道路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)

陳 曉

(揚(yáng)州天達(dá)建設(shè)集團(tuán)有限公司，江蘇 儀征 211414)

道路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)

陳 曉

(揚(yáng)州天達(dá)建設(shè)集團(tuán)有限公司，江蘇 儀征 211414)

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷加快，交通行業(yè)在推動(dòng)我國城市化的進(jìn)程中起到越來越重要的作用。我國加速了高速公路的建設(shè)，但建設(shè)高速公路的有關(guān)技術(shù)存在不足，其中道路橋梁臺(tái)后常會(huì)發(fā)生搭板斷裂、沉降不均勻以及橋頭跳車等情況，這些現(xiàn)象的發(fā)生無法保障行車的安全，還會(huì)使公路的功能下降嚴(yán)重。

路基路面；道路橋梁；沉降段路；施工技術(shù)要點(diǎn)

1 道路橋梁段路沉降原因

1.1 臺(tái)背地基變形

由于橋梁結(jié)構(gòu)的地基極易產(chǎn)生溝壑地段，其會(huì)嚴(yán)重影響到路面，路橋地段地基自身的土壤孔隙比較大，由于地基土輕度較低，外加壓縮性與含水量與其他的地段比較而言要高得多，上述種種原因造成了路基填筑變形嚴(yán)重的情況較多見。

1.2 路堤變形

公路進(jìn)行施工時(shí)，一些最多見的臺(tái)背回填的材質(zhì)屬于極為普通的粘性土，由于施工整個(gè)過程需考慮的因素眾多，例如如何規(guī)劃好施工、施工現(xiàn)場(chǎng)的溫度、氣候、地理地形以及詳細(xì)的條件，這些被考慮的因素會(huì)造成臺(tái)背土方有極大難度的壓實(shí)，若土體密實(shí)的程度以及壓實(shí)的程度不滿足具體的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)土方的含水量未達(dá)至最好狀況，便給后期路面路基的變形與沉降埋下了隱患。

1.3 設(shè)置橋頭搭板問題

在路基上，橋頭搭板出現(xiàn)彈性支撐的情況，其支撐的落腳點(diǎn)便會(huì)在牛腿之上落下，且橋臺(tái)與部分路基土體的位置距離更近，且其承受的應(yīng)力會(huì)變小很多，此種現(xiàn)象會(huì)致使不均勻路基受力的發(fā)生。由縱向?qū)用孀屑?xì)考慮得出，隨著車輛荷載運(yùn)動(dòng)的反復(fù)性運(yùn)行，路基應(yīng)力會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)峰值，并且兩種峰值一個(gè)出現(xiàn)在車輛荷載的位置，另一個(gè)峰值出現(xiàn)在搭板支承路基處。

1.4 不科學(xué)的路基路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

當(dāng)下，在對(duì)路橋進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，大部分會(huì)選取粗粒料、鋪設(shè)鋼筋以及鋼筋混凝土搭板來填充路面，修建路基，因引道土體與橋臺(tái)的沉降差異于橋頭產(chǎn)生臺(tái)階或者陡坎(見圖1)，這些施工方式均是從路基路面出發(fā)，對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造來使道路的抗壓力與承載量得到加強(qiáng)，進(jìn)而避免車輛行駛中發(fā)生跳車情況。經(jīng)研究相關(guān)資料得出，在路橋施工中，搭板設(shè)計(jì)屬較常見的施工方式與橋梁設(shè)計(jì)，其中搭板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)為有效防跳車的效果。

圖1 橋頭搭板未設(shè)置

1.5 不合理的橋頭設(shè)計(jì)

建設(shè)橋梁時(shí)，基于每座橋梁路段以及建設(shè)作用各有所異，因此建設(shè)時(shí)需因地制宜建設(shè)路橋的地基。大部分路橋建設(shè)在施工環(huán)節(jié)中并未考察建設(shè)的實(shí)地，因此，這便導(dǎo)致施工團(tuán)隊(duì)無法清晰掌握土地鉆探的深度，也未全面了解軟土層的位置，此外，對(duì)施工的土質(zhì)認(rèn)識(shí)與研究均不深，這些情況均對(duì)地基的牢固程度產(chǎn)生了不良影響。此外，建好的路面經(jīng)長期的雨淋風(fēng)吹，很難避免不受損傷，進(jìn)而一定程度上降低了路面抗壓的能力，使路面路基發(fā)生沉降。

