道路與橋梁連接處的施工關(guān)鍵技術(shù)研究

周春生

（中國(guó)水利水電第八工程局有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410000）

1 概述

1.1 道路橋梁連接處施工風(fēng)險(xiǎn)因素

首先，橋梁的結(jié)構(gòu)形式與道路的結(jié)構(gòu)形式之間存在著很大的不同，同時(shí)兩者在強(qiáng)度、膨脹或收縮性能等方面也存在著非常大的不同，但是道路與橋梁所承受的車(chē)輛荷載是一樣的，這就造成了道路橋梁的連接處非常容易出現(xiàn)不均勻的下沉塌陷。如果這一問(wèn)題不能得到及時(shí)的解決，長(zhǎng)期處于不均勻塌陷的狀態(tài)，必然會(huì)給車(chē)輛駕駛?cè)藥?lái)不順暢的行車(chē)體驗(yàn)，如顛簸等；這一問(wèn)題長(zhǎng)時(shí)間存在必然會(huì)持續(xù)擴(kuò)大，最終會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的行車(chē)安全問(wèn)題。其次，道路橋梁的連接處是各種應(yīng)力的匯集處，如道路橋梁自身重力、車(chē)輛荷載力、外界環(huán)境的影響等，這些應(yīng)力會(huì)造成道路、橋梁的沉降現(xiàn)象。但由于道路橋梁結(jié)構(gòu)上的差異，造成道路橋梁連接處的沉降幅度也存在差異，出現(xiàn)嚴(yán)重的錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象，這種現(xiàn)象會(huì)造成橋頭處的跳車(chē)問(wèn)題[1]。

1.2 常見(jiàn)施工問(wèn)題

1.2.1 道路橋梁連接處的裂縫

由于道路和橋梁在施工過(guò)程中所用材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、各方面性能等都不盡相同，導(dǎo)致道路橋梁連接處存在著許多的技術(shù)應(yīng)用的限制，并且會(huì)造成許多的施工問(wèn)題，其中裂縫就是一項(xiàng)最常見(jiàn)且危害較大的問(wèn)題。裂縫會(huì)造成連接處結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性，給行車(chē)帶來(lái)安全隱患。另外，裂縫的出現(xiàn)同時(shí)遇上雨雪天氣，雨水會(huì)順著裂縫侵入連接處結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，造成對(duì)道路橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)的腐蝕，影響道路橋梁的自身強(qiáng)度，會(huì)降低其使用壽命。如果在出現(xiàn)裂縫后沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行維護(hù)，則在外力的作用下會(huì)加劇裂縫擴(kuò)張的速度，最終導(dǎo)致道路橋梁的斷裂、坍塌風(fēng)險(xiǎn)，影響道路橋梁正常使用。

1.2.2 道路橋梁連接處的不平順

道路與橋梁在受到外力荷載后內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)壓縮造成的沉降，由于道路和橋梁的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、性能等都存在不同，因此沉降的程度也會(huì)有所不同。如果道路橋梁連接處沒(méi)有做好處理的化，就會(huì)造成連接處的不平順，車(chē)輛行駛過(guò)程中會(huì)感到晃動(dòng)、顛簸等不舒適的體驗(yàn)，也會(huì)影響駕駛?cè)说男睦碜兓鹁o張等情緒，此時(shí)極容易造成交通事故的出現(xiàn)。

1.2.3 混凝土斷樁

斷樁的問(wèn)題是連接處施工過(guò)程中較常出現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題。由于混凝土本身的特性，在進(jìn)行混凝土灌注時(shí)，導(dǎo)管長(zhǎng)時(shí)間的預(yù)埋造成導(dǎo)管內(nèi)的混凝土堆積、流動(dòng)性降低，此時(shí)再拔掉導(dǎo)管就比較容易造成斷樁的問(wèn)題。另外，在進(jìn)行分次灌注混凝土?xí)r，間隔的時(shí)間沒(méi)有合理地掌握好，或者出現(xiàn)卡管的現(xiàn)象也會(huì)造成斷樁的出現(xiàn)。斷樁問(wèn)題的出現(xiàn)，對(duì)于道路橋梁連接處的地基的穩(wěn)定性和荷載強(qiáng)度都有很大的影響。

