淺議如何做好道路橋梁沉降段路面施工

周 森

(江蘇省鹽城市大豐市公路管理站)

1 道路橋梁沉降發(fā)生機(jī)理概述

1.1 臺(tái)背地基變形的發(fā)生機(jī)理

于一些溝壑地段較常發(fā)生橋梁結(jié)構(gòu)地基變形現(xiàn)象，分析其發(fā)生原因，在于溝壑地段的地基多存在較多空隙，土壤層強(qiáng)度偏低，含水量高加之壓縮性過(guò)大，道路橋梁建成之后，眨一定的外力或內(nèi)因影響下，便極易出現(xiàn)填筑路基大幅度變形的情形。就一般情況而言，道路橋梁基底在修筑時(shí)，較之于與一般路段會(huì)普遍高于5～10 cm，這高出的部分路基會(huì)形成一定的附加應(yīng)力，由此造成臺(tái)北地基沉降。但是如果整個(gè)路段填土量一致，路面同樣會(huì)因?yàn)樵黾犹钔粮叨纫l(fā)地基沉降變形問(wèn)題。

1.2 路堤變形的發(fā)生機(jī)理

道路橋梁項(xiàng)目施工過(guò)程中多采用普通黏性土作用回填臺(tái)背的主要材質(zhì)，但是于項(xiàng)目的實(shí)際施工過(guò)程中，施工現(xiàn)場(chǎng)水文條件和地理環(huán)境均會(huì)影響壓實(shí)臺(tái)背土方施工的施工效果和質(zhì)量，總體而言，該項(xiàng)施工對(duì)于施工技術(shù)和施工環(huán)境要求較高，難度較大。如此種情況下土體壓實(shí)度及密實(shí)度都未達(dá)到既定標(biāo)準(zhǔn)，則可能導(dǎo)致土方含水量難以達(dá)到最佳狀態(tài)而為路堤變形埋下隱患。一旦無(wú)法承受車(chē)輛垂直荷載和路堤自重則會(huì)直接提升路基的密實(shí)性，在一定時(shí)期之內(nèi)，依然會(huì)引發(fā)路堤填土現(xiàn)象。土體本身具有一定的彈塑性，且臺(tái)背填土的柔性較佳，較之于土體和應(yīng)用混凝土澆筑而成的橋臺(tái)而言，兩者之間在組織構(gòu)造的剛性性能比較，均存在較大區(qū)別。加之車(chē)輛荷載所產(chǎn)生重壓的作用，橋臺(tái)則很容因因?yàn)閮煞N材質(zhì)剛性性能不一而造成累積變形。

1.3 橋頭大板設(shè)置不當(dāng)引發(fā)沉降問(wèn)題的發(fā)生機(jī)理

橋梁路基部分土體距離橋臺(tái)比較接近，但是橋梁上方橋頭搭板會(huì)產(chǎn)生一定的彈性支撐，由此也會(huì)導(dǎo)致?lián)尲Z路基土體及橋臺(tái)承受的應(yīng)力大小不一致，兩者受力不均的情形。分析路段縱向?qū)用媸芰η闆r，其一汽車(chē)荷載一直處于不斷運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，這之中汽車(chē)荷載所作用的路基位置便為產(chǎn)生第一個(gè)峰值。而由于汽車(chē)一直處于不斷位移的過(guò)程中，其一旦運(yùn)行到橋梁搭板末端位置時(shí)，該橋梁路基位置所承受的縱向應(yīng)力就會(huì)達(dá)至峰值，而這便也是汽車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中因兩個(gè)路基應(yīng)用產(chǎn)生兩個(gè)峰值的原因。因?yàn)榭v向應(yīng)力的增大，自然而然塑性變形程度也會(huì)隨之上升至最大值，由此便會(huì)導(dǎo)致搭板末端形成過(guò)量沉降現(xiàn)象。一般情況下，路基的沉降量受多方因素影響，施工人員于施工階段難以予以精準(zhǔn)計(jì)算，一旦出現(xiàn)路基沉降變形幅度過(guò)大的情形，橋梁板后路基和搭板之間所形成的縱向坡度差便會(huì)擴(kuò)大。

