橋梁工程中沉降段路基路面施工技術(shù)探討

文/沈水斌

1 前言

近年來，我國(guó)的公路路基路面的質(zhì)量問題發(fā)生率較高，給國(guó)家和人民造成了巨大的損失。經(jīng)過全面深入分析，工程中較為明顯的問題有偷工減料、施工技術(shù)不足、施工安全性較差等。路基路面施工關(guān)系到社會(huì)的和諧發(fā)展與進(jìn)步，是人們關(guān)注的重要問題之一?；诖?，我們要從多個(gè)角度出發(fā)，充分發(fā)揮橋梁路面工程運(yùn)行效果，達(dá)到交通運(yùn)行安全性的要求。

2 橋梁路基路面沉降機(jī)理

2.1 地基變形機(jī)理

地基結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形的問題，大多都是在溝壑路段內(nèi)出現(xiàn)的，由于這些特殊的路段地基土與土壤有著較大的縫隙，地基結(jié)構(gòu)強(qiáng)度性能不足，在填筑作業(yè)環(huán)節(jié)土壤和縫隙之間不容易填充密度較大的填料，導(dǎo)致路基穩(wěn)定性不足。這些特殊的路基運(yùn)行情況特殊，承載性能較差，經(jīng)過車輛的長(zhǎng)期碾壓，造成結(jié)構(gòu)損壞，出現(xiàn)變形、坑洼等嚴(yán)重問題。

2.2 路堤的變形機(jī)理

公路橋梁道路施工作業(yè)環(huán)節(jié)，臺(tái)背填料土主要的施工材料是黏土，但受施工環(huán)境、地質(zhì)條件、地形條件等方面的制約，臺(tái)背壓實(shí)難度較高，有些結(jié)構(gòu)部分的含水量難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，極易出現(xiàn)變形問題，威脅橋梁道路的運(yùn)行安全[1]。

3 沉降段路基路面存在的問題

3.1 壓實(shí)度不足

路面壓實(shí)是重要的施工環(huán)節(jié)，它直接影響著整體結(jié)構(gòu)的性能。路基平整度不足，會(huì)造成承載力分布極為不均勻，有些結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較弱的部位受到外部較大作用力的影響，容易出現(xiàn)路面沉降等嚴(yán)重的危害。另外，路面下部和路面連接的質(zhì)量不合格，會(huì)造成路面平整度無法滿足要求。從道路整體結(jié)構(gòu)形式分析，即使施工后有質(zhì)量問題，工作人員也很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)營(yíng)，病害問題將會(huì)日益明顯，產(chǎn)生的危害也會(huì)更大。

3.2 施工準(zhǔn)備材料質(zhì)量問題

橋梁工程項(xiàng)目實(shí)施環(huán)節(jié)，比較普遍存在的問題就是材料質(zhì)量不合格。從實(shí)際情況分析，主要是材料質(zhì)量無法滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，具體有如下幾個(gè)方面原因：供應(yīng)單位的問題；施工團(tuán)隊(duì)的問題；運(yùn)輸環(huán)節(jié)的問題。比如：有些供應(yīng)單位為了自身利益，隨意變更合同規(guī)定的材料；施工團(tuán)隊(duì)故意使用不合格材料，以獲取非法利益；有些人員為了獲取暴利而使用不合格的材料，或者材料變質(zhì)依然使用；運(yùn)輸環(huán)節(jié)管理不當(dāng)，導(dǎo)致材料損壞或者變質(zhì)。這些都是造成材料問題的原因，最終影響橋梁道路工程的質(zhì)量[2]。

3.3 剛度差異因素

由于道路、橋梁二者之間存在高度差異，可能導(dǎo)致路橋過渡段路面、路基等發(fā)生沉降。因?yàn)闃蛄簩儆趧傂越Y(jié)構(gòu)，道路由路基、路面共同組合而成，屬于柔性結(jié)構(gòu)，二者無論是在荷載能力方面，還是結(jié)構(gòu)剛度上都存在較大差異。車輛在上方行駛時(shí)，橋梁可能出現(xiàn)的變形問題相對(duì)較少，但路基、路面可能會(huì)受到自重影響出現(xiàn)不同程度形變量，導(dǎo)致路橋過渡段形變程度不同，增加交通安全風(fēng)險(xiǎn)。

