斜布置。

（2）设置变刚度路面结构

设置变刚度路面结构其实业就是设置一种特殊的梯形搭板，并在其上铺设柔性路面材料，从而实现路面结构的刚度变化，以达到顺坡的目的。

（3）采用过渡性路面

对于已发生而且还可能继续发生大量沉降的台背填土，还可以采用设置过渡性路面。过渡性路面可以采用预置水泥混凝土六棱快、条石铺砌、办刚性过渡层或沥青过渡性路面等类型。

（4）设置纵向反坡

所谓的纵向反坡就是在可能产生沉降的范围内，根据沉降的经验值设置一定的纵向路面超高，以抵消在运营过程中的路基沉降，从而达到消除桥头跳车的目的。

3.4 综合处治对策

(1) 钻孔桩、旋喷桩+搭板

钻孔桩、旋喷桩即可以在一定程度上改普土的性质又可以起支撑上部荷载的作用。而搭板可以防止桩体刺入路面的和扩散车轮荷载的作用。

(2)树根桩托换+搭板

树根桩主要适用于路基的局部不均匀沉降或局部加固，通过在路基局部沉降处设置树根桩，可以使该处的荷载扩散到强度较高的路基，达到减小不均匀沉降的目的。

(3)压密注浆+搭板

劈裂和压密注浆是均属于压力注浆，其中压密注浆主要利用的是其形成浆泡对土体的压密和抬升功能；劈裂不但有压密功能还可以通过掺入不同化学物质来改善土体的物理、化学性能。

4 结论

1. 路桥过渡段路基病害的主要模式有:路基的整体滑移和开裂、路基与桥台间形成台阶、路面凹陷、搭板断裂、搭板与路堤形成纵向坡度差、搭板末端路基产生差异沉降和开裂。

2. 路桥过渡段路基变形产生的原因主要包括:地基固结沉降变形、路堤填土在自然环境产生附加压缩沉降以及在重复车辆荷载下累计塑性变形。

3. 由于路桥过渡段病害往往是多种因素引起的，因此在病害处治时应采取相应的综合处治措施，灵活的将各种处治方法组合利用，以达到更好的治理效果。