高速公路桥头搭板沉陷的原因分析及防治策略

刘涛

随着人们生活水平的不断提升和高速公路建设力度的不断加大，对高速公路的路面平整度、行车舒适度的要求也不断提升，因此高速公路的后期养护质量要求也不断提高。在目前的高速公路养护管理中，桥头搭板的沉陷问题属于一类较常见的病害，严重影响了高速公路的行车安全。本文将通过对高速公路桥头搭板沉陷的原因进行分析，并提出具体的防治策略，从而保证高速公路的通行安全。

一、高速公路桥头搭板沉陷的主要原因

1.路基土质不良容易引起沉陷

路基土质不良是引起高速公路桥头搭板沉陷的主要原因。由于桥梁所处地形较为特殊，土壤含水量和空隙较大，整体松软，渗透的能力比较小，土质较松软，抗压和承重的能力较差，本身容易发生沉陷。再加上高速公路的行车负荷较大，路基承受着桥梁传递的压力和重力，两者共同作用容易使得高速公路的路基发生沉陷。而且随着高速公路通行时间增长，沉陷的程度也会越来越严重。

2.台背填料取材不当

台背回填填充材料的主要材质一般为砂砾、灰土或者石渣等等。如果填充材料的强度太小，用于台背回填就会导致路基整体的抗压性不够，压力不足再加上外界的负荷或者超载过大就会引起路基的下沉。此外，在高速公路路基具体的施工过程中，台背这个位置很特殊，机械碾压不易到边，导致填充材料压实度不够，土基松软的现象。随着高速公路建成并投入使用后，在外界压力的共同作用下，土基填料逐渐被压实，就会产生沉降。

3.桥头搭板施工缺陷

桥头搭板施工质量问题，也会引起桥头的沉陷。主要表现为两个方面：其一，搭板本身的强度不够，这就容易在压力或者承受的重力过大时，搭板发生断裂，导致搭板的变形弯曲，从而引起了沉陷。其二，施工方偷工减料，不按设计长度施工，造成桥头搭板实际长度变短，未能达到设计的抗压强度，导致路基承压过大，从而引起了沉陷。

4.材料的刚柔突变造成的桥头沉陷

在高速公路的结构设计和用材方面，由于所承受的压力和所发挥的作用不同，因而所选择的材料也不同。桥头搭板一般采用的是钢筋混凝土结构，属于刚性结构，而路基填料主要采用土、砂、石等材料，其刚性较小，弹塑性较大。在长期行车荷载作用下，路基易产生较大的弹塑性变形和永久变形，致使桥头搭板下方路基的不均匀沉陷，导致板梯脱空，从而引起处于桥梁和路基连接过渡段的桥头搭板断裂、破碎或沉陷。

二、高速公路桥头搭板沉陷的防治措施

1.加强软土路基的坚固性和压实性

由于软土路基的松散和含水性较大，会引起桥头搭板的沉陷，因此为了预防和治理高速公路桥头搭板的沉陷现象造成的高速公路的施工和运行的不安全性，必须加强软土路基的坚固性和压实性。主要常见的方法有：

（1）表层处理法

表层处理法主要表现在三个方面：第一，表层的排水法，为了排除地表水通常在地基表层开挖0.5*0.5水沟，回填透水性好的砂砾。第二，砂垫层法，主要是根据路堤的坡度和软土的厚度确定软土地基顶面铺设0.6～1.0m的砂垫层，作为软土层的上部排水层加速沉降和缩短固结时间的有效途径。第三，稳固剂表层处治法，主要是用生石灰、熟石灰水泥基土壤离子稳固剂等稳定材料，在表层地基土中拌和，以达到改善地基的压缩性和强度特性。

（2）强夯法

该种方法主要使用于处理碎石土、沙土、粉土等地基，判定地基是否适合用强夯法的三个重要条件是：土的粒径、土层特性和含水量。软土主要的强夯效果与自身的性质有一定的关系，一般来说，孔隙比大于1.5，含水量大于60%，超过30%的粒径小于0.005mm的软土不适合采取该方法。在强夯的同时要配合排水，两者的共同作用才能做好软土路基的处理工作。

（3）换填法

当软土路基的土厚度小于3m时，应直接将软土挖出，换成透水性良好、力学性能好的碎石土。该种方法一般适用于浅层软土的处理，一般小于3m，如果土层较厚，则换填的成本过高，工程量太大。

2.选取合适的填充材料

台背填充材料的选取是否合适，对于路基的沉降有着明显的影响和作用。如果选择普通的土作为填充材料，则由于土自身的材质比较疏松，压实性较差，在路基受到外界的承重力较大的情况下，就会使得路基发生沉陷现象。因此，必须选择压实性能和抗压能力较强的填充材料，用砂砾、灰土和石渣等强度较大的材料来代替土，这样通过使用这些填充材料，能够很好地增强强度和压实性，从而提高路基的耐压能力。而且为了减轻和缓解路基的负荷力，还可以采用一些其他的轻质材料例如粉煤灰等，从而有效地避免高速公路桥头搭板的沉陷。再者，加强填充材料的压实性也是防治沉陷的重要举措。通过检测填充材料的含水量，选择最佳时机进行压实，只有提高了填充材料的压实性能，才能从实质上提高路基的抗压能力，防治路基的沉陷。

3.优化桥头搭板的设计

桥头搭板是高速公路之间的不可缺少的东西，因此搭板的设计和质量是非常关键的。必须不断提高桥头搭板自身的强度，并且在具体的高速公路施工过程中不断调整填充材料的高度，使得桥头搭板的长度能够合适，根据桥梁的长度，通常设置的搭板长度为大中桥8m，小桥及涵洞5m，避免较大的相对差。通过桥头搭板的优化，达到防止高速公路桥头搭板沉陷的重要目的。

4.提高整体的承载力和抗压能力

为了避免材料刚柔突变引起的沉陷，必须加强高速公路桥头和道路面整体的承载力和抗压能力。常见的有效做法是在路基中间增加土工格栅变成加筋土，从而约束土体的变形，使之受力均匀，避免多度受力造成的部分或者整体沉陷。在施工土工格栅时应该注意：在温度20℃以下时，其抗拉强度应该满足横向≥5KN/m,纵向≥6KN/m，拉伸模量不小于100 KN/m；格栅层的填土1.5m内间距为40cm，1.5m以外间距逐渐加大，下面稀疏上面稠密，长度按照1∶1的坡率进行增加。在铺设的过程中用膨胀的螺钉将一端锚固在台背上，另一端由带沟横梁将土工格栅拉紧，产生一定的拉伸长度后用U型钉子进行定位。格栅之间的间距不小于20cm，并用尼龙绳绑成一体。

三、结语

总之，随着高速公路的大力发展和应用越来越广，人们对于高速公路的安全和质量要求、以及在行驶速度和舒适度上的要求也越来越高，因此，必须大力提高高速公路的安全和稳定。通过对高速公路中桥头搭板沉陷原因的分析并提出具体科学合理的防治措施，可以有效地解决高速公路目前存在的质量问题，为高速公路的应用和发展提供技术的支持和保障。