2 淺析道路橋梁沉降段路面施工工藝

2.1 搭板的安放

(1)固定錨栓

在道路橋梁穩(wěn)步施工的過(guò)程中，為了保障施工正常進(jìn)行，一般均會(huì)在在橋臺(tái)上設(shè)置一個(gè)搭板。一般情況下，施工人員安裝搭板之時(shí)需要考量搭板的水平方向和垂直度是否符合工程規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)此進(jìn)行嚴(yán)格的控制管理以保證其滿(mǎn)足工程施工要求。因而在對(duì)搭板予以安裝固定時(shí)應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格審核鋼結(jié)構(gòu)材料的質(zhì)量是否符合要求，以保障整個(gè)橋梁搭板結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，防止搭板在施工和使用過(guò)程中因?yàn)榘徇\(yùn)或施工而出現(xiàn)損毀，避免對(duì)整個(gè)道路橋梁施工質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。

(2)采取支座

施工人員為了滿(mǎn)足道路橋梁的施工要求，提升搭板結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，于道路橋梁工施工過(guò)程中施工人員還需根據(jù)施工進(jìn)度和施工現(xiàn)場(chǎng)情況在搭板結(jié)構(gòu)下端設(shè)置一個(gè)支座結(jié)構(gòu)，以此來(lái)支撐橋梁搭板，穩(wěn)定搭板結(jié)構(gòu)。

(3)設(shè)置倒角

搭板與道路橋梁路基結(jié)構(gòu)之間存在相互影響的關(guān)系。在施工過(guò)程中，如果道路橋梁上所設(shè)置的搭板因受到外力影響而頻發(fā)振動(dòng)，則路基路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性可能會(huì)受此波及，導(dǎo)致沉降。故而，施工人員通常情況下會(huì)于搭板的邊緣處設(shè)置倒角，以提升搭板的穩(wěn)定性，保障其質(zhì)量安全，

(4)選擇填縫材料

施工質(zhì)量不僅受到主管因素的干擾，同樣也會(huì)受到多種客觀(guān)環(huán)境的影響，施工場(chǎng)地的自然環(huán)境便是諸多因素之一。例:當(dāng)對(duì)搭板予以安裝設(shè)置的過(guò)程中遭遇陰雨天氣，搭板則極有可能會(huì)因?yàn)樘鞖庖蛩囟霈F(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題，因此于通常情況下，為了固定搭板，保持其穩(wěn)定和平衡，多會(huì)應(yīng)用相應(yīng)的填縫材料對(duì)其進(jìn)行施工處理。

2.2 道路橋梁路基的處理

道路橋梁施工方法及施工工藝的應(yīng)用均會(huì)受到其路基結(jié)構(gòu)差異性的限制。于實(shí)際建設(shè)施工過(guò)程中，路基結(jié)構(gòu)均會(huì)因?yàn)楣こ糖闆r的差異而存在一定區(qū)別，自然在施工過(guò)程中其運(yùn)用的施工方法也會(huì)有所不同。因此技術(shù)人員在對(duì)道路橋梁路基施工予以處理之前，就應(yīng)當(dāng)對(duì)于道路橋梁施工時(shí)所涉及的各方因素進(jìn)行綜合考量，從而選擇最為經(jīng)濟(jì)和最為實(shí)用的施工方法，提升整個(gè)道路橋梁工程施工的質(zhì)量。隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的不斷更新?lián)Q代，施工工藝也隨之而相應(yīng)得到了一定的改善，將其應(yīng)用于路基處理可促使施工質(zhì)量得以進(jìn)一步提升。

道路路基施工質(zhì)量受多方因素影響。如若路基為厚度較大的軟土路基，于路基處理過(guò)程中則需要應(yīng)用填充材料進(jìn)行填充處理，在填充過(guò)程中如果處理技術(shù)不到位，則會(huì)很容易發(fā)生軟土路基整體結(jié)構(gòu)側(cè)向擠動(dòng)的情形，由此造成基樁的承載力加大。一旦軟土結(jié)構(gòu)作用于基樁的作用力超過(guò)了其承受界限，將會(huì)導(dǎo)致路基結(jié)構(gòu)水平位移，引起使得橋臺(tái)異常的轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)支座以及伸縮縫造成嚴(yán)重的破壞，程度嚴(yán)重著可能會(huì)造成道路橋梁表面出現(xiàn)斷裂情形。故而，為了有效避免或解決該類(lèi)問(wèn)題，在選擇路基填充料的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)及時(shí)改善填充的材料的質(zhì)量或者是選用有效的處理方法提升路基的剛度性能，抑或是通過(guò)采取增加基樁的承載能力的方法來(lái)防止路基發(fā)生側(cè)向移動(dòng)。