3.4 路面沉降因素

隨著路橋工程建設(shè)進(jìn)程不斷加快，道路的路面設(shè)計(jì)日益完善，部分路面厚度增加，可能高于60cm。路面厚度的增加導(dǎo)致墊層施工、基層碾壓等工序可能難以達(dá)到碾壓要求。施工結(jié)束以后，受到車輛荷載作用影響，增加基層、墊層壓實(shí)度，致使路面沉降問題日益嚴(yán)峻，同時(shí)還容易出現(xiàn)橋頭跳車風(fēng)險(xiǎn)。

4 橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)

4.1 地基和路基的設(shè)計(jì)

通常而言，橋臺(tái)結(jié)構(gòu)利用混凝土材料制作而成，結(jié)構(gòu)剛度大，路基剛度小，所以設(shè)計(jì)地基、路基等結(jié)構(gòu)時(shí)，如果不能對(duì)橋臺(tái)、路基存在的剛度差異進(jìn)行妥善處理，就有可能出現(xiàn)路面沉降問題，導(dǎo)致橋頭跳車現(xiàn)象發(fā)生。因此，在設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該按照科學(xué)方法，盡量控制橋臺(tái)、路基存在的剛度差異，保證過渡段路基和路面在施工過程的質(zhì)量。具體而言，設(shè)計(jì)階段可使用增強(qiáng)過渡段強(qiáng)度的方法指導(dǎo)施工。在路堤、橋臺(tái)中間設(shè)置寬度50m 漸變帶，并在其中填充級(jí)配材料，為過渡段強(qiáng)度提供保障；與此同時(shí)，還可填筑引道處位置路基，如果路堤屬于合成加筋材料，則應(yīng)該采取有效措施提高其承載能力，在過渡段的路基處及時(shí)填土，保證路堤基礎(chǔ)承載力，以免其使用過程出現(xiàn)沉降。除此之外，還需注意道路橋梁工程若屬于高等級(jí)路面，則應(yīng)該確保路橋過渡段沉降量處于5cm 內(nèi)，控制坡度差低于0.4%，若超出此指標(biāo)，就會(huì)給施工質(zhì)量帶來嚴(yán)重影響[3]。

4.2 過渡段設(shè)計(jì)

路橋過渡段的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可選擇土工格柵，此類材料施工過程無特殊要求，只需按照施工規(guī)范展開操作，即可發(fā)揮其抗剪性能。土工格柵能夠和周圍土體有效融合，提高土體的承載力，以免其發(fā)生變形問題，同時(shí)還有助于提升路基穩(wěn)定性。此外，使用土工格柵還能增加其和土體之間產(chǎn)生的摩擦力，緩解臺(tái)背垂直應(yīng)力，不斷提高過渡段的路基承載性能，降低路基沉降現(xiàn)象發(fā)生概率。另外，在設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員還可利用水平布置這一方式指導(dǎo)施工，保證施工方式選擇合理，最大限度控制過渡段受到車輛荷載產(chǎn)生的變形問題的影響。

4.3 橋臺(tái)軟基施工

橋臺(tái)軟基施工是道路橋梁施工中的重要組成部分，橋臺(tái)軟基施工是近年才出現(xiàn)的一種新型技術(shù)，隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快，道路橋梁規(guī)模越來越大，為橋臺(tái)軟基施工技術(shù)的發(fā)展提供了基礎(chǔ)，同時(shí)也不斷促進(jìn)了橋臺(tái)軟基施工技術(shù)的完善。在應(yīng)用該技術(shù)的過程中，我們需要注重對(duì)一些細(xì)節(jié)方面的處理，如塑料排水法、水泥粉噴樁地基法等，通過應(yīng)用這些方法，使得軟土層地基更加穩(wěn)定，同時(shí)還可以縮短道路橋梁的施工周期。此外，還可以使用超載預(yù)壓施工技術(shù)，在橋臺(tái)軟基施工過程中，根據(jù)工程實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行合理調(diào)控，同時(shí)還需借助機(jī)械設(shè)備對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化處理，從而提高橋臺(tái)軟基穩(wěn)定性，降低沉降概率[4]。

