路桥过渡段结构设计与施工控制技术研究

王振铎

河南锐浩建设工程勘察设计有限公司 河南南阳 473000

我国路桥行业在现代化社会经济快速发展的新时期背景下，逐渐进入了全面革新的新阶段，为车辆行驶的安全和现代化社会的建设发展提供保障。在路桥施工中，过渡段施工作为关键的组成部分，其施工质量直接决定了路桥施工的整体质量。为了保证路桥工程的施工质量，提高路桥工程的社会效益和经济效益，应强化路桥过渡段施工的技术水平，为路桥行业的稳健发展奠定坚实的基础[1]。

1 导致路桥过渡段发生沉降的主要原因

1.1 桥台沉降

相比台背填方路堤，桥台构造物本身变形较小，可不作计算，桥台沉降则为其下地基沉降。基于安全因素考虑，公路桥台设计及施工中，对其下地基沉降与稳定性要求较高，若设计环节考虑了桥跨结构的沉降影响情况，那么，就不会出现较大程度地工后沉降，也不会有不均匀沉降出现于桥台和台背路堤之间。

1.2 路堤下天然地基沉降

在过渡段不均匀沉降原因中，天然地基沉降是主要因素之一。在自重荷载作用下，若天然地基已完成沉降，当路堤修筑于天然地基之上，特别是由于桥涵台背路基填土高度较大，在行车荷载和路堤填土等影响下，天然地基沉降还将持续进行，甚至会持续几年或者十几年，从而产生路桥不均匀沉降[2]。

1.3 路堤本体填土沉降

一般来讲，桥台有较高填土高度，若以正常流程施工，须先施工桥涵构造物，随后进行两端路堤填筑。这种情况下，桥头就会形成一个特殊的施工段，其特点为填土高、施工面狭窄，在该施工路段很难进入大型机械设备。即便是小型压路机，在碾压台背时，也会存在碾压死角等情况，将会大大增加压实难度。在具体施工中，路堤填土很难达到最佳含水量，加之台背部分位置须通过人工方式夯实，压实功不足，部分路段密实度无法满足规定要求。因此，在多种因素作用下，路基填料将不断被压缩，孔隙率也将越来越小，密实度随之增大，进而产生沉降。

1.4 排水不畅

一般情况下，缝隙会存于桥涵和路堤连接处，雨水沿着缝隙不断下渗，将会加大路面结构的含水量，进而冲刷路面，最终出现台后路堤填土流失问题。同时，在行车荷载等因素影响下，还会引发桥头路堤沉陷和跳车现象。

2 路桥过渡段结构设计分析

2.1 路基设计

路桥过渡段的路基设计，是决定路桥过渡段施工质量的重要基础因素，路基设计的要求和标准较高，应保证土基的密度均匀和土体稳定，土基的压实度需要在标准的要求下完成，包括回填台背的过程中尤其需要注意土基的压实。设置垫层保证排除路基体内水，选用不易被腐蚀、排水性较好的材料，选择稳定性强、抗冲刷能力强、承载力强的土体建设基层和底基层，而面层的施工建设要求相对较低，需要满足道路工程施工的相关要求。设计和施工路基环节，应保证路基的具有良好的压实度和承载力[3]。

2.2 地基处理

路桥过渡段的结构设计环节应保证其合理性，要求路桥过渡段结构具有较强的承载能力和稳定性，为整体路桥工程的建设发挥重要的支撑作用。目前处理软弱地基的方式中，最为常见的为挤密压实法、高压喷射注浆法、排水固结法、换填垫层法等。在设计路桥过渡段地基地过程中，设计人员和施工人员应结合当地的实际情况和软土的特性、天气状况和施工难度等因素综合考虑，选择合理的软弱土基施工方案，确定具体的地基处理施工步骤，在保证地基承载力的基础上展开合理的设计。

