道路橋梁工程中沉降段路基路面施工技術(shù)

楊增福

（山東省鄆城縣交通運(yùn)輸局，山東 鄆城 274700）

0 引言

隨著我國(guó)交通路網(wǎng)建設(shè)范圍和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，道路橋梁作為交通設(shè)施基礎(chǔ)，必須重點(diǎn)解決沉降段施工問(wèn)題。在道路橋梁車(chē)流量與日俱增的背景下，要通過(guò)發(fā)揮施工技術(shù)水平，提高道路和橋梁連接部位的平順性，提升質(zhì)量控制效果，確保整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，以保證安全高效的駕駛環(huán)境。

1 沉降危害及發(fā)生機(jī)制

1.1 常見(jiàn)危害

在我國(guó)當(dāng)前的道路橋梁中，路段沉降問(wèn)題是影響行車(chē)安全質(zhì)量的主要因素之一。發(fā)生沉降危害的路面，不僅會(huì)造成路基路面的搭板斷裂，還會(huì)引發(fā)橋頭跳車(chē)問(wèn)題。在沉降路基路面的影響下，整體的平整度和支持力也會(huì)受到嚴(yán)重破壞，提高了行車(chē)的危險(xiǎn)性，容易造成嚴(yán)重交通事故，影響駕駛?cè)藛T和乘客的生命安全。不僅如此，當(dāng)發(fā)生橋頭跳車(chē)時(shí)，橋面自身的結(jié)構(gòu)也必然會(huì)受到損害，同時(shí)加劇橋梁和路面連接處的損傷程度?；诖?，為減少路基沉降引發(fā)的危害，必須全面提升整體結(jié)構(gòu)的耐久性，通過(guò)提高技術(shù)應(yīng)用水平，保證道路橋梁的工程質(zhì)量[1]。

1.2 發(fā)生機(jī)制

道路橋梁沉降發(fā)生的機(jī)制可分為臺(tái)背地基變形、路堤變形以及橋頭搭板沉降。

首先，臺(tái)背地基變形常見(jiàn)于溝壑區(qū)，該區(qū)域內(nèi)的土壤具有較突出的壓縮性，所以地基容易出現(xiàn)空隙，當(dāng)發(fā)生變形現(xiàn)象時(shí)也特別明顯。不僅如此，由于橋頭臺(tái)背路段構(gòu)件的高度更突出，大部分的結(jié)構(gòu)都在路基之上，所產(chǎn)生的附加應(yīng)力也會(huì)更大，隨著載荷壓力在日積月累中逐漸增加，在外力作用下，整體結(jié)構(gòu)的性能也會(huì)不斷下降，最終出現(xiàn)沉降問(wèn)題。

其次，在臺(tái)背施工中通常會(huì)使用黏性土，在壓實(shí)過(guò)程中難以確保密實(shí)和平整，很容易留下結(jié)構(gòu)隱患。隨著道路橋梁車(chē)輛荷載壓力不斷提升，使用年限不斷加長(zhǎng)，也會(huì)產(chǎn)生變形和差異沉降。

最后，道路橋梁路基路面的支撐點(diǎn)一般會(huì)設(shè)置在橋臺(tái)的牛腿上，在受力條件的作用下，會(huì)出現(xiàn)彈性支撐情況，各個(gè)路段土體承受的應(yīng)力也有很大差別，近橋頭處所受的應(yīng)力比較小，遠(yuǎn)橋頭處承受的應(yīng)力較大，當(dāng)路基路面的外部荷載過(guò)大時(shí)搭板末端的沉降范圍會(huì)更大。

2 路基路面施工技術(shù)應(yīng)用

以某地區(qū)道路橋梁工程施工為例，包含一座24m的大橋，7m 的小橋以及18m 中橋，圓管涵道16 道，蓋板涵2 道，箱涵2 道。由于局部粉土含量較多，所以含有較多的植物根莖，整體性質(zhì)較差，無(wú)法直接使用。因此，應(yīng)采取以下施工技術(shù)。

