浅谈桥头路基的设计

浅谈桥头路基的设计
【摘要】强化桥头路基设计，解决桥头“跳车”现象是桥梁建设中的重大课题。

桥头路基的设计对于汽车行驶的舒适度有着直接影响，特别在软土路基地带修建公路，其工后效果更为明显。

本文结合工作经验就桥头路基设计在软土路基施工中遇到的问题提出了自己的看法以及相应的解决措施。

【关键词】桥头路基；伸缩缝技术；填料；压实度
桥头路基，包括通道、明涵两端的填方路基，由于受排洪或通车净高的影响，填方都比较高，另外一个特别是施工作业面狭窄，大型填筑和碾压机械难以开展，加之桥头填土又往往在桥梁施工后才能进行，稳定时间短。

因此，桥头路基容易出现质量问题。

为防止桥头沉陷而引起跳车以及高填方段和填挖结合部因差异沉降而造成对路面结构的不良影响，对桥头路基的合理设计与施工显得尤为重要。

1.桥头路基设计应考虑的技术措施
桥头路基设计时，必须从解决变形协调问题入手，采取相应的技术措施：
1.1布置钢筋混泥土搭板或设置过渡段
设置桥头搭板或过渡段是目前解决差异沉降的一种常用方法。

它的基本原理是通过刚度的逐渐变化，对路堤填土和桥台构筑物衔接部分较大的纵坡变化缓和过渡。

桥头未设搭板时，宜在混凝土面层与桥台之间设置长10～15m的钢筋混凝土面层板；或设置由混凝土预制块面层或沥青面层铺筑的过渡段，其长度不小于8m。

过渡段的路面采用两种路面呈阶梯状叠合布置，其下面铺设的变厚度混凝土过渡板的厚度不得小于200mm。

1.2选择好台背填料
台背回填材料直接影响到台背填土的刚度、变形、二次固结、压缩沉降、压实度等技术指标的控制。

选择刚度较大的回填材料，则台背填土区的刚度大，稳定性高，易于压实，就能保证台背填土具有较大的刚度和较小的差异沉降。

对于填料的选择，不能为了盲目节省投资，就地取材。

对不理想的填料却不做适当的处理。

1.3保证桥头路基有足够的压实度
根据路基标准数据显示，原地面压实度不应小于85%，下路堤压实度不应小于90%；上路堤压实度不应小于93%，路床部分压实度不应小于95%。

当无法满足上述标准时，需采取相应的有效措施。

如掺入石灰石或水泥、或换填渗水性好的砂砾等。

而且所有压实后桥头、涵头填筑均应报请监理工程师批准，并保留完整的施工记录以备后查。

1.4桥头路基的排水系统
桥头路基应比区间路基更加注重排水设计，要保持桥头排水通畅无积水。

水可以使土体含水量增加，使地基承载力下降，使边坡土方饱和而坍塌。

因此设立排水系统尤为重要。

分为桥头表面排水系统和台背路基内部排水系统。

桥头表面有足够的横向坡度和纵向坡度把路面上的水汇集到行车两侧。

台背内部排水是要疏干台后回填料中的水分，防止因为积水而给台身带来静水压力。

特别是靠近构造背后的填料，在施工中及施工后易积水下陷，因此，设计及施工时，应保证施工中的排水坡度，设置必要的地下排水设施。

1.5对地基进行适当的处理
首先应根据实际情况选择完善的地基处理方案，设计的地基处理方法要将工后沉降控制在允许范围内，施工时要做好沉降观测。

重视桥头地基处理，采用先进的台后填土施工工艺。

选用合适的压实机具，确保台背及时回填，回填压实度达到要求。

改善地基性能，提高地基承载力，减少差异沉降。

同时，需对地基加固，一般地基可采用加固土，或采用桥台背钻孔灌浆法加固。

当桥头地基软弱，可采用复合地基法予以加固在软弱地基上，桥梁、涵洞多采用深基础，其沉降量相对较小，对软土、湿陷性黄土等特殊地基，需采用适用于各自特点的特殊地基处理方法，如换土、强夯、轻质路堤、粉喷桩等方法，择优选用。