4.4 完善對(duì)特殊路基的處理工作

特殊路基的結(jié)構(gòu)部分，技術(shù)人員應(yīng)該選擇強(qiáng)度、剛度性能較高的填土材料進(jìn)行施工，提高壓實(shí)施工質(zhì)量。此外，還要采用超載預(yù)壓、砂石樁法等提高路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。填土結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置排水結(jié)構(gòu)，有效降低路基沉降的概率，促進(jìn)路基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性合格。在今后的施工中，加強(qiáng)排水性能方面的檢查，做好全面排查工作，確保路面結(jié)構(gòu)達(dá)到穩(wěn)定性、干燥度的標(biāo)準(zhǔn)。比如：對(duì)于路面的積水來說，采取措施疏排出去，或者使用遮擋結(jié)構(gòu)攔截，避免水進(jìn)入路基內(nèi)造成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性下降。

4.5 嚴(yán)格控制過渡段變形問題

路橋項(xiàng)目建設(shè)按照規(guī)定要求，路橋過渡段最高允許沉降量為100mm，并且路面的局部縱坡應(yīng)該低于0.5%，以免過渡段變形量過大，發(fā)生橋頭跳車等問題。為預(yù)防上述問題發(fā)生，工作人員需要在施工期間注意過渡段的變形問題處理，嚴(yán)格按照施工要求控制施工質(zhì)量，并對(duì)橋臺(tái)、路基之間剛度差異妥善處理，提高路堤承載力，控制沉降問題發(fā)生。如果施工階段出現(xiàn)局部縱坡，還需及時(shí)調(diào)整過渡搭板傾斜角，以免縱坡問題加劇。通過上述措施，改善過渡段施工質(zhì)量，控制過渡段的沉降問題與路面局部位置縱坡超標(biāo)問題，抑制過渡段變形，提高路基和路面施工質(zhì)量。

4.6 改善路基和路面承載性能

路橋過渡段引道的路堤填筑施工期間，需要注意材料選擇。通常，施工利用土木合成的材料組合而成加筋路基，對(duì)于地基承載力的提升無明顯作用，同時(shí)還容易導(dǎo)致道路使用過程出現(xiàn)沉降問題。因此，我們需要從地基本身荷載力的提升角度入手，控制路堤受到自重荷載影響出現(xiàn)大范圍沉降問題，發(fā)揮材料使用性能。在實(shí)際施工階段，施工人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際需求，采取地基處理措施，可使用排水法或者加筋法提高地基承載能力，強(qiáng)化過渡段路基和路面施工質(zhì)量。

5 結(jié)語(yǔ)

道路橋梁施工工程是一個(gè)綜合性的工程，涉及的操作環(huán)節(jié)比較多。在路基路面施工中，施工人員需要注意各個(gè)環(huán)節(jié)的對(duì)接關(guān)系，做好相關(guān)準(zhǔn)備工作；針對(duì)沉降段施工，采用合適的方式進(jìn)行解決，以延長(zhǎng)道路橋梁的使用壽命。道路橋梁建設(shè)期間，應(yīng)該高度重視路橋過渡段位置的設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量的控制，控制路基和路面產(chǎn)生沉降問題。同時(shí)，合理設(shè)計(jì)過渡段，保證路橋工程整體質(zhì)量，為行車安全提供保障。針對(duì)設(shè)計(jì)和施工導(dǎo)致的路基沉降問題進(jìn)行深入分析，把握過渡段的路基和路面設(shè)計(jì)重點(diǎn)，合理控制變形問題，提高地基承載力，設(shè)置緩和過渡區(qū)，解決施工過程存在的問題，防止道路橋梁使用期間存在安全隱患，為車輛順利通行提供良好保障。