2.3 搭板设计

在路桥过渡段结构的设计中，桥头搭板设计作为核心内容，处于悬臂梁板端部或是桥梁台背和填土之间，按照不同的和填土沉降发生转动，将路基不均匀引发的沉降问题消除。对路桥过渡段的实际结构进行设计的过程中，设计搭板环节应根据公路的等级、搭板埋置深度、桥梁长度、浇筑方式等设置，其中并没有固定的设计形式或长度。目前的路桥过渡段结构形式设计中，较为常见的是土工格室柔性搭板，其刚度较大，具有良好的整体性，沉降过渡段将路堤刚度与桥梁刚度差异引发的不均匀沉降问题消除，保证沉降过渡段的平缓。设计搭板的过程中严格控制搭板下部的沉降差，按照合理的长度选择搭板，为搭板具有一定的强度提供保障，避免桥梁设置位置受到影响[4]。

3 路桥过渡段施工控制技术

3.1 加强施工设计

设计路桥过渡段环节正式开始之前，需要相关管理人员加强施工设计，对施工设计环节加强管控，应对实际的施工现场进行考察，熟悉路桥项目场地的各种情况，将设计和施工环节之间相互贴合，促进整体路桥项目质量的提高，保证路桥过渡段设计和施工的合理性。严格管控施工过程中的每一道施工工序，对施工材料加强管控，做好地基地沉降测试，保证其精确性符合施工要求的标准。按照我国有关路桥过渡段施工的规章制度进行施工作业，提高路桥过渡段的质量和效率。

3.2 加强对施工材料的监管

选择材料的过程中，应严格参照实际的设计需求和施工情况，严格管控施工材料，在施工材料的采购环节，加强对材料的质量检测，按照施工的要求选择各项性能符合标准要求的施工材料。而关于材料的运输环节和施工环节，做好材料的检查，避免材料的性能在外界各因素的影响下发生变化，严重影响施工质量，降低材料损耗问题的发生概率[5]。

3.3 严格把握压实度

保证路桥过渡段的质量，严格把握好路桥过渡段的压实度，提高设备选用的合理性和施工流程的完善，选用具备丰富经验的施工作业人员。具体的路桥过渡段施工过程中注意分层建筑，保证每一层的填土各项指标符合设计的要求，包括松铺厚度、含水量、平整度等，在此基础上把握好压实度，对每一层的压实操作厚度进行严格控制。

3.4 保证地基处理的合理性

结合路桥过渡段施工的实际情况，做好地基处理，在施工工序和施工要点的要求下保证其合理性，提高地基的稳定性和承载力。尤其是在处理软土地基地环节，施工作业过程中根据规范的要求展开相关工作，提高地基地质量，避免发生不均匀沉降等问题。桥台施工环节中，保留一定的沉降余地，避免发生路堤施工沉降的问题[6]。

3.5 完善防护措施

优化路桥过渡段的路堤和跛脚防护措施，不断完善其中的各项环节，制定科学的排水措施计划，降低地表水或雨水下渗的发生概率，保证路基的稳定性，及时将流水向土体外排送。

4 加强路桥过渡段施工控制的措施

4.1 削坡与台阶开挖

为避免新老路基发生不均匀沉降，在填筑台背加宽路基前，应按1∶1.5坡率对老路基边坡进行30cm削坡，并按照从下到上的顺序，在原路基边坡开挖台阶，直至下路床底面，做好新老路基搭接。由于本路段路基填料内存在很多沙土、粉质黏土，若台阶开挖太高，将不利于施工。跛脚第一级台阶开挖时，尺寸宽为1.5m，高为1.0m。除此之外，其他上部台阶高度应有所调整，开挖尺寸可设置为宽60cm，高40cm，台阶底向内倾斜3%，开挖后要马上完成拼接、填筑施工，即开挖1层填筑1层。

