路橋過(guò)渡段不均勻沉降處治措施研究

黃雪冰+黃少杰

摘 要： 路橋過(guò)渡段是公路病害多發(fā)地段，不均勻沉降一直是困擾著公路建設(shè)的難題之一，其危害性日益得到公路界人士的重視。為此，本文在分析路橋過(guò)渡段不均勻沉降原因后，對(duì)其處治措施及注意事項(xiàng)進(jìn)行了分析與探究，以期全面提升工程質(zhì)量。

關(guān)鍵詞： 路橋工程；過(guò)渡段；不均勻沉降；處治措施

一、路橋過(guò)渡段不均勻沉降的原因

1、填料不均勻

在公路橋梁的建設(shè)過(guò)程中，最重要的就是填料過(guò)程，因?yàn)楣放c橋梁都是由填料堆砌而成的，是路身和橋身的重要組成部分。因此，在臺(tái)背填料的過(guò)程中，我們必須選用具有良好透水性的材料，但是，透水性較好的材料又存在另一個(gè)問(wèn)題，那就是材料的空隙率大，壓實(shí)度不能得到很好的控制。

2、壓實(shí)度不夠

由以上分析可知，壓實(shí)度也是影響道路和橋梁過(guò)渡段出現(xiàn)不均勻沉降的重要因素。由于臺(tái)背填土不僅受機(jī)械設(shè)備的影響，而且還受施工的順序、用料、作業(yè)面、經(jīng)驗(yàn)等諸多方面的影響，所以如果在施工的過(guò)程中出現(xiàn)疏漏，就非常容易導(dǎo)致臺(tái)背的填土壓實(shí)度得不到滿足，就會(huì)造成道路和橋梁的過(guò)渡段的不均勻下沉。

3、氣候水文的影響

氣候水文因素也是致使路橋發(fā)生不均勻沉降的主要原因。洪水、積雪、溫差過(guò)大、冰凍或是降雨量過(guò)大都很有可能導(dǎo)致路堤發(fā)生橫向的不均勻下沉。當(dāng)然，地下水也是路堤產(chǎn)生不均勻橫向下沉的重要因素，因?yàn)槁坊猎诘叵滤慕惶孀饔孟拢w內(nèi)的水含量變化很大，使土體重量波動(dòng)，發(fā)生下沉。除此之外，水文地質(zhì)變化也是影響路橋下沉的重要原因。因?yàn)?，在地表水的?cè)向補(bǔ)給、雨水補(bǔ)給和地下水補(bǔ)給的多重作用下，水的侵蝕會(huì)對(duì)路基的土體強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)產(chǎn)生相當(dāng)大地破壞性，導(dǎo)致路基的內(nèi)部力作用不均勻，從而引起路面縱向和橫向的沉降。

4、設(shè)計(jì)不合理

當(dāng)然，道路和橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是不容忽視的。在施工過(guò)程中，由于許多原因引起的地質(zhì)鉆探深度不夠和鉆探的布控過(guò)少，未能達(dá)到準(zhǔn)確探明軟基深度和范圍的要求，從而造成軟基所選用的相關(guān)計(jì)算參數(shù)和處治它的理論計(jì)算與實(shí)際不符，這就導(dǎo)致了軟基的設(shè)計(jì)要求不能達(dá)標(biāo)。而且，許多的道路和橋梁在橋頭的搭板都沒有進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)控制。

二、路橋過(guò)渡段不均勻沉降處治措施

1、路基填料

隨著路堤填料的增大，一方面表明路堤的剛度增大，自身的壓縮變形減小。另一方面，路堤填料的強(qiáng)度也相應(yīng)得到提高，從而與一端錨固的土工格室結(jié)構(gòu)層更能形成具有一定整體性的加固體，其消化地基沉降變形的能力更強(qiáng)。當(dāng)路堤填料取不同模量時(shí)的路基頂面沉降比較明顯。因此路基填料的模量對(duì)路基頂面沉降影響較大。在處理區(qū)以外，路基沉降值的減小主要體現(xiàn)在路基自身壓縮變形的減小。而在橋頭，填料模量的增大還體現(xiàn)在其消化地基沉降變形能力的增強(qiáng)。隨著填料模量的增大，橋臺(tái)與路堤沉降差的過(guò)渡區(qū)變長(zhǎng)，過(guò)渡曲線變化趨緩。橋頭過(guò)渡段換填模量大、抗剪強(qiáng)度高、具有一定整體性的填料更能起到消化地基沉降變形，緩和過(guò)渡橋臺(tái)與路堤沉降差的目的。

2、柔性搭板布置的間距與厚度

在相同布置層數(shù)下，柔性搭板布置的間距對(duì)橋頭路基的作用表現(xiàn)在：一方面隨著間距的增加，橋頭路基頂面的沉降值減小，沉降曲線變化趨緩；另一方面，隨著間距的增大，路基底面的豎向應(yīng)力大大減小。因此，柔性搭板以分散布置于橋頭路堤中為宜。柔性搭板布置層數(shù)對(duì)沉降有較大影響，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮具體的地基條件進(jìn)行選擇。當(dāng)?shù)鼗鶙l件比較好時(shí)，可以布置2～3層土工格室。當(dāng)?shù)鼗鶙l件較差時(shí)，布置3～5層。

柔性搭板頂層布置厚度的增加可以改善柔性搭板的彎拉強(qiáng)度和剛度。第一層厚度越大，橋頭路基頂面沉降值越小。而布置長(zhǎng)度的增加，一方面土工格室變形后產(chǎn)生的“網(wǎng)兜支撐效應(yīng)”，尤其是路基頂面的幾層，可以有效地分散汽車荷載的作用力，使荷載分布更均勻。

