道路橋梁工程中沉降段路基路面施工技術(shù)探討

景學(xué)東

河北北方公路工程建設(shè)集團(tuán)有限公司 河北承德 067000

基于城市居民私家車保有量逐年增長的背景下，城市公共交通更為擁擠，促使路橋工程建設(shè)愈發(fā)受到人們的重視。施工前，對道橋建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行嚴(yán)格的地質(zhì)勘察分析，是形成項(xiàng)目方案、提高管理效能的重要前提。對一些地質(zhì)結(jié)構(gòu)較弱的區(qū)域進(jìn)行路基路面施工時(shí)，應(yīng)注意控制其質(zhì)量和承載力，充分考慮實(shí)際使用需求，選擇高強(qiáng)度的原材料和工藝手段，以提高道橋的施工水平，切實(shí)保證道路橋梁在使用過程中的安全，延長使用壽命，促進(jìn)道橋基礎(chǔ)施工技術(shù)的發(fā)展。

1 沉降段路基路面施工概述

我國道路工程面臨著很大的交通壓力，路基路面也需要承受更大的負(fù)荷。受到人為因素和外界環(huán)境因素的影響，道路工程也會(huì)出現(xiàn)沉降的問題，導(dǎo)致其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的受力平衡遭到破壞，進(jìn)一步出現(xiàn)凹陷裂縫。由于道路橋梁銜接的位置沉降不均勻，也會(huì)引發(fā)橋頭跳車的問題，輕度的沉降會(huì)影響人們的行車體驗(yàn)，也會(huì)影響道路工程后期的維護(hù)，如果出現(xiàn)非常嚴(yán)重的沉降現(xiàn)象，就會(huì)帶來意外事故，甚至?xí)斐呻y以估量的損失。所以，在施工過程中對沉降段進(jìn)行妥善處理，需要從路基路面施工入手，切實(shí)提高路基路面的承載能力，保證路面的平整度，只有這樣，才能夠有效防止沉降現(xiàn)象的出現(xiàn)，切實(shí)提高公路工程的使用壽命，為人們帶來更加安全舒適的行車環(huán)境。

2 路基路面沉降機(jī)理

2.1 路堤變形機(jī)理

實(shí)際使用過程中，黏性土的密度和壓實(shí)度變化相對較大，如果施工現(xiàn)場的地形與條件很難滿足黏性土的施工要求，就會(huì)影響?zhàn)ば酝恋膶?shí)際使用性能，導(dǎo)致土體中的密實(shí)度和含水量很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求，就會(huì)留下安全隱患，加大了地基沉降出現(xiàn)的概率。一旦工程項(xiàng)目投入使用以后，由于受到車輛荷載等作用，沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)密級(jí)程度的土體進(jìn)一步擴(kuò)大，最終會(huì)導(dǎo)致地基沉降的問題，使用混凝土澆筑而成的橋臺(tái)和臺(tái)背填土，兩者之間的柔性有一定的差距，前者的柔性比后者柔性小，在這一差異下，由于車輛荷載及沖擊的反復(fù)作用，就會(huì)導(dǎo)致這兩種材料出現(xiàn)變形的差異，最終出現(xiàn)差異性沉降。

2.2 橋頭引道設(shè)計(jì)

由于主客觀原因造成的地質(zhì)鉆探布控過少或鉆探深度不足，未能準(zhǔn)確探明軟基范圍和深度，造成軟基處置的理論計(jì)算與選用的計(jì)算參數(shù)與實(shí)際情況不符，導(dǎo)致軟基處治設(shè)計(jì)未能達(dá)到規(guī)范要求。另外，設(shè)計(jì)人員對土壤保護(hù)理論和科學(xué)計(jì)算方法及模擬的不足，導(dǎo)致施工時(shí)，不與實(shí)際地基條件相聯(lián)系，不與道路的長期侵蝕相聯(lián)系，這加快了路基損壞的速度，嚴(yán)重削弱了路基的強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度，最終使道橋在長期應(yīng)用中容易產(chǎn)生不均勻沉降。

2.3 橋頭搭板設(shè)置

橋頭搭板一般將底座支撐放在托座上，使底座與橋底相輔相成，以減輕橋底的荷載。但是，這可能導(dǎo)致力負(fù)載不均勻，尤其是當(dāng)車輛負(fù)荷作用于平板端部的點(diǎn)達(dá)到了平板端部最大暫掛應(yīng)力時(shí)，該區(qū)域可能會(huì)長期萎縮。