2 路橋段道路沉降的危害

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使各行各業(yè)也得到了相應(yīng)的發(fā)展，外加人們生活的水平也在不斷提高增長，不管是小型汽車還是大型汽車的數(shù)量均有一定程度的增加，這使人們對(duì)公路的質(zhì)量以及運(yùn)輸?shù)哪芰Φ确矫婢岢隽烁叩囊蟆５覈恍┞窐蛟诮ㄔO(shè)過程中依舊存留了諸多問題，以路面沉降與搭板斷裂等情況為例，致使路橋上的車輛發(fā)生跳車的現(xiàn)象，對(duì)車輛行駛的安全以及公路質(zhì)量造成了嚴(yán)重的影響。路面路基的沉降情況不僅僅使司機(jī)與乘坐者的舒適感嚴(yán)重降低，還會(huì)影響到車輛使用的安全。同時(shí)，因不平整的路面進(jìn)而造成行車中發(fā)生了問題，這些問題均具有不確定性，這使交通事故發(fā)生的可能性被間接增加；除此之外，在橋梁上，車輛發(fā)生跳車情況還增加了對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的損害程度，最終損傷橋頭處連接路面以及連接縫隙。因此，在路橋施工中防止路基路面發(fā)生斷裂與沉降情況，不僅僅能確保路橋使用的質(zhì)量，還可以加強(qiáng)路橋的耐用性。

3 沉降段路基路面具體施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 后臺(tái)填筑要點(diǎn)

對(duì)后臺(tái)填筑來說，其在路橋施工技術(shù)中的要求比較高，最重要的便是精準(zhǔn)度。后臺(tái)填筑時(shí)，需注意多種類型的問題，最顯著的便是沉降段的路堤，在對(duì)路基路面壓實(shí)施工以及材料選擇時(shí)，需保持謹(jǐn)慎小心的態(tài)度，若未落實(shí)壓實(shí)工作或者填料材料的質(zhì)量自身就存在問題，則會(huì)導(dǎo)致路面承載力不足，出現(xiàn)嚴(yán)重的沉降問題。

3.2 搭板設(shè)置要點(diǎn)

在對(duì)橋頭搭板的長度進(jìn)行確定時(shí)需對(duì)多種因素綜合性考慮，通常需考慮的問題有四點(diǎn)，依次為臺(tái)背地基的情況、選擇回填的材料、高度情況以及相近其他結(jié)構(gòu)物的情況。在路橋施工中，搭板的設(shè)置方法有多種，當(dāng)下建設(shè)施工中較常用的方法有三種。(1)在搭板長度范圍內(nèi)計(jì)算好汽車荷載的作用，并對(duì)厚度的逐漸變化進(jìn)行考慮；(2)常規(guī)設(shè)計(jì)均只對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行考慮，確保搭板的長度大于80 cm，進(jìn)而使面層頂面與搭板之間保持在平行的狀況，同時(shí)頂面的標(biāo)高能夠保持與面層底標(biāo)高一致性；(3)搭板設(shè)置中，還有一個(gè)關(guān)鍵方法便是方向坡度的預(yù)留。因此在設(shè)計(jì)中還要考慮到橋頭搭板時(shí)沉降差，如圖2所示。

圖2 設(shè)置橋頭搭板

3.3 省略搭板設(shè)置的要求

省略搭板設(shè)置要求后需注意后臺(tái)填筑的技術(shù)應(yīng)用，此外，壓實(shí)與填料中均需達(dá)至質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，如此方能確保路橋的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。待質(zhì)量保障后，才能保證路橋在搭板不存在的情況下，依舊可以滿足交通運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)。搭板會(huì)影響到路面路基，若搭橋改置不妥當(dāng)必定會(huì)引起嚴(yán)重的質(zhì)量問題。