1.2.4 基礎(chǔ)頂面技術(shù)及淺基礎(chǔ)施工技術(shù)應(yīng)用問(wèn)題

在道路橋梁連接處施工過(guò)程中，常常會(huì)出現(xiàn)基礎(chǔ)頂面標(biāo)高超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象，如果此時(shí)連接處的敷設(shè)未達(dá)到計(jì)劃深度，就會(huì)對(duì)橋臺(tái)、橋墩結(jié)構(gòu)造成一定程度的影響。另外，如果連接處的地質(zhì)條件較好，可以應(yīng)用天然地基的，需要使用淺基礎(chǔ)地基的鋪設(shè)方式，具體的鋪設(shè)深度需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件和周邊環(huán)境來(lái)進(jìn)行合理的確定。如果實(shí)際的深度沒(méi)有達(dá)到規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)要求，就會(huì)出現(xiàn)凍脹、沖刷，甚至道路橋梁傾斜等一系列的問(wèn)題，形成嚴(yán)重的安全隱患。

1.2.5 路基沉降

道路與橋梁連接處的路基常常會(huì)出現(xiàn)不均勻沉降的現(xiàn)象，導(dǎo)致橋頭跳車(chē)等問(wèn)題的出現(xiàn)。主要原因就是在路基施工中，地基的處理方式和所用的技術(shù)不恰當(dāng)，路基填料未完全壓實(shí)，排水系統(tǒng)的不合理等。另外，道路橋梁連接處的設(shè)計(jì)不合理，尤其是邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)不合理，最終也會(huì)造成路基不均勻沉降的問(wèn)題。邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)上的問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致邊坡防護(hù)性能的下降，會(huì)造成道路橋梁連接處的路基易受各種外力的侵蝕和沖擊，最終導(dǎo)致變形，給車(chē)輛的正常通行帶來(lái)巨大的威脅。

2 連接處的關(guān)鍵施工技術(shù)

2.1 體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)

為了避免道路和橋梁不同程度的沉降造成的連接處的跳車(chē)、不平順等安全風(fēng)險(xiǎn)，可以通過(guò)道路、橋梁加固來(lái)減少不均勻沉降問(wèn)題的出現(xiàn)。其中體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)對(duì)于橋梁的承載力具有非常好的提升效果，并且這種技術(shù)施工簡(jiǎn)便，可以在不影響交通正常通行的前提下完成操作，因此應(yīng)用較為廣泛。體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)，是通過(guò)在橋梁的主體結(jié)構(gòu)之外布置體外預(yù)應(yīng)力索，作為對(duì)橋梁主體施加外力的工具；通過(guò)外力產(chǎn)生的反彎矩來(lái)抵消車(chē)輛荷載對(duì)梁體產(chǎn)生的內(nèi)力，以此來(lái)改善橋梁的受力狀態(tài)，最大限度地提升原橋梁的承載能力[2]。體外索通常設(shè)置成折線的形狀，由高強(qiáng)鋼絲束或者粗鋼筋、鋼絞線等組成，這樣能夠有效地提升原橋的承載力。在該技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，需要通過(guò)偏心構(gòu)件計(jì)算公式來(lái)對(duì)橋梁的承載力進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，從而來(lái)合理地調(diào)整體外預(yù)應(yīng)力的施力力度。

2.2 軟土路基加固技術(shù)

