1选择填料、满足路基压实度要求

工程建设中，桥梁台背的路堤填料，尽可能选择采用级配好的天然砂砾、砂类土(不含粉、细砂)或透水性好的材料回填，填料的细粒含量不宜过多，严禁采用强度较小的土和强风化石回填。在本工程设计中，通过建立有限元模型，分析路堤填料对路堤沉降的影响程度，并分别计算采用碎石土、6%灰土和砂砾填料(填料属性参数见表1)时，路面中心处产生的沉降位移，如图1所示。由图1可以看出，在同样的路基压实度条件下，采用碎石土，路面中心处的沉降最大，比采用6%灰土和砂砾路面沉降最大处多沉降1．8cm。考虑到填料料源和运输距离发生的费用等情况，本工程施工采用砂砾回填，砂砾指标为:粒径2～60mm的颗粒量超过总量的50%，细粒(粒径小于0．074mm)含量小于5%，要求级配良好。路基的压实度是控制桥头过渡段沉降的一个重要指标，根据《公路路基设计规范》(JTGD30－2004)，高速公路桥头路基压实度不小于96%。
2优化路桥过渡段结构设计
由于高速公路对其路桥过渡段的沉降控制较为严格，本工程施工设计中路桥过渡段长度按照《公路路基设计规范》设计，过渡段采用倒梯形形式过渡，过渡段底端长度按路堤填土高度的3倍计算，过渡段上部长度按1:1倒坡计算。本工程有70座大中小桥，路桥平均分界高度6m左右。路桥过渡段底端平均长度为18m。本工程对投资控制较为严格，开工后建设单位根据本工程实际情况要求设计单位对路桥过渡段底端长度进行优化设计，通过优化设计路桥过渡段采用砂砾填筑，路桥过渡段之外路堤采用细粒土填筑，砂砾单价为细粒土单价的2．5倍。由此说明一个问题，路桥过渡段底端长度越长，需要的砂砾填料越多，工程造价就越高。为了合理选取路桥过渡段底端长度，通过建立有限元模型进行分析。参照以往工程路桥过渡段设计经验，建立有限元模型时，过渡段底端长度分别取2m、4m、12m、18m、24m，台背填土高度取6m，路面宽度取24．5m，台后填土过渡段路基压实度取96%，过渡段坡度取1:1，计算路面中心处和路堤填土高度顶面的竖向沉降位移，绘制成曲线，如图2和图3所示。由图2和图3可以看出，随着过渡段底端长度的增加，过渡段竖向沉降位移逐渐减小，这是设计所希望的，减少了沉降，就减少了桥头病害，对行车有利。另外还可以看出，过渡段底端长度4m时，过渡段的最大沉降位移比过渡段底端长度24m时，仅多沉降1．5cm左右。在保持相对合理沉降位移指标的前提下，为节省投资，根据建立有限元模型的分析、计算和检算，本工程设计路桥过渡段底端长度采用4m，过渡段采用倒梯形处理方式，沿线路方向路基自下而上按1:1坡率填筑，碾压好一般路堤填土后，在1:1的斜坡上开挖2m宽的台阶，然后再填筑砂砾。路堤与桥台连接处，回填砂砾至路面结构层底部，如图4所示。优化设计后所采用的路桥过渡段底端长度比《公路路基设计规范》推荐值大大缩短，减少了台背用砂砾的工程数量，节省了工程投资。
3加强施工管理
加强施工管理是提高路桥过渡段施工质量的一种有效手段，应贯穿于整个施工过程。对编制的施工方案要进行评审和优化，要有专项开工报告，并经驻地监理工程师签认，提交总监理工程师审核后方可开展施工。路桥过渡段施工实行工段长直接领导和管理，专职施工员负责施工，专职质检试验员检查施工质量，监理工程师现场监理，以此加强和控制施工质量。
4加强施工工序和工艺控制
(1)施工准备，内容包括建拌合站、备料、基坑基底处理等。(2)进行拌合作业，砂砾拌合时应控制其含水量大于最佳含水量的2%～4%。(3)进行摊铺作业，拌合料运至台背处，先用装载机进行初平，再用人工配合平地机进行终平，死角处人工整平，台背层面达到平整均匀。摊铺时，保持台背层面坡度与结构物坡度一致，以利台背排水。摊铺厚度不超过25cm，当采用小型夯实机具时，每层松铺厚度不超过15cm。(4)进行碾压作业，碾压先采用C220型振动压路机进行稳压，然后低幅振压2遍，再用压路机静压，直至无明显轮迹。碾压时应控制其含水量与最佳含水量不大于2%，压实度达到96%。对压路机无法压到的死角、边角，采用小型夯实机具(如电夯等)进行夯实，直到压实度满足设计要求为止。台背回填高度高、层数多，采用振动压路机压实效果较好。(5)检测、验收合格后方可进行上层施工。此外，路桥过渡段施工还应做到以下几点:(1)桥梁台背回填应与锥坡填土同时进行，并按设计宽度一次完成填筑。(2)台背回填部分的路床宜与路堤路床同步进行。(3)梁板式桥U型桥台或肋式桥台台背回填，应在梁板安装完成并用楔形工具与背墙固定以后，在2个桥台两侧对称、平衡进行;如果达不到安装梁板的要求，进行台背回填时高度不宜超过台墙身高度的1/2，以防止台身位移。(4)柱式台背回填土，应在柱侧对称、平衡进行，在盖梁、台帽浇筑之前一定要回填至台帽底面，台帽底面可直接在回填土层上用砂浆硬化。(5)路堤与台背相接的路基端头，是施工控制的重点。施工过程中应加强该部位压实度及端头衔接的控制及检测，防止产生裂缝，避免雨水渗入后，使路基产生病害。
5严格施工质量检测
(1)如采用灌砂法、灌水法等检测含水量和压实度。(2)根据本工程的实际情况，采用灌砂法进行检测。考虑到回填由基坑底向上回填，其宽度逐渐变化，则每层每侧检查2～3个点;锥体护坡每层检测1个点，含水量每层每侧检测1个点。(3)每层压实后进行自检，自检合格后向监理工程师报检，监理工程师签认后进行下一层填筑。自检频率每50m2检查1个点，不足50m2时也检查1个点。如有不符合压实度标准的，适当增加振动压路机的碾压遍数。
6结束语
在已建高速公路工程中，在路桥过渡段时常引起“桥头跳车”现象，对高速公路的运营和服务产生重要影响。本文在分析产生病害原因的基础上，结合吉林省某高速公路建设工程实际，论述了消除或减弱“桥头跳车”现象可采取的建设质量控制措施。该高速公路工程已于2011年9月建成通车，经设计回访和现场调查、检验，车辆在路桥过渡段的运行情况良好，说明采取的建设质量控制措施是可行的，经济合理的。