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(jìn)行深入分析，并結(jié)合當(dāng)前工程經(jīng)驗(yàn)，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?yàn)閯傂詷蚺_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(jì)且加固處理的，橋梁是一個(gè)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(shí)間才能達(dá)到穩(wěn)定，因此如果橋臺和路堤之間的差異沉降達(dá)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(jìn)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(shí)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(yán)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?；诖耍趯?shí)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(shí)有效的治理方法，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)期的治理目標(biāo)[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(jìn)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(shí)際狀態(tài)。如果錐坡已經(jīng)損壞，同時(shí)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(jìn)而產(chǎn)生橫向裂縫，當(dāng)橫向裂縫達(dá)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(shí)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(shí)，在路基路面的設(shè)計(jì)過程中，標(biāo)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?yàn)槁坊虻鼗l(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(yán)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(dāng)采用搭板法治理橋頭跳車時(shí)可能發(fā)生的新型病害，主要具有以下四個(gè)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(shí)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(jì)，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(jìn)而減小橋臺和路基之間的沉降差。從上述病害產(chǎn)生機(jī)理角度講，對軟基實(shí)施處治的根本是以最快的速度消除存在于軟土層當(dāng)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)。可采用以下工程措施防治和處理公路橋梁與路基連接段的病害：

3.1靜壓注漿法

注漿法具有操作簡單、設(shè)備常見、材料價(jià)格低廉和施工時(shí)不會受到時(shí)空因素的限制等優(yōu)勢，能在公路正常運(yùn)營時(shí)施工，在連接段病害防治中被廣泛應(yīng)用。該方法的實(shí)質(zhì)為利用氣壓、液壓，也可運(yùn)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(dāng)中，進(jìn)而實(shí)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(jī)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(jìn)而以高能量液柱形式持續(xù)切削土體。與此同時(shí)，鉆桿高速旋轉(zhuǎn)并緩慢提升，使?jié){液和土體得到充分?jǐn)嚢?，混合均勻，按照一定比例或有?guī)律的分布排列，待膠結(jié)硬化之后，產(chǎn)生一個(gè)柱體的固結(jié)物質(zhì)[5]。采用該方法能在軟弱土層當(dāng)中形成一個(gè)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(qiáng)度，實(shí)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(jìn)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(jī)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(jìn)入到地基土當(dāng)中，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)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(jìn)行水泥漿灌注，在灌注的同時(shí)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(jìn)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(dá)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(shí)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(jìn)行合理組合，保證治理效果。

參考文獻(xiàn)：

[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(tuán)第四公路工程處