另一方面，通過(guò)與周圍土體的摩擦和粘著力，提供土工格室彎拉變形所需拉伸力。因此，柔性搭板頂層布置長(zhǎng)度以8～12m，厚度以布置2～4層土工格室為宜。建議在地基條件較差的情況下，最底層柔性搭板布置兩層土工格室。

3、整平地面并振壓

鋪設(shè)土工格室前，臺(tái)背的地基應(yīng)進(jìn)行整平振壓，其壓實(shí)度要達(dá)到施工規(guī)范的要求。橋臺(tái)附近的路基填土稍高于設(shè)計(jì)標(biāo)高，防止土工格室固定于橋臺(tái)后，當(dāng)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)標(biāo)高不夠而加填土或土工格室被浮于土墓之上而在土工格室之下形成一層沒有壓實(shí)的虛土而影響土工格室壓實(shí)效果。

4、固定件安裝

土工格室與橋臺(tái)連接的質(zhì)量直接影響著土工格室柔性搭板的使用性能。固定件安裝前必須精確定位，施工時(shí)先用墨汁線按設(shè)計(jì)標(biāo)高要求在橋臺(tái)上彈出一條水平線，然后用鋼卷尺以20cm間距在水平線上劃出字標(biāo)志點(diǎn)，然后用射釘槍把錨釘或同樣尺寸的膨脹螺栓打入橋臺(tái)中，再安裝固定件。全部安裝完以后，檢查安裝質(zhì)量。

5、張拉并鋪設(shè)土工格室

鋪設(shè)土工格室前，應(yīng)根據(jù)布置區(qū)域的大小對(duì)土工格室的不同規(guī)格尺寸進(jìn)行合理配置。首先，采用中6的鋼纖（須采取一定的防腐措施）或合葉式插銷將土工格室連接在固定件上，把土工格室一側(cè)拉到指定尺寸，用鋼釬或填料固定，再用力張開整塊土工格室，相鄰?fù)凉じ袷野鍓K采用合頁(yè)式插銷整體連接。完全張拉開土工格室后，在四周用鋼釬或填料固定，否則，嚴(yán)禁進(jìn)行下一工序施工。

6、格室填料

土工格室柔性搭板按現(xiàn)有路基施工規(guī)范施工。首先檢查填料，鋪料采用人工和機(jī)械相結(jié)合的方式，用推上機(jī)把含水量均勻的填料逐漸填充格室，機(jī)械虛填厚度到達(dá)25cm左右時(shí)，用人工填充橋臺(tái)附近死角，然后整平。格室未填料前，嚴(yán)禁機(jī)械設(shè)備在其上行駛。

7、壓實(shí)

臺(tái)背路荃壓實(shí)與現(xiàn)行規(guī)范要求基本一致；施工中采用振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)。臺(tái)背附近，采用小型振動(dòng)壓實(shí)機(jī)和打夯設(shè)備壓實(shí)，格室層機(jī)械壓實(shí)次數(shù)應(yīng)稍高于其它層l～2遍。

8、檢查驗(yàn)收

橋臺(tái)柔性搭板以壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查驗(yàn)收，其結(jié)構(gòu)壓實(shí)度與該部位路基夯實(shí)度相同。橋臺(tái)固定錨釘按錨釘總數(shù)的2%進(jìn)行檢查，要求錨釘錨固力大于1kN。配合施工進(jìn)度，對(duì)各橋臺(tái)進(jìn)行沉降、回彈模量、變形模量等項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，獲取了必要參數(shù)。

三、路橋過(guò)渡段不均勻沉降處治注意事項(xiàng)

1、為保證臺(tái)背填料充分夯實(shí)，施工單位除應(yīng)準(zhǔn)備一般路堤填筑所必需的壓實(shí)機(jī)械外，還應(yīng)準(zhǔn)備足量和性能適宜的小型振動(dòng)壓實(shí)設(shè)備和打夯設(shè)備，以保證邊角的壓實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

2、臺(tái)后填料與路基填料一致；施工中，山于填料含水量較低，必須進(jìn)行撒水處理。撒水量須按計(jì)算所需要求嚴(yán)格控制，并撒水均勻，撒水后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間放置后才能被用于填充格室和進(jìn)行壓實(shí)。填料中應(yīng)撿去直徑大于20cm的顆粒和雜草、樹根等。

3、施工前必須對(duì)購(gòu)進(jìn)的土工格室材料進(jìn)行檢查驗(yàn)收，材料必須有出廠合格證和測(cè)試報(bào)告，每2000m應(yīng)隨機(jī)抽樣并測(cè)試，結(jié)果必須達(dá)到設(shè)計(jì)對(duì)材料規(guī)格和性能的要求。

4、土工格室較大的限制側(cè)向變形的能力不僅限制了其中填料的側(cè)脹，同時(shí)其構(gòu)成的復(fù)合體由于具有較大的剛度和拉伸強(qiáng)度，通過(guò)界面的摩擦阻力和粘附力也限制了周圍土體的側(cè)向變形，提高了土體的抗剪強(qiáng)度，從而減小了路堤本身的壓縮變形。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，路橋工程作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐，其行業(yè)的發(fā)展對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有極大的影響力。隨著路橋過(guò)渡段施工技術(shù)水平的不斷提升，其施工質(zhì)量的優(yōu)劣將直接影響到路橋工程事業(yè)的整體水平。因此，施工企業(yè)必須高度重視路橋工程過(guò)渡段不均勻沉降施工技術(shù)及質(zhì)量控制，對(duì)施工過(guò)程中每個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，只有這樣才能避免工程安全隱患的產(chǎn)生，才能進(jìn)一步提升整個(gè)工程施工的質(zhì)量。■

參考文獻(xiàn)

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