李春辉

摘 要：近些年来，我国的高速公路建设发展迅速，不断追求高速公路的舒适、便捷，但目前结合我国的高速公路的情况分析，存在路桥过渡段的不均匀沉降的普遍现象，桥头跳车严重，影响行车安全性和舒适性，文章主要分析路桥过渡段不均匀沉降病害发生的原因，并提出了相关的处理技术措施，优化治路桥过渡段不均匀沉降的效果，以供参考。

关键词：路桥过渡段；不均匀沉降；原因；高压喷射注浆技术

中图分类号：U416.1 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）21-0145-02

Abstract： In recent years， the highway construction in our country has been developing rapidly， continuously pursuing the comfort and convenience of the expressway， but at present， combined with the analysis of the expressway situation in our country， there exists the common phenomenon of uneven settlement in the transition section of the road and bridge. The serious bumping at bridge head affects the safety and comfort of driving. This paper mainly analyzes the causes of uneven settlement in transition section of road and bridge， and puts forward relevant technical measures to optimize the effect of uneven settlement in transition section of road and bridge for reference.

Keywords： transition section of road and bridge； uneven settlement； cause； high pressure jet grouting technology

引言

随着我国路桥的迅速发展，车辆快速、安全、经济和舒适的要求越来越高，路桥过渡段的不均匀沉降现象在国内外的公路当中普遍存在，影响路桥的使用性能和运输效益的发挥作用，我国每年用于路桥过渡段的养护维修费用都非常多。导致路桥过渡段发生不均匀沉降的原因很多，本文对路桥过渡段的沉降进行了分析，针对不均匀沉降产生的具体原因提出合理的处治对策，只有这样才能减少不均匀沉降病害的发生。

1 不均匀沉降的成因

导致桥头跳车直接原因是桥台两侧产生了差异沉降，导致路桥过渡段发生不均匀沉降的原因很多，主要包括：自然环境的原因（比如降雨、工程地质条件等）、设计和施工方面的原因，我们需要先对路桥的不均匀沉降类型进行分类分析，针对不均匀沉降产生的具体原因提出合理的处治对策，只有这样才能减少不均匀沉降病害的发生。

（1）台背填料与桥台的刚度差异。路基的填料为柔性的土，刚度较小，桥台的建造材料多为钢筋混凝土，且下部地基一般还会用桩基进行加固，两者之间的材料特性相差很大。因此同样的荷载作用在路桥过渡段的这两种不同材料时，路基土体间的空隙会越来越小，土体也会越来越密实，在土体被逐渐压实的时候路基就会产生一定的变形沉降，而桥台的基础下面都会采用桩基础进行加固，桥台结构在車辆和自重的荷载下，沉降变形会非常小，这两种材料的下沉量会相差很大，形成不均匀沉降。（2）施工控制不严。目前有些施工单位意识不到公路路基过渡段施工的特殊性，只是追求眼前利益，尽量缩短施工工期，节约投资成本，造从而造成施工质量不过关。桥涵的两端路基填方通常都很高，同时桥头路基的施工一般是在桥台工程完成和一般路基大部分完工后才开始进行，因此一般留给路桥过渡段的施工作业面比较狭窄，并且在实际的施工当中，由于压实机械和桥台的特殊构造，使接近桥台附近的土体很难用机械进行压实，这样在公路运营通车以后，在长期汽车荷载的作用下，原来未被压实的区域就会产生更大的压缩变形，最终形成不均匀沉降。另外，有些施工单位在施工过程中为了赶工期，在桥台附近区域进行填土时，没等路基填土充分固结的情况下就开始了下一工序的施工。这种做法的后果是，本来该在工期内完成的路基固结沉降，最终以工后沉降的方式表现出来，造成过大的局部沉降，导致路桥过渡段不均匀沉降病害的发生。还有，如果在桥台附近区域施工时，如果没有及时的修建挡墙或者护坡，这样就可能使台背附近区域的填土发生整体的滑移，严重时甚至会对桥梁的基础产生影响。对于桥台的后侧区域和翼墙内侧区域，这些地方的压实度相对其它地方更难达到要求，这是路桥过渡段区域产生不均匀沉降的另一个重要原因。（3）水的损害。桥台台背附近的路基一般采用砂类或者渗水性较好的土体最为填料，很少在桥台台背附近单独的设置防排水设设施。现在一般的做法是，对于经常浸泡水中的路基段采用浆砌片石进行护坡，而对于一般的过渡段区域来讲，一般只将桥台的锥坡采用浆砌片石，其他地方采用草皮等方式进行护坡。但通过大量的调研发现，在桥台附近发生水毁病害的区域锥坡和桥台护坡也都会发生损坏，这是因为采用的草护坡等路堤边坡防护措施没有起到保护路堤不受雨水冲刷侵害的作用，因此台背防排水设施的设置不合理和在桥头路堤段采取不恰当的边坡防护措施，会使得台背路堤填土流失，进而导致路基的承载能力降低，在长期汽车荷载和自然环境的影响作用下，该区域的路基会产生越来越大的变形，最后导致不均匀沉降的病害发生。（4）地基强度不同。桥台是刚性体，一般桥台下面的地基都会采就用灌注桩等措施进行加固处理。而桥台台后填方路基段的地基一般不会采用桥台地基那样严格的方式进行加固处理。因此，桥台跟台后地基强度的不同也可能会导致过渡段的路堤产生差异沉降变形。