道路橋梁連接處的地基如果是軟弱地基，必須利用軟土地基的加固技術(shù)來(lái)增強(qiáng)地基的強(qiáng)度和密度，減少地基不均勻沉降以及由此帶來(lái)的一系列風(fēng)險(xiǎn)隱患。常用的連接處的路基加固技術(shù)有強(qiáng)夯法、預(yù)壓法、塑料排水板法等，另外擠密復(fù)合地基也是一種效果較好的加固技術(shù)，能夠有效地增加路基強(qiáng)度，減少變形可能，縮小道路與橋梁之間的剛度差異，減少橋頭跳車(chē)的風(fēng)險(xiǎn)。所謂擠密復(fù)合地基，是通過(guò)在連接處的路基上通過(guò)打孔，對(duì)孔周邊的土壤形成擠壓，增加土壤密實(shí)度，同時(shí)在孔內(nèi)注入材料，將孔變成實(shí)樁，增加路基土壤的粘合力。另外，為了實(shí)現(xiàn)道路與橋梁之間剛度差異縮小的目的，需要在擠密復(fù)合地基施工時(shí)，注意增加橋頭的柔性，具體可以通過(guò)適當(dāng)?shù)氖褂媒钔翐鯄?lái)實(shí)現(xiàn)這一效果。

另外，在應(yīng)用軟土地基加固技術(shù)進(jìn)行道路橋梁連接處的施工時(shí)，還必須注意以下要點(diǎn)：

第一，要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件如地質(zhì)、周邊環(huán)境等來(lái)選擇最適用的加固技術(shù)。

第二，加固時(shí)所使用的壓實(shí)機(jī)等機(jī)械設(shè)備型號(hào)、規(guī)格需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需求來(lái)確定，不能過(guò)大也不能太小，否則會(huì)影響實(shí)際施工的效果。

第三，合理選擇路基填料，并嚴(yán)格按照施工工序來(lái)進(jìn)行加固作業(yè)，確保加固的效果。

2.3 臺(tái)背回填與壓實(shí)

在道路橋梁連接處的施工回填時(shí)，通常使用臺(tái)背回填法?；靥顣r(shí)，需要選擇高強(qiáng)度、壓縮性小且摩擦角較大的填料，比如砂礫；填料中通常需要添加石灰或者水泥進(jìn)行級(jí)配，一般情況下，采用沙土作為填料時(shí)，需要使用灰劑量超過(guò)3.5%的水泥進(jìn)行級(jí)配；黏土則使用灰劑量超過(guò)6%的石灰進(jìn)行級(jí)配。如果級(jí)配完成后填料還不能滿(mǎn)足施工需求的，可以進(jìn)行加筋處理。填料準(zhǔn)備完成后，就可以進(jìn)行回填，一般回填的高度控制在2m-4m 之間為宜。

回填完成后需要進(jìn)行臺(tái)背回填壓實(shí)，這是道路橋梁連接處施工的一道關(guān)鍵工序，最終的壓實(shí)效果對(duì)于整體施工質(zhì)量有著重要的影響。在壓實(shí)的過(guò)程中，需要注意細(xì)節(jié)之處的壓實(shí)處理。例如在臺(tái)背處的路基與橋臺(tái)連接的地方，壓路機(jī)無(wú)法全面的作業(yè)到此處，導(dǎo)致邊角處的壓實(shí)不到位，進(jìn)而影響整體的壓實(shí)效果；此時(shí)可以使用小型的壓實(shí)設(shè)備進(jìn)行多次壓實(shí)作業(yè)，同時(shí)配合人工夯實(shí)等其他方式來(lái)對(duì)這些細(xì)節(jié)部位進(jìn)行再處理。另外，在壓實(shí)之前，需要嚴(yán)格地將各層填料的松鋪厚度控制在20cm 以下，填料的顆粒粒徑不能超過(guò)5cm；壓實(shí)的過(guò)程中，要對(duì)壓實(shí)度進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)，確保臺(tái)背填料的壓實(shí)度在95%以上，才能實(shí)現(xiàn)較好施工效果，保證填料的密實(shí)度符合標(biāo)準(zhǔn)要求，能夠減少沉降發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)[3]。

2.4 混凝土斷樁處理技術(shù)