3.4 臺(tái)背排水技術(shù)要點(diǎn)

在道路橋梁的過渡段，若未妥當(dāng)安排排水的程序，將會(huì)造成水順著橋臺(tái)的路基連接處發(fā)生下滲，進(jìn)而破壞結(jié)構(gòu)層的穩(wěn)定力，相對(duì)地，也會(huì)造成地基穩(wěn)定力出現(xiàn)下降的情況，所以會(huì)加劇跳車與錯(cuò)臺(tái)的情況。因此可依照臺(tái)背的降雨資料、滲水量以及填料的類型等諸多因素，選取最合適的排水方法，以此來使臺(tái)后填料的含水得以疏通。

3.5 路基路面搭橋設(shè)置的技術(shù)要點(diǎn)

在路橋建設(shè)中，因汽車荷載問題會(huì)導(dǎo)致路面剛度與厚度逐漸發(fā)生變化，給作業(yè)施工帶來了較多額外的難度。搭板的設(shè)置可與路基面的頂面保持平行情況，可使搭板頂面與橋面層底的標(biāo)高保持一致；此外，若能使正常路基路段和搭板頂面的標(biāo)高保持于平行狀態(tài)，便可有效解決橋梁與路基的過渡問題。為使差異沉降的危害性得到進(jìn)一步的分析，需通過數(shù)學(xué)表達(dá)式對(duì)沉降的差異進(jìn)行表示，分析其形成的過程，本次將總工后沉降量A分為兩部分，即A=B+△C，本式中，B表示預(yù)后工后沉降量；△C則表示搭板與橋臺(tái)遠(yuǎn)離土體間的差異沉降量。而B可通過以下公式來進(jìn)行計(jì)算，即B=d1d2f，本式中，d1表示工后沉降量在基礎(chǔ)總沉降量中的占比，其與地基土的類型相關(guān)。而粘土與低壓縮性，d1=0.4；粘土與中壓縮性，d1=0.07；粘土與高壓縮性，d1=0.85；d2表示橋臺(tái)基礎(chǔ)系數(shù)，對(duì)摩擦樁基礎(chǔ)來說，d2=1/500，而對(duì)于擴(kuò)大基礎(chǔ)來說，d2=1/300；f則表示橋梁邊跨的跨徑，以m作單位。將f作為搭板的長度，△C為橋臺(tái)基礎(chǔ)和搭板土體工后沉降差，d2為搭板面與橋面縱坡的差異面，則可得出以下關(guān)系式：△C=(d1+d2)×L。由此可知，引道土體與橋臺(tái)沉降差并不為常數(shù)，其與搭板的長度以及縱坡差均有關(guān)系。

3.6 搭板與橋臺(tái)的連接

在橋臺(tái)和搭板的連接中，需尤其注意的是錨栓與倒角。其中錨栓：接近臺(tái)端于橋臺(tái)上放置，在臺(tái)背與搭板間設(shè)計(jì)布置，通常情況下均是設(shè)計(jì)豎直錨栓以及水平拉桿，以防搭板順縱向滑移，導(dǎo)致橋頭處凹陷；倒角：為防止由于搭板轉(zhuǎn)動(dòng)損傷橋面結(jié)構(gòu)與路面，因此可在近臺(tái)端上部與牛腿上方制作倒角。

4 結(jié) 語

綜上可知，不論是從城市發(fā)展的角度出發(fā)，還是從安全行車的方面著想，道路橋梁沉降段路基路面具體施工的技術(shù)必須要有深入性的掌握，在此基礎(chǔ)上，采取科學(xué)有效的技術(shù)手段解決道路橋梁沉陷的問題，進(jìn)而使交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展更好。

[1] 李小霞.道路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2013,21(15):287-289.

[2] 宋濤.試述道路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)[J].建材與裝飾,2016,23(4):287-287,288.

[3] 劉愷.道路橋梁沉降段路基路面的施工分析[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2014,35(32):111.

2016-09-26

陳曉(1988-)，男，江蘇儀征人，助理工程師，研究方向：道路橋梁施工技術(shù)、工程管理。

U416.1

C

1008-3383(2017)02-0022-02