2 过渡段路基沉降处理技术措施

（1）台背填土材料的选择。桥台台背的填料对过渡段沉降的大小起着很大的作用，材料不好，弯沉值和压实度就不容易达到相关要求。对于台背回填的基础部分来说，应该全部采用砂砾进行回填；对处于地下水影响范围地段的台背路堤，应该使用砂砾填筑高出地下水位30cm的方法进行处理，对于基础以上的台背回填材料部分要求使用的材料透水性比较好（比如：砂砾、矿渣、碎石等），并且填料的CBR（最小承载比）值必须大于8，如果直接采用粉性土、粘性土进行台背路堤填筑，那么会造成桥台台背填料强度很低、变形大、水稳定性差、不易压实、二次固结变形大的现象，使台背回填料很难能够满足变形与刚度的相关要求，因此这类土不能直接作为桥台台背填料进行回填。若在粘性土中掺入8%～12%的石灰进行改良，使其形成半刚性的材料，这样就能达到很好的效果，满足台背回填材料的要求。（2）过渡段回填范围。过渡段回填距离的范围会对台背填料的变形和刚度的平顺过渡产生直接的影响：从经济方面来说，过渡段回填的范围过长，会导致公路的修建成本增加；从处治效果上来说：过渡段回填范围过短，则达不到“柔过渡”的效果。因此，在对台背进行回填时应该在满足填料刚度“刚柔过渡”的前提下，尽量缩短过渡段台背填土的回填范围，节约投资成本。确定桥台台背的填土范围时应该考虑以下几个方面：a.过渡段的长度范围应该保证实现刚柔过渡的技术要求。b.应留出足够的空间供压路机施工作业，保证过渡段的压实度要求。c.综合考虑已填路基段与台背填料路基段两者之间形成较好结合时所需要的距离。国内曾有人提出如下尺寸：对于桥头台背回填的底部距离最短应为2.0m（为了便于压路机碾压），以2.0m为基准，若一般的路基段为原状土，则在过渡段填料与路堤的交界处采用1：1的坡度进行填筑；若一般路基段为回填土，则在过渡段与路堤的交界处采用1：1.5的坡度进行填筑。在台背填料与一般路路堤交界的位置为了保证两种材料能够很好的结合在一起，一般将过渡段填料与路堤的交界处做成台阶的形式填筑路基，同时为了保证路基的填筑效果，一般要求每级台阶的高度小于60cm。对于台背填土与路基间相接的坡度也可以采用坡比1～2的一种坡度，确定了这几个参数以后就能较好的确定桥台台背填土的范围。（3）高压喷射注浆法。当路基的强度不足引起过大的沉降时，便可采用高压喷射注浆法对路基进行加固，通过高压喷射注浆法加固路基，使路基和高压喷射注浆法形成的固结体组合成复合的承载体，进而达到加固路基的目的。高压喷射注浆法根据工艺类型的不同可以分为四类：单管法（CCP法）、二重管法（JGS法）、三重管法（CJP法）和多重管法（MJS法）。高压喷射注浆法的原理是首先将喷嘴置于注浆管中，然后利用钻机将注浆管钻至预定的位置，采用高压设备使水或者浆液转变为20～40MPa的高压喷射流从喷嘴中喷射出来，利用喷射流的高压冲击力来冲击破坏土体，在喷射浆液或者水的同时钻机的钻杆以一定的速度旋转、提升，将喷射出来的浆液与被破坏的土粒进行强制搅拌混合，在浆液与土粒搅拌混合的过程中浆液会在压力作用下渗入到填料的空隙当中，并会与土粒骨架产生固化反应，等到浆液凝结固化完成后，便会在土体当中形成固结体，通过这种方式便可达到提高被加固土体的刚度、提高整体承载力的目的。

高压喷射流连续冲切土体会使土体逐渐由整体状态变为松散状态，土体被逐渐的破坏的同时，带有喷嘴的钻杆也在一边旋转一边缓慢的向上提升，这样被冲切的土体颗粒就会与从喷嘴喷出的水泥浆进行搅拌混合，形成土体和水泥浆的混合浆液，这种混合的浆液大部分最终会凝固在一起最终形成加固土体的固结体，还有一部分会随着钻杆的提升而被带出到地面上，形成冒浆现象。被高压喷射流冲切下来的土体颗粒在喷射流的冲击力和重力的共同作用下，土体的颗粒会与喷射的浆液混合，使土体颗粒再次进行分布排列，最终形成水泥和土的混合网格结构。在这种新型网格结构中，较大的颗粒一般分布在网格结构的外侧或者边缘部分，小颗粒一般集中在网格结构的中间位置。随着喷射流喷射的距离增大，喷射流的能量也会逐渐减小，最终喷射流在终期区域时的能量已经达不到将土体进行切削的能量。因此，在终期区域已经不会再有土体与喷射流混合的现象发生，但是在该区域的浆液仍然会对周围的土体产生一定的挤压力，对周围的土体产生压缩挤密的作用。对于砂性土来讲，砂性土中形成的旋喷体除了正常固结的加固体之外还会在一定距离范围内存在渗透层，砂性土中的旋喷体从内向外分为：主体部分→搅拌混合部分→渗透层部分；对于粘性土来讲，由于粘性土的渗透性小，不会在土体中形成渗透层，粘性土体中的旋喷体从内向外依：浆液主体部分→搅拌混合部分。采用高压喷射注浆法所形成的旋喷体，待喷射的浆液与土体之间的搅拌混合和不同材料间的各种反应完全完成后，在土体中便会形成具有较高强度的固结体。

3 结束语

由于路桥过渡段的桥台与路堤之间会有不均匀沉降产生，该现象在公路桥梁工程中尤为突出。应严格按照工程的实际情况，提出合理的改善技术方案，尽可能将路桥过渡段不均匀沉降的现象得到改善，促使桥头跳车现象得到整治，从而对社会经济效益得到进一步提升。

参考文献：

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