3 路基路面沉降原因

3.1 地基設(shè)計(jì)問題

一些施工單位形成的道路橋梁建設(shè)方案，尤其是對一些地質(zhì)結(jié)構(gòu)分布較復(fù)雜的區(qū)域，沒有考慮到區(qū)域性軟弱地質(zhì)對建設(shè)造成的影響，或僅憑工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)程式化的地基建設(shè)方案，而沒有考慮到不同地質(zhì)環(huán)境所帶來的設(shè)計(jì)變化問題。地基設(shè)計(jì)不僅僅是土層分布問題，在一些較復(fù)雜的地下水系分布條件下，很容易發(fā)生水土流失所導(dǎo)致的沉降，這種情況在進(jìn)行修復(fù)和加固處理時(shí)，工藝難度較大，必須引起設(shè)計(jì)和施工單位的重視，合理平衡使用需求和對實(shí)際環(huán)境產(chǎn)生的影響，更好地保證工程方案的科學(xué)性和合理性[1]。

3.2 連接縫隙

通常會(huì)在橋頭利用橋梁伸縮縫的連接手段。但是，如果后期路基路面出現(xiàn)了沉降問題，就非常容易導(dǎo)致橋梁兩端和橋頭路基之間產(chǎn)生連接縫隙。而再由于車輛長時(shí)間的行駛，道路橋梁的壓力就會(huì)急劇提升，并且連接縫隙問題也會(huì)在一定程度上影響橋梁的正常通行。綜合而言，假如建設(shè)企業(yè)不能及時(shí)對連接縫隙問題開展修復(fù)和完善工作，不僅僅會(huì)在一定程度上影響道路橋梁的承載限度，而且還會(huì)降低橋梁的使用時(shí)間。當(dāng)前我國幾乎50%的沉降路段都會(huì)在橋梁連接處產(chǎn)生跳車問題，其最為普遍的修補(bǔ)手段就是向出現(xiàn)跳車問題的附近路段填充材料。

3.3 路堤壓實(shí)問題

在實(shí)際施工的過程中，路堤填筑前需要對原地面進(jìn)行壓實(shí)處理，一旦施加的壓力不足或者是選擇的工藝不正確，勢必會(huì)影響到后續(xù)工程的應(yīng)用效果。一般情況下針對特殊的路段，需要采取科學(xué)的方式做壓實(shí)處理，以確保土基和填料能夠有效結(jié)合。如果方式不當(dāng)也會(huì)出現(xiàn)路基承載力低下的情況，甚至出現(xiàn)填料位移的問題。橋梁臺(tái)背填土壓實(shí)技術(shù)、路基填土壓實(shí)技術(shù)需要兼顧各方面的施工標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范化施工[2]。在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，填料在壓實(shí)時(shí)的松鋪厚度、機(jī)械選擇以及填料的含水量，都會(huì)對壓實(shí)度造成影響，如果填料壓實(shí)不到位就會(huì)出現(xiàn)路基沉降不均勻的情況。

3.4 基坑變形

由于土壓驟降問題會(huì)發(fā)生變形，給工程安全帶來很大危害，同時(shí)，也會(huì)造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失?；幼冃问且虻刭|(zhì)環(huán)境變化而產(chǎn)生的一種現(xiàn)象，如果不加以控制，使用過程中會(huì)出現(xiàn)變形加劇、傾斜甚至坍塌的情況，特別是橋梁工程，其后果危害嚴(yán)重，必須引起工程技術(shù)人員的高度重視，運(yùn)用準(zhǔn)確有效的監(jiān)測手段及時(shí)發(fā)現(xiàn)并加固處理。在一些復(fù)雜的工程中，基坑變形是一個(gè)連續(xù)發(fā)生的過程，前期及時(shí)有效的監(jiān)測能更好地處理這類事故，也是一種常用的管理手段。

4 沉降段路基路面施工技術(shù)

4.1 科學(xué)設(shè)計(jì)路基路面結(jié)構(gòu)