如若建設(shè)地基時(shí)遭遇到溝壑地段，應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮溝壑土質(zhì)孔隙大、水分較高特性的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行后續(xù)粘土層換土施工處理工作。粘土層土質(zhì)多強(qiáng)度較大，故而換土的厚度值應(yīng)當(dāng)以軟層厚度的真實(shí)數(shù)值為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。例:施工中較為常見(jiàn)的黏土層在挖掘之后應(yīng)當(dāng)予以翻曬處理。如果填土的高度預(yù)計(jì)小于4 m，則換土最佳深度應(yīng)當(dāng)為0.6 m，如果填土的高度預(yù)計(jì)大于4 m，則換土最佳深度應(yīng)當(dāng)?shù)扔诨蚋哂? m。采掘翻曬程度以滿(mǎn)足有關(guān)道路橋梁的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn)，而后依據(jù)粘土層含水量的多少于回填土面預(yù)留0.6 m，應(yīng)用石灰土來(lái)進(jìn)行回填密實(shí)的操作。由此便實(shí)現(xiàn)道路橋梁路基之下石灰土層由高逐漸變低的強(qiáng)度轉(zhuǎn)變，這種土層可以有效預(yù)防路基路面的沉降現(xiàn)象。

2.3 臺(tái)后的填筑

根據(jù)上文分析可知，路堤之所以出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，原因不外乎路基出現(xiàn)沉降、路基結(jié)構(gòu)整體變形及路面壓縮等因素的影響和作用。通常情況而言，上述三種因素中路面壓縮對(duì)于路堤沉降的影響較弱。

根據(jù)沉降時(shí)間的長(zhǎng)短可將沉降分為瞬時(shí)沉降、同結(jié)沉降以及次同結(jié)沉降。而之所以造成路面跳車(chē)的主要路面因素為同結(jié)沉降和次同結(jié)沉降。路堤沉降程度很大程度上與構(gòu)件材料的質(zhì)量和類(lèi)型存在一定聯(lián)系，在進(jìn)行臺(tái)后的填筑時(shí)，為了降低路基原有沉降作用和路堤下部土體的變形程度，常規(guī)多應(yīng)用一些輕型的建設(shè)材料。輕型材料應(yīng)用于臺(tái)后填筑可通過(guò)加強(qiáng)壓縮模量而有效避免建材于動(dòng)態(tài)負(fù)載頻繁作用下發(fā)生累積變形。因此，在為填筑后臺(tái)選用填充材料時(shí)，應(yīng)當(dāng)細(xì)致了解材料的結(jié)構(gòu)性能和使用質(zhì)量。

于填筑臺(tái)背時(shí)，還應(yīng)當(dāng)注意特殊位置填筑時(shí)材料的選用。在臺(tái)背5～10 m 的位置就應(yīng)當(dāng)選用性能優(yōu)良的工程專(zhuān)用材料予以填筑。所謂材料的優(yōu)良性應(yīng)當(dāng)符合以下要件。(1)材料剛度應(yīng)當(dāng)與路基材料和橋臺(tái)所用材料的剛度相吻合。(2)選用壓實(shí)性較佳的材料。臺(tái)背具有壓實(shí)難度大、壓實(shí)要求高的特性，為了滿(mǎn)足這一施工要求，應(yīng)當(dāng)應(yīng)用壓實(shí)性較佳的材料。(3)材料應(yīng)當(dāng)具有良好的透水性能。針對(duì)此，一般情況下，多會(huì)于填筑材料中加入適量的砂礫土或強(qiáng)度較高的煤渣等材料。既往，填筑臺(tái)背的材料其配制多選用透水性良好的土質(zhì)，于土質(zhì)中加入水泥、石灰等剛度較高的材料進(jìn)行加固處理。而隨著現(xiàn)今施工技術(shù)工藝的不斷革新，一些新型材料也開(kāi)始試用于臺(tái)后的填筑施工工程建設(shè)，如:泡沫混凝土。該種材料密度小，可極大的降低路基自身承重量，完善路基結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)其穩(wěn)固性，降低路基路面沉降作用。

在對(duì)臺(tái)后路基結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固時(shí)，應(yīng)用土工合成材料可大大提高了土質(zhì)顆粒之間的咬合作用，增加了土體的承載能力、抗裂強(qiáng)度、抗變形能力等，進(jìn)而改善路基結(jié)構(gòu)，達(dá)到降低由填土重力作用引起的變形和自然沉降作用的目的。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，于道路橋梁施工過(guò)程中，施工人員只有嚴(yán)格依據(jù)工程呢過(guò)實(shí)施情況針對(duì)性采取相應(yīng)施工工藝予以處理，方可改善其沉降段路基路面施工問(wèn)題，提升道路橋梁施工質(zhì)量。

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