在進(jìn)行道路橋梁連接處施工時(shí)，出現(xiàn)混凝土斷樁問(wèn)題時(shí)，需要及時(shí)地采取措施進(jìn)行處理。具體的處理技術(shù)是：如果此時(shí)還可以提出鋼筋籠，可以迅速地將其提出來(lái)，然后重新鉆孔、清孔、放置鋼筋籠后重新澆筑；如果因?yàn)閷?dǎo)管堵塞造成的斷樁，此時(shí)已灌注的混凝土還未凝固時(shí)，可以使用濕接樁技術(shù)完成補(bǔ)樁。具體操作方法為：將導(dǎo)管提出來(lái)然后清理干凈，然后下導(dǎo)管進(jìn)行重新灌注，在灌注時(shí)需要提前測(cè)量斷樁混凝土頂面的位置，然后將導(dǎo)管下至頂面以上10cm 的位置；以上步驟操作完成后進(jìn)行混凝土灌注，在混凝土填滿(mǎn)導(dǎo)管的同時(shí)將導(dǎo)管壓入斷樁混凝土頂面以下，完成接樁操作。

2.5 基礎(chǔ)頂面與淺基礎(chǔ)技術(shù)

對(duì)于道路橋梁連接處施工中，基礎(chǔ)頂面施工技術(shù)應(yīng)用時(shí)較常出現(xiàn)的問(wèn)題，需要嚴(yán)格把握好基礎(chǔ)厚度；同時(shí)在進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收時(shí)，需要嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)要求的比例，來(lái)對(duì)基礎(chǔ)頂面進(jìn)行密封式檢測(cè)工序，確保其施工質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求后，再進(jìn)行后續(xù)施工內(nèi)容的作業(yè)。

針對(duì)淺基礎(chǔ)施工技術(shù)應(yīng)用中出現(xiàn)的問(wèn)題，首先，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工條件，如水文、地質(zhì)等，來(lái)確定各種技術(shù)應(yīng)用的參數(shù)以及施工標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行勘察過(guò)程中需要注意的是，要確認(rèn)地基的土壤層是否有隱蔽式結(jié)構(gòu)，通過(guò)各種檢測(cè)手段確認(rèn)地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性等各方面條件是否滿(mǎn)足淺基礎(chǔ)施工要求。發(fā)現(xiàn)不滿(mǎn)足施工條件要求的，需要進(jìn)行再次的勘察，選擇合適的淺基礎(chǔ)軸線方向進(jìn)行繼續(xù)施工。在進(jìn)行施工時(shí)必須要保證鋪設(shè)的厚度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，必要時(shí)可以通過(guò)抬高地面基礎(chǔ)標(biāo)高的方式，使其達(dá)到規(guī)劃的高度，從而盡可能地減少路基凍脹、傾斜等風(fēng)險(xiǎn)。

3 技術(shù)應(yīng)用效果提升措施

3.1 合理設(shè)計(jì)橋涵結(jié)構(gòu)

道路與橋梁在設(shè)計(jì)時(shí)通常采用的標(biāo)準(zhǔn)有所不同，橋梁的沉降量標(biāo)準(zhǔn)要求是在0.1m 以下，而普通道路的沉降量標(biāo)準(zhǔn)則在0.3m-0.4m 之間，標(biāo)準(zhǔn)上的不一致也增加了橋頭跳車(chē)的發(fā)生概率。因此在進(jìn)行道路橋梁連接處的施工時(shí)，需要對(duì)橋涵的結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)規(guī)劃。

第一，要檢查設(shè)計(jì)所依據(jù)的各種參數(shù)信息的準(zhǔn)確性，特別是臺(tái)背填方的厚度，根據(jù)這些數(shù)據(jù)來(lái)確定橋涵的方位、跨度、直徑等標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)較好的臺(tái)背防護(hù)效果，避免連接處各種安全和質(zhì)量隱患的產(chǎn)生。