4.2 分层填筑与压实

4.2.1石灰土填筑和压实

①摊铺石灰土。分层填筑石灰土，对于桥台背部位，每层压实厚度须严控在15cm以内，按照各个填筑层标高在回填过程中测量出填筑面积，并准确计算出石灰土用量。拌和后，通过自卸汽车运送到施工场地，即可开始摊铺作业。摊铺过程中，可采用推土机+平地机的方式。当施工到面积窄小的台背底部基坑部位时，则采用挖掘机+人工方式。②压实石灰土。碾压施工前，须先确定最佳含水率，若石灰土含水率在1%以上，便可进行压实作业。若表面水分不够，需及时洒水，确保其含水率满足设计要求。碾压施工中，主要以12t以上振动压路机为主，后轮重叠宽度可控制在1/2轮宽，且后轮在2段接缝处以上。碾压前期，不宜速度过快，可控制在1.5～1.7km/h，随后则控制在2.0～2.5km/h。针对新老路基结合部，则通过强夯法施工，施工后要及时进行补料、整形，保证施工质量。

4.2.2浇筑液态粉煤灰

①拌和。按照配合比设计要求进行液态粉煤灰拌和，保证7d强度达到0.4MPa，28d强度达到0.6MPa。拌和时可采用强制式搅拌机，时间在3min以上，并在22cm以内控制浆液体流动度。②运输。根据拌和方式，选择运输方式。比如采用现场拌和时，可直接沿着导流槽把液体粉煤灰混合料倒入台背回填区域。若采用集中拌和方式，则需要通过混凝土运输车向施工现场运送，但必须保证在混合料初凝时间前完成，确保供应的连续性，且不会出现混合料离析等问题。由于材料具有流动性的特点，在回填前，可分层在新加宽路基边坡处填筑包边土。通常采用黏土材料，相比每次液态粉煤灰的浇筑厚度，包边土的厚度应略大一些，宽度不得低于2m，且保证压实度为96%。③浇筑。在浇筑施工中，要先支设模板，并确保其稳固性。随后填塞接缝，避免出现漏浆等问题。若浇筑时，存在极大高差，须设导流槽。按照设计厚度、顺序等条件一层一层完成混合料浇筑，浇筑后，每层都需要人工方式刮平，保证每层浇筑层厚度一致。浇筑后，要及时进行养护，可采用覆膜养护，时间不低于7d，在此期间不允许车辆通行。完成养护后，可做封层处理，一般采用石灰土等材料，确保压实度在96%以上[7]。

4.3 土工合成材料铺设

据大量实践分析可知，将一定层数的高强度土工合成材料铺筑到新加宽路基基底和路床部位，可大幅提升新老路基的整体性，有效控制加宽路基侧向变形，避免出现不均匀沉降。为此，结合本工程实际情况，决定将一层高强度土工格室铺设到地表，增强路基承载能力。此外，还要将一层高强钢塑土工格栅分别铺设到上、下路床底部，从而有效提升台背路基的整体性。

（1）铺设土工格室。铺设前，先做清表工作，针对地表不平整的地方，可采用土石料填筑，保证其平整性。随后紧贴地表铺设土工格室，保证无褶皱、弯曲等情况。为保证其稳固性，可采取钢筋等进行固定。完成上述作业后，便可将填料倒入土工格室内，保证填料略高一些。为防止出现填料压实问题，需及时采取小型压路机进行夯实，避免出现孔洞情况。

（2）铺设土工格栅。将上、下路床底表面清理干净，且做好压实作业后，即可铺设土工格栅。同样保证铺设无褶皱、弯曲等情况。随后用U型钢筋钉固定。完成铺设后，可填筑上层填料。按照设计要求，在与土工格栅距离8cm处填筑材料，保证填料最大粒径在6cm以下，若在施工过程中损坏土工格栅，须及时进行修整，避免影响整体施工效果。

5 结语

路桥过渡段是路桥工程建设中较为特殊的部分，此处很容易发生各种问题，包括路面裂缝、路面塌陷、桥头跳车、不均匀沉降等，为了提高路桥工程的建设质量，提高行车的安全性，应针对造成路基不均匀沉降问题，积极找出其中的原因，考虑道路施工的实际情况，对路桥过渡段的结构设计进行完善和优化，提高路桥过渡段的施工质量和效率，加强对路桥过渡段设计和施工的质量监督力度，避免不均匀沉降等问题的发生，提高路桥工程整体的施工质量，强化路桥过渡段施工的技术水平，为路桥行业的稳健发展奠定坚实的基础，保证社会群众出行的安全。