解析橋梁施工中路基下沉的問題及措施

文/楊依敬、楊吉才、高兵兵 山東宇通路橋集團有限公司 山東東營 257300

橋梁施工中路基下沉病害是導致車輛駕駛人員行車安全性與舒適度得不到應有保證的關鍵，施工控制技術應用人員要在明確橋梁路基下沉機理及現(xiàn)象成因的基礎上，找出優(yōu)化的方法策略。即結合工程項目的實際水文地質情況，確定路基下沉施工控制方案，繼而找出具體路基施工問題的優(yōu)化處理方法。

1、橋梁施工概論

1.1 當前橋梁施工中路基施工的特點

(1)施工要素流動性較強。橋梁施工，是施工周期比較長的施工。施工單位的施工人員流動性極強，并且施工單位為了提高施工效率，常常應用交叉施工的方法。如果施工單位的工作人員流動性較強，施工人員的技術能力就難以控制，路基施工的質量會因為施工人員技術不一致帶來質量參差不齊的問題;(2)投資問題。橋梁路基施工的成本是有限的，施工單位必須把施工成本控制在預定的范圍內。而橋梁施工受外在環(huán)境的影響比較多，比如施工單位在施工時會遇到技術問題、故障問題，影響施工的進度。在施工過程中，如果單位遇到不利于施工的天氣，遇到影響施工進度的政治事件，都會影響施工的進度。如果施工進度不能控制，施工的成本就難以控制。有時路基施工的質量問題，就是由于施工成本不足帶來的;(3)施工工藝以及設備的多樣性。傳統(tǒng)的橋梁功能比較單一，通常橋梁只要能跨越水域，連接兩個水域之間的交通，并且不影響橋下船只的航行即滿足功能需求。那時通過橋梁的一般為人群、少量的車輛。當前，橋梁不僅能跨越水域，而且能跨越陸地區(qū)域。通過橋梁的包括人群、各種車輛、輕軌、地鐵、鐵路等。橋梁已經成為連接城市區(qū)域與區(qū)域的樞紐。因為橋梁的功能性變得更復雜，所以施工工藝變得更復雜，建設橋梁應用的設備也變得多樣化，從而橋梁對路基工程的施工要求更高，否則橋梁工程施工將無法進行;(4)施工技術要求更為嚴格?，F(xiàn)代社會對橋梁施工技術要求非常嚴格。這是因為橋梁施工一旦出現(xiàn)工程事故，帶來的損失將是難以預計的，所以當前人們應用精細化的態(tài)度對待橋梁施工的每一個環(huán)節(jié)，其中路基施工是橋梁施工的重要內容。

1.2 橋梁路基施工要考慮的內容

結合橋梁路基施工的特點，路基施工需要考慮的問題為設計圖紙的問題、施工技術的問題、施工管理的問題、環(huán)境控制的問題。施工圖紙是施工技術應用的依據，施工單位需仔細的核實勘測的數(shù)據，分析施工圖紙，避免出現(xiàn)不能實現(xiàn)的施工設計。在實際施工中，管理人員要優(yōu)化施工工序設計，合理安排施工人員工作，避免施工中出現(xiàn)質量問題。施工單位要優(yōu)化施工管理環(huán)節(jié)，合理全面控制成本的方法控制施工成本，避免出現(xiàn)成本失控的問題。施工單位要合理配置施工成本，克服施工氣候障礙、政治環(huán)境障礙，使施工路基施工可順利進行。