沉降段路基包括坡面、邊界層和路基主體，同時(shí)設(shè)置護(hù)坡，以保護(hù)路堤不受雨水侵蝕，保持結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性[3]。此外，還應(yīng)進(jìn)行地基處理，以提高橋梁軟基的性能，當(dāng)土工地基厚度較大時(shí)，可將一些高性能材料加到填土中，為提高回填土的強(qiáng)度和路面基層的承載力，對原路面進(jìn)行了路面基層處理。回填土可采用瀝青混凝土，并可摻入粒徑均勻的砂石。該材料可大幅度提高回填的承載力，在回填實(shí)施過程中，進(jìn)行分層回填，控制每層厚度及各節(jié)間的連接，避免出現(xiàn)施工縫。鋪設(shè)1層，并對其相容性、含水量等參數(shù)進(jìn)行檢測，確認(rèn)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求后，方可進(jìn)行下道工序施工。只有控制好上述參數(shù)，才能使路基和路面的承載力達(dá)到設(shè)計(jì)要求，減少沉降和變形。

4.2 搭板建設(shè)

搭板工作要在確保搭板和路基頂面維持平行位置關(guān)系的基礎(chǔ)上來開展，這樣一來，最終就可以使得搭板的頂面和橋面層底的標(biāo)高保持一致。此外，在后續(xù)的建設(shè)過程中，施工企業(yè)要想確保道橋項(xiàng)目的建設(shè)流程更加順利、安全、穩(wěn)定，可以事先利用橡膠材質(zhì)的支座來開展測量工作，進(jìn)而高效確保道橋的使用時(shí)間。與此同時(shí)，建設(shè)過程中所利用的支座要放置在搭板的四周，并且牛腿和橋臺(tái)之間應(yīng)該體現(xiàn)出一種倒立的狀態(tài)，這樣不僅僅可以最大限度地提升道橋的穩(wěn)定性，而且還可以確保路基和橋梁之間完美過渡的同時(shí)降低事故出現(xiàn)的概率。除此之外，在搭板建設(shè)過程中，建設(shè)人員還要尤其重視大雨浸泡問題，所以，施工人員一定要事先利用優(yōu)良的防水材料對搭板和橋頭縫隙開展倒灌工作，進(jìn)而高效確保道路橋梁的綜合建設(shè)流程不會(huì)受到雨水的影響[4]。

4.3 軟弱地基處理技術(shù)

在厚度較大的軟土層進(jìn)行地基施工時(shí)，一般會(huì)設(shè)置高路堤，在路堤中添加合適的填充材料，軟土層地基在填充材料的作用下就會(huì)出現(xiàn)形變，從而會(huì)對樁基產(chǎn)生極大的作用力，很容易出現(xiàn)橋臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象，破壞整個(gè)橋梁的支座，甚至還會(huì)加大伸縮縫的寬度，導(dǎo)致橋面出現(xiàn)裂縫。所以，施工企業(yè)在選擇填充材料的時(shí)候，需要以輕質(zhì)材料為主，在施工過程中提高地基的剛性，防止地基結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形，由于沉降段經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)在低洼溝壑的區(qū)域，這樣的區(qū)域一般以黏性土為主，土壤中含有的有機(jī)物含量相對較高，而且水含量也很高，在具體施工過程中可以對黏性土進(jìn)行以下處理。第一，對于一般的黏性土可以使用邊挖掘邊晾曬的方式，減少土壤中水分的含量，開挖深度也應(yīng)該與填土的高度直接關(guān)聯(lián)，舉例來說，如果填土的高度小于4m，那么開挖控制在0.6m左右，如果填土的高度超過4m，那么開挖的深度需要控制在1m以上，使用這樣的方式就能夠使黏土得到充分的晾曬，提高土體的密實(shí)度。第二，如果在施工過程中遇到雨季，可以使用石灰土進(jìn)行回填，石灰土和黏土進(jìn)行充分混合，就會(huì)吸附粘土中的水分來提高土壤的密實(shí)度。

4.4 臺(tái)后填筑

（1）為了保證工程的質(zhì)量，施工人員需要對橋頭的基底進(jìn)行科學(xué)處理，并且需要采取分層回填夯實(shí)的方式進(jìn)行。

（2）施工人員在開始施工之前，必須根據(jù)現(xiàn)場進(jìn)行全面勘察，全面掌握現(xiàn)場的實(shí)際情況，從而制定科學(xué)合理的施工方案，在方案中應(yīng)盡可能地呈現(xiàn)出工程中存在的難點(diǎn)和注意事項(xiàng)。在施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照施工方案中的措施和技術(shù)嚴(yán)格操作，這樣可以提升路基建設(shè)的質(zhì)量，減少路基路面出現(xiàn)沉降的幾率。由于橋臺(tái)地基的應(yīng)力比較小，為了保證橋臺(tái)的承載能力，施工人員應(yīng)先在其基底中進(jìn)行打樁處理，穩(wěn)固地基的穩(wěn)定性，提升土層的支撐能力。當(dāng)回填作業(yè)操作完成之后，應(yīng)將其放置幾天，讓土層能夠更好地完成沉降，這樣可以提升回填的質(zhì)量，保證橋臺(tái)打樁的質(zhì)量。

