软土路基处桥台与路堤连接处常见问题及预防措施

摘要：在桥梁建设中采用的是桩基础，其自身的稳定与安全一般都没问题，沉降量也很微小，但是桥梁与路基的连接处却是最容易出现问题的地方，想要解决路堤与桥梁连接处出现的问题，一定要在施工前做好充分准备，消除桩的负摩擦阻力、解决桥与路的荷载不一致的问题。本文以此类工程常见问题，论文了应对及预防措施，文中观点是一己之见，希望能对相关工作者有所帮助。

关键词：桥梁，沉降量；预防措施

一、常见问题分析

（一）设计问题。设计时对路桥过渡区段的施工条件考虑不周，对填料的要求不严格，桥台后的排水设计考虑不周，都将影响工程质量：采用传统设计手段，在软土路段的桥梁两端采用桩基础，桩尖持力层一般选用不变形的刚性地层或承载力很高变形很小的相对硬层，而两段路堤直接落于软土层之上，两者之间存在着很大的沉降差。受重桥轻路思想影响，在处理不均匀沉降时设计人员往往把注意力集中于解决墩与墩、墩与台之间的沉降差异上，没有把桥路过渡区段作为一种结构物来统一考虑，往往忽视桥台与路堤衔接处的不均匀沉降问题，在结构处理上仅用搭板过渡。

（二）施工因素。施工时，对工期或工序安排不当，以致使路桥过渡区段的填土碾压工作安排在施工工期尾部，被迫追赶工期，不能确保桥头预压时间，亦不能保证填土碾压质量，使得填土本身出现较大的沉降变形。施工中，对路桥过渡区段的回填料不按设计填筑，或采用不良填料，或碾压厚度超过要求，或压实度达不到设计要求，或不进行分层次的质量检查，对施工质量失之监控，都将造成质量缺陷，台背处出现较大沉降变形。

（三）地基差异。软土路基在路堤荷载的作用下产生的变形分为初始阶段、排水固结阶段、次固结阶段三个阶段。初始阶段变形属剪切变形，从时间上来说可视为瞬时变形，在加荷的初始阶段已完成，故部分变形与工后沉降关系不大；排水固结变形亦称地基土主固结变形，即是在荷载之下地基土中土粒骨架之间的排水作用所引起的变形，它是地基变形的主体部分，其变化较缓慢，对淤泥或淤泥质土来说，主固结变形的完成则需要更长时间；次固结变形发生于主固结变形之后，它是地基中土粒骨架在持续荷载作用下所发生的蠕动变形，因此，次固结进行得极慢，其变化速度与土体厚度和孔隙水流出的速度均无关，其压缩量大小与时间对数成线性关系。对于粉土地基和中、低压缩性的粘土地基，其全部完成沉降需要几年时间；对于高压缩性粘土地基、饱和软粘土地基，则其全部完成沉降需要十几年甚至几十年时间。

（四）路基与桥梁链结构的不同。由于路基与桥台所用材料的不同，路桥过渡段作为柔性路堤与刚性桥台的结合部位，在结构上是塑性变形和刚度的突变体，在竖向位移、塑性变形以及对外部环境改变的相应差异上，桥台要比路堤小得多。软土段的桥梁一般采用桩基础，其沉降量很小，桩尖落于基岩的桥台其下沉量几乎为零。显然，桥台与路堤衔接段，桥台不沉降（或沉降极小），路堤有很大沉降。当路面施工完毕后，路堤路基仍继续着主固结尚未完成部分的沉降，同时产生末期次固结沉降，于是桥台与路堤之间在衔接处存在着明显的沉降突变点，导致沉降差异增大。

（五）桥台后填料不正确。一是桥台后路堤填料一般全是填土，施工时碾压质量不易控制，压实难达设计要求。即使施工时压实度完全达到设计要求，但因运营时路堤填土本身的自重和动荷载的作用，路堤填土也会产生变形，使得路桥过渡处出现沉降差。二是桥台前的防护工程由于受水平土压力的作用产生的水平位移致路桥过渡处路堤出现沉降变形。三是由于雨水的渗透流动使路堤填土产生病害，强度降低，从而使路桥过渡段出现沉降变形。

二、预防措施

想要减少或避免上述原因引起的危害，必须找出主要原因。必须要从总体上对软土地层加以改良。彻底改变重桥轻路意识，在路基施工中必须投入充足的精干的技术力量。对桥路过渡区段要有较为合理的设计要求，做到路桥不分家。加快路堤路基的固结变形速率，如：堆载预压等，使主固结变形能基本完成于路面施工之前。在桥路的接点往路堤方向的一定长度范围内，采用不同的改良方法过渡，使衔接点至路堤方向的沉降量形成一段渐变的过渡段，使路面的沉降渐变、匀顺，以减少不均匀沉降对行车的影响。

三、 具体方法

（二）深层搅拌桩加固法。深层搅拌桩加固法是将水泥（水泥浆喷射或粉末喷射）往地基灌注并强制搅匀，使软土硬结成具有整体化、有足够强度的水泥加固土，从而提高地基强度和增大变形模量。深层搅拌能有效地减小沉降量，有效控制工后沉降，使工后差异沉降控制在满足设计要求的范围内，这是用来处理路堤下软基的一种较适用的方法。

（三）挤密桩加固法。挤密法是以振动、冲击或沉管等方法成孔，在软土内填充碎石、砂石、土（或灰土、二灰土）、石灰或其它材料，再加以振实而成为直径较大桩体，从而提高地基承载力和减少地基的沉降量，桩管打入地基时对地基土的横向挤密作用，在一定的挤密功作用下土粒彼此移动，重新排列组合，小颗粒填入大颗粒的空隙，颗粒间彼此紧靠，孔隙减小，此时土的骨架作用随之增强，从而使土的压缩性减小和抗剪强度提高。

（四）水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）。水泥粉煤碎石桩，简称CFG桩，是在碎石桩的基础上掺入适量的石屑、粉煤灰和少量的水泥加水拌和后制成的一种具有一定胶结强度的桩体，它是近几年来发展起来的处理软弱地基的一种新方法。该方法与挤密碎石桩相似，只是用水泥粉煤灰来稳定碎石，代替土网的作用，使桩柱体形成。但较之碎石桩，CFG桩则优越得多，因为它是一种低强度混凝土桩，故相对可较大幅度地提高地基的承载力，而碎石桩加固软土地基仅可提高地基的承载力约一倍左右。

（五）预应力管桩或Y型沉管灌注桩。预应力混凝土管桩（PHC）为工厂化大批量生产，现场施工主要采用静压法，具有桩身混凝土强度高，适应性广，耐冲击性能好，穿透力强，承载力高，抗弯抗裂性能好，施工快捷、方便，质量稳定可靠，耐久性好等特点，为有效提高承载力，桩顶加设桩帽。Y型沉管灌注桩很好地结合了国外Y型桩和国内成熟的沉管灌注施工技术，由于Y型桩的桩身带有突起的三条侧棱，加上桩顶配有一个桩帽，具有较大的比表面积，大幅提高了单桩承载力，从而达到既提高地基承载力又降低造价的效果。

（六）综合法。综合上述处理方法，结合施工现场情况组合选用。若桥台采用钻孔灌注桩桩基时，桥头段路堤软基宜采用设置水泥搅拌桩、预应力管桩或Y型桩加土工格栅加堆载预压的过渡方法；若桥台地基采用其他方式处理时，桥头路堤软基宜采用塑料排水板加砂（砾）垫层加土工格栅加超载预压的方案过渡。