2、路基下沉的影響因素

2.1 路堤填料不均勻

橋梁施工屬于大型工程，在這個過程當中對于填料以及配比很難得到有效的控制，如果在配比過程當中不小心混入一些腐殖土，或者是凍土泥沼類的劣土，還有一些大塊未經打碎的石頭，這些填料性質不均勻，并且中間有很大的縫隙，那么有可能在雨季就會出現(xiàn)下沉的現(xiàn)象。還有一些小顆粒填料，很難得到有效壓實，所以在長期的使用過程當中就會產生不協(xié)調造成下沉變形，有些路面還會出現(xiàn)裂紋，造成局部地面塌陷。有些回填料的性質也不一樣，一些填料自身具有膨脹性，在路基排水系統(tǒng)出現(xiàn)問題以后，大量的水滲入到地下會引起地面的凸起。嚴重破壞了地面的平整度，過往車輛行車舒適度下降還容易發(fā)生安全事故。除了填料不同容易造成地面凸起或下沉以外，由于采用不同的土質進行填筑，由于土的性質不同，但是一些工作人員為了方便，采用統(tǒng)一的填筑法，這就造成一些地段的填筑方法不當，長時間使用之后也容易造成下沉。

2.2 水文氣候引起下沉

氣候也是引起下沉的一個重要因素，有一些地區(qū)雨季降水量過大，容易造成洪水。有些地區(qū)冬天氣溫低、冰凍積雪，或者溫差特別大，這些都有可能會造成地基的下沉。地下水也會對下沉造成影響。在路基施工階段，如果正好處于雨季，并且降水量很大，那么路基就很難達到最佳含水量的狀態(tài)，對路基的壓實產生一定的影響。在雨季或者是降水較多的地區(qū)，雨水滲入還會引起路基土體局部軟化，在過往車輛重力的作用下很容易產生失陷變形。地下水也是引起地面下沉的一個重要因素，由于地下水的交替作用，路基土體內含水量不斷變化，造成土體容重在一定范圍內波動。路基地下水的補給主要有3種類型，一種是地下水側向補給，另外兩種是地表水供給和降水供給，由于地下水的動態(tài)變化會影響到土地當中水含量的有效分布，土體結構和土體強度都會受到影響，從而導致土體軟化。由于地下水不穩(wěn)定造成路基不穩(wěn)定，很容易產生下沉。

2.3 路基壓實度不足

由于壓實度不足往往導致路基兩側出現(xiàn)裂縫，造成地基下沉。路基壓實度不足的原因主要有以下幾點:首先是受施工實際條件影響，在施工時由于天氣太干燥，許多填料沒有碾壓充分，在壓實過程當中留有較大的縫隙，導致路基壓實程度不夠。有一些路基一起施工，在雙方施工完進行對接時，對接的地方也會出現(xiàn)一些壓實度不足的情況。其次是受施工進程的影響一些地區(qū)盲目地追求快，造成壓力或者是壓力時間不充分，路基的壓實程度達不到規(guī)范的要求。之后由于各地區(qū)的雨季降水量不同，受自然條件影響較大，含水量控制不好，不能達到壓實程度的要求。

3、如何預防公路路基沉陷

3.1 施工之前，必須做好信息采集等準備工作

地質條件、氣候條件以及車輛通行情況等都可能對橋梁路基的沉陷產生一定的影響。例如，在施工的橋梁路段，如果暴雨、暴雪等自然災害時常發(fā)生，這一路段的土壤結構就會受到嚴重的破壞，路堤不均勻下沉的狀況也將隨之出現(xiàn)，使橋梁路基發(fā)生沉陷。因此，只有在施工之前了解并掌握這一信息，才能采用恰當?shù)募夹g措施對這一可能導致路基沉陷的因素進行預防，減少路基沉陷的發(fā)生。除此之外，要根據所勘察施工路段的地質選用合理的施工材料，必須保證路基的最小填筑高度。

3.2 做好路基工程的監(jiān)管工作

嚴格按照規(guī)章制度和技術要求進行施工，是橋梁施工順利完成的重要保障，嚴格的監(jiān)督管理工作的開展顯得十分重要。具體來講，首先，在施工隊伍的選擇時必須嚴之又嚴，施工資質的具備是其首要條件;其次，施工人員的專業(yè)素質必須要強，通過定期的培訓，使施工人員和技術管理人員時刻謹記自己的責任，不斷明確施工質量的控制標準、控制方法等，對施工目標的責任制進行不斷的完善和改進。除此之外，施工工藝的制定，要以施工的不同階段及實際情況為根據，并對施工技術的交底工作進行不斷開展與完善，嚴格控制工程的施工質量。