4.5 路面變形處理

首先，應(yīng)積極采用橋臺(tái)軟基結(jié)構(gòu)的填筑技術(shù)措施，如果沉降段路面已經(jīng)出現(xiàn)了壓縮變形的問題，就要采用填筑技術(shù)，按照沉降段的強(qiáng)度情況針對性填筑處理，因地制宜選用填筑所使用的材料與施工技術(shù)措施，在減小沉降的情況下解決壓縮變形問題。還可以使用塑料排水板、夯實(shí)等技術(shù)方式，盡可能采用水泥旋噴樁的技術(shù)，提升加固的效果，應(yīng)對變形的問題。施工工作中還需對比不同的技術(shù)方案，按照地域性的特點(diǎn)選擇最佳的方案措施，消除不均勻沉降，開展橋臺(tái)部分的預(yù)壓處理工作，增強(qiáng)穩(wěn)定性、牢固性的情況下，預(yù)防后續(xù)出現(xiàn)質(zhì)量問題和事故問題。其次，為了預(yù)防出現(xiàn)變形問題，還應(yīng)該采用排水技術(shù)，主要因?yàn)樵谂潘涣嫉那闆r下，水分侵入路基路面，會(huì)出現(xiàn)坍塌、翻漿等問題，危害性較高。所以，企業(yè)必須要科學(xué)應(yīng)用排水施工技術(shù)，按照當(dāng)?shù)貐^(qū)域的狀況設(shè)置橫向排水管道，開展截水溝施工、急流槽施工等等，設(shè)置邊溝地表排水管道，加快排水速度的情況下，規(guī)避變形的問題。最后，在應(yīng)對變形問題期間還應(yīng)注重壓實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，嚴(yán)格進(jìn)行含水量的檢測與控制，協(xié)調(diào)攤鋪的速度、明確設(shè)定碾壓的長度，在風(fēng)速較高的氣候環(huán)境中，可以適當(dāng)縮短壓實(shí)的長度，以免出現(xiàn)壓實(shí)質(zhì)量問題。

4.6 完善排水施工

在施工現(xiàn)場可能會(huì)出現(xiàn)大量的降雨問題，因此，在進(jìn)行橋梁工程施工時(shí)，一定要及時(shí)排除積水，防止留存安全隱患。抽排水處理時(shí)，可能會(huì)因土體環(huán)境承載壓力驟降而出現(xiàn)地質(zhì)沉降問題，施工技術(shù)人員要做好防治工作。首先，對于基坑內(nèi)的排水可采用邊坡護(hù)理和管道抽取的方式，沿基坑外側(cè)設(shè)計(jì)集水井，具體間隔可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整；井內(nèi)如需安裝潛水泵，可與污水管道直接相連，使積水迅速排出，以便于緩解基坑排水引起的壓力驟降問題。其次，對于一些排水需求量較大的工程現(xiàn)場，可采用排水溝的方式進(jìn)行施工，在溝壁位置用專用砂漿材料進(jìn)行砌筑處理。一般的排水溝傾斜度控制在1%左右，如果地質(zhì)環(huán)境條件比較特殊，需用鋼筋加固，以保持支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，避免因抽排水工程引起地質(zhì)沉降問題。

5 結(jié)語

項(xiàng)目規(guī)劃前期必須認(rèn)真進(jìn)行實(shí)地勘察和方案分析，為后續(xù)管理和施工提供有效參考。施工過程中要嚴(yán)格控制工序、工藝，精細(xì)化項(xiàng)目的施工必須由技術(shù)人員完成。基坑的開挖回填和工程現(xiàn)場的排水是最易出現(xiàn)質(zhì)量隱患的環(huán)節(jié)，需要技術(shù)人員有效監(jiān)測和控制，做好排水和回填壓實(shí)工作，及時(shí)進(jìn)行地基和路面維護(hù)。