2.桥头跳车的解决方案
桥头跳车不仅降低了车辆自身行车速度，而且间接影响着车辆运营费用、造成路面结构损害速度加快，严重的还会影响行车安全。

因此，从桥头跳车的成因着手，采用合理的解决方案避免这种情况的发生。

从桥头路基设计这一单方面来看，引起桥头跳车的主要原因是桥台与路堤的沉降差异和刚度突变等。

为此，国内外采用新工艺、新材料、新技术解决桥头跳车问题。

公路与桥梁连接处的跳车现象是我国公路常见病害之一，对于跳车现象的防治，要从设计和施工两方面着手，同时还要对施工各个阶段的施工方式方法进行设计，通过合理的施工设计，确保施工质量。

通过多方面的有效结合，减少公路与桥梁连接处的跳车现象。

2.1加筋土整体式桥台
大量的工程实践证明加筋土的桥台能更有效的加强其抗拉强度。

通过加筋与土体之间的摩擦作用提高土体承载力和抗剪强度。

加筋体是由筋带与填料成层交替铺设并紧密压实而成的一种复合材料，加筋材料使作用在土体上的载荷均匀地分布在整个加筋土层面上，因此土中每个单元体受力大大减小，塑性变形也相应减小。

而且加筋土整体式桥台提高了抗剪强度，减小了剪切变形。

应用加筋土整体式桥台，能够明显的降低土体的压缩变形、塑性变形的积累，在一定程度上达到缩小桥头差异沉降的目的。

2.2整体式无缝桥梁
目前，我国大部分还是采用的是伸缩缝桥梁，而伸缩缝处差异沉降或者伸缩缝装置的破坏都会引起桥头跳车。

在设计桥梁伸缩装置不当的情况下，会在伸缩缝处形成台阶，宽度深度的设置不规范都会使连续缝破损。

因此对于大、中桥，尽可能增加连续跨长，减少伸缩缝数量，使行车桥面平顺。

在设置伸缩缝时要合理选择伸缩缝装置，其刚度、质量满足要使用要求。

对于中小桥，可以采用无缝桥技术，即整体式无缝桥梁，即在进行中小桥梁设计时，将梁与桥台练成整体，梁的伸缩靠桥台及台后的特殊处理予以吸收，桥梁任何位置都不需要设置伸缩缝。

2.3增大台背机械施工作业面
台背回填尽管大型机械作业效率低，但必须坚持用大型压路机。

为了保证大型机械的运转和台背回填的压实效果，在施工过程中可改变常规做法，而采用台背回填密度。

同时，处理好台背软弱地基，也是控制桥头跳车的重要措施。

例如排水固结法、换土法、振动碎石桩法等。

可以根据实际情况应用，以改善地基性能，提高地基承载力，降低台背回填土自身后期的压缩沉降，有效预防和减少桥头跳车现象的发生。

2.4严格控制填料质量
在梁桥桥台塔板、拱桥距路面以下以下1m内，在从前墙背部至翼墙尾端伸入到路基1m外，选用2.5号浆砌片石代替其它回填材料，从而使上部回填区域初步板块化，路基和桥梁间初步形成整体结构。

桥台后宜填筑内摩擦角较大的透水性材料，便于控制压实质量，减小路基压缩沉降。

桥头跳车往往是由很多种原因引起的，因此在在选择处理对策时，必须根据所加固工程的使用条件、地质条件、环境影响和施工条件等因素，因地制宜地选择一种或综合运用几种处理方法研究一套技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的解决方案。

3.结束语
在实际工程中，对桥头路基填筑质量又要求特别严格，这是因为构筑物与路堤是性质不同的结构物，路基路面是柔性结构，它在施工中和使用后会不断地发生变形并产生较大的沉降；而构筑物一般整体刚度很大，可以认为是不可压缩的，尤其是桩基础沉降非常之小。

这样必然在搭接处产生不同的竖向沉降；过大的沉降差，造成汽车行驶减速、颠簸、震动、跳车等问题，对桥头搭接处受力也不利。

因此，规范对桥头路堤提出了更高的要求：沉降控制在10cm以内，压实度提高2个百分点以上。

综上所述，公路工程是一项系统工程，形成桥头跳车的原因也不是单一的，若仅从某一方面着手，只能取得局部效果。

为此，必须采取“综合治理”的方法，从各个方面总结出一套合适的解决方案，才能使路线工后效果有比较令人满意的
结果。

[科]
【参考文献】
[1]王超.高填方桥头路基段改良设计[J].交通世界（建养·机械），2008（05）.
[2]孙连宝，慕曦光.桥头路基填筑小析[J].林业科技情报，2007（02）.。