3.3 對排水工作進行不斷的強化

排水系統(tǒng)的通暢對橋梁路基有著至關重要的影響。對路基降水及形成的積水的快速排除，能夠避免水流沖刷路基邊坡。優(yōu)秀的排水工程，能夠阻止地表水或地下水滲入橋梁路基，有效預防路基的沉陷。這就要求在施工時，各個路的排水系統(tǒng)都要進行完善的建設，對排水溝渠進行設計時必須做到周密、完善，對排水縱坡及出水口位置的設計必須合理，總之，要保證在路基范圍內，排水溝渠能夠將地表及地下水快速排除，以預防路基的沉陷。

4、淺析路基沉陷的處理技術

4.1 采用換填法進行處理

換填法一般在一些橋梁路基較為濕軟的情況下采用。一般是開挖后將一定深度的土層進行清除后，采用砂礫石、二灰土等具有穩(wěn)定性且承載力、滲水性強的土進行壓實、回填。值得注意的是，這種方法在路基深度不超過3m的情況下較為適用。在進行換填時，回填寬度與路基設計的寬度相比，要稍微大一些，并要采取分層回填的方式(類似臺階的形式)進行回填，從上而下逐層填筑并充分壓實，通過較高的壓實度保證路基的穩(wěn)定性。

4.2 采用固化劑法進行處理

固化劑法即將固化劑加入土層中，通常適用于僅僅需要進行少量土體處理的情況。水泥、石灰、石膏等作為常用的固化劑，具有不同的特點，產生的處理效果也各不相同。施工時，要以待處理土層的基本情況為依據，進行固化劑的選擇。例如，待處理土層的范圍為0.5～1m時，混合碾壓固化劑與土即可，土層較深時，將土層中注入已制成漿液的固化劑，利用其凝結作用，在土層中形成固化整體。

4.3 采用噴粉樁法進行加固

噴粉樁法一般適用于10m以下的路基。其原理是壓縮空氣，使其作用于水泥、石灰等固化材料，并針對路基沉陷的位置進行輸送，使固化材料與周圍土體在一系列物理化學的反應下形成柱狀加固土，與原有的土體共同構成復合式整體，以更強的承受力降低路基沉陷量。

4.4 采用灌漿法進行處理

在含水量較高、溶洞、松散砂土層等土層的路基沉陷處理中常采用灌漿法。通過機械或其他的方式將由膠凝材料制成的漿液注入特殊土層中，達到固化土層的目的。這種方法對比較深的路基能夠取得良好的處理效果。值得注意的是，路基填料、轉孔深度等都可能對對灌漿擴散程度具有決定性的灌漿壓力產生影響。

結語：

根據上文敘述：橋梁路基的下沉情況，在整個橋梁施工、安全以及使用壽命方面都起著至關重要的作用。文章著重分析了橋梁路基下沉發(fā)生的原因，而且具體事例分析了河北地區(qū)的橋梁建設，并分析討論了路基下沉的解決措施，通過強夯加固、工程測量檢測以及填筑設計等方法，達到對橋梁路基的牢固性提高，最大限度的帶來經濟效益，保證橋梁路基的安全及穩(wěn)定性穩(wěn)。

[1]蘆天軍，張鵬輝.淺談道路施工中的常見問題及應對措施［J］.橋梁建設工程，2013(5).

[2]王林.道路橋梁路基施工分析[J].城市建設理論研究，2014(10).

[3]周秋華.石太鐵路客運專線路基工后下沉的施工控制與監(jiān)測[J].鐵道標準設計，2013(04)