第二，采取合理的設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)道路橋梁連接處顛簸程度的控制，提高駕駛?cè)耸孢m的行車(chē)體驗(yàn)。

第三，選擇恰當(dāng)?shù)能浲恋鼗幚砑夹g(shù)，增強(qiáng)地基的承載力，控制連階段的沉降幅度。

第四，盡可能地進(jìn)行道路與橋梁的聯(lián)合施工，避免分別施工造成的標(biāo)準(zhǔn)的不一致，也不能及時(shí)的溝通施工中遇到的問(wèn)題，最終造成誤差的存在引發(fā)錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象。如果兩項(xiàng)工程因客觀情況先后施工，則后施工的項(xiàng)目必須參考前一項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案、施工標(biāo)準(zhǔn)、施工用料等，盡量做到道路橋梁連接處能夠順利地進(jìn)行施工，實(shí)現(xiàn)道路與橋梁之間的平穩(wěn)過(guò)渡。

3.2 嚴(yán)格控制填料質(zhì)量

在選擇填料時(shí)，盡可能地選擇強(qiáng)度較高、具有較小壓縮性的材料，便于后續(xù)的壓實(shí)等施工作業(yè)，也能夠有效提高道路橋梁連接處地基的密實(shí)度以及承載力等性能。材料入場(chǎng)后，必須進(jìn)行驗(yàn)收，性能標(biāo)準(zhǔn)不符合施工需求的，不能用于填料施工。另外，在道路橋梁連接處施工過(guò)程中，還必須結(jié)合施工所用的材料、對(duì)連接段的性能要求，以及所連接的道路、橋梁的外形、各項(xiàng)參數(shù)范圍、用料等級(jí)等相關(guān)資料進(jìn)行綜合分析，確定使用的搭板、枕梁等材料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)連接處對(duì)道路與橋梁的良好搭接，起到良好的、平穩(wěn)的過(guò)渡作用。施工完成后，需要進(jìn)行各種性能指標(biāo)的測(cè)試驗(yàn)收，保證各項(xiàng)指標(biāo)合格，連接處的整體質(zhì)量也符合標(biāo)準(zhǔn)要求[4]。

3.3 做好道路橋梁連接處的保養(yǎng)維護(hù)

在道路橋梁投入使用后，是否對(duì)道路橋梁，尤其是兩者連接處進(jìn)行了定期的、全面的維護(hù)保養(yǎng)也是維持施工技術(shù)應(yīng)用效果的關(guān)鍵因素。在制定養(yǎng)護(hù)方案時(shí)，必須綜合考慮連接處的設(shè)計(jì)承載力、使用年限，實(shí)際的車(chē)流荷載等情況，然后進(jìn)行綜合分析，制定出合理的養(yǎng)護(hù)方案；同時(shí)還必須對(duì)連接處的各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)，根據(jù)實(shí)際狀況相應(yīng)調(diào)整養(yǎng)護(hù)的方案。另外，在進(jìn)行道路橋梁連接處的維護(hù)保養(yǎng)時(shí)，需要特別注意對(duì)連接處伸縮縫的維護(hù)，保障行車(chē)安全，提升道路橋梁連接處的性能，進(jìn)而提高道路橋梁的使用壽命。

4 結(jié)語(yǔ)

道路橋梁連接處的高質(zhì)量施工，對(duì)于確保車(chē)輛在道路橋梁上的安全、平穩(wěn)行駛具有重要的作用，能夠有效地降低錯(cuò)臺(tái)、斷樁、橋頭跳車(chē)等風(fēng)險(xiǎn)。為此，必須掌握好道路橋梁連接處施工技術(shù)的應(yīng)用關(guān)鍵部分以及應(yīng)用的要點(diǎn)，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，然后對(duì)道路橋梁連接處的施工技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，提升技術(shù)應(yīng)用的效果，提高道路橋梁連接處的良好性能，延長(zhǎng)服務(wù)年限，保障車(chē)輛通行的安全。