2.1 搭板設(shè)置

設(shè)置好搭板是有效避免道路橋梁發(fā)生沉降的有力措施，在搭建橋臺(tái)的過(guò)程中，應(yīng)以搭板為依托，長(zhǎng)度也要滿足施工要求，同時(shí)，還要提高碾壓試驗(yàn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)置搭板時(shí)，必須參考路基的頂面標(biāo)高，確保搭板處于同一水平面，有效規(guī)避路基和橋梁過(guò)渡障礙問(wèn)題，提高整體的平順程度。在具體的搭板路面連接施工中，該連接部位的標(biāo)高可以稍高于設(shè)計(jì)值，以便形成預(yù)留反向坡，通過(guò)計(jì)算坡度大小，得到相應(yīng)的沉降差，再設(shè)置搭板，如圖1所示。

圖1 搭板設(shè)置

在橋臺(tái)和搭板的連接處理中，錨栓的位置極為重要。對(duì)靠近臺(tái)端的錨栓來(lái)說(shuō)，應(yīng)將其安置在搭板與臺(tái)背之間的橋臺(tái)上，為有效避免搭板的豎直滑動(dòng)，還要配套相應(yīng)的拉桿和錨栓，保證其固定效果。在設(shè)置支座時(shí)，要考慮鄰近搭板臺(tái)端下方的預(yù)處理工作，可以鋪設(shè)1～2cm 厚的油氈或板式橡膠支座?？紤]易出現(xiàn)移動(dòng)的搭板會(huì)影響路面路基結(jié)構(gòu)，應(yīng)將牛腿邊緣設(shè)置為倒角型。同時(shí)，加強(qiáng)填補(bǔ)縫隙，可以填充一些玻璃纖維材料，待密實(shí)后再灌入瀝青鋪料，實(shí)現(xiàn)有效封閉。此外，應(yīng)規(guī)范搭板的各項(xiàng)參數(shù)，如形狀、尺寸，以此提高混凝土澆筑的平整度，提高整體抗剪性?？紤]部分較薄基層有很大脆性，容易受機(jī)械設(shè)備的應(yīng)力影響，出現(xiàn)破裂或破碎的問(wèn)題，在施工中搭板頂面和基層頂面之間應(yīng)留10cm的間隙。瀝青混凝土攤鋪過(guò)程中，還應(yīng)清理適量碎石基層，不斷提高臺(tái)背回填強(qiáng)度[2]。

2.2 地基處理

橋路沉降段受軟土地基的影響施工難度較大，不僅對(duì)施工技術(shù)提出較高要求，而且成本投入大。為避免軟土地基的沉降問(wèn)題，必須消除路堤填充物的荷載危險(xiǎn)，保證不在后期使用中出現(xiàn)橋頭跳車(chē)問(wèn)題。在采用相關(guān)施工技術(shù)時(shí)，應(yīng)充分把握施工現(xiàn)場(chǎng)的地基地質(zhì)特征，采取有效措施，改變地基性質(zhì)，以此提高承載力，降低結(jié)構(gòu)變形和錯(cuò)臺(tái)的概率。考慮在深厚軟基上進(jìn)行高路堤施工時(shí)，容易受到側(cè)向移動(dòng)影響，加大樁基受壓應(yīng)力，產(chǎn)生橋臺(tái)水平非正常位移。可以選擇輕質(zhì)材料，提高整體力學(xué)性能，使結(jié)構(gòu)的剛度更大，更好地抵抗側(cè)向移動(dòng)。相應(yīng)的，考慮部分溝壑部位的土壤孔隙大、含水量高，可以結(jié)合軟土層的特性及分布范圍，通過(guò)換填提高承載力，當(dāng)填土高度在4m 以下時(shí)，開(kāi)挖的深度要控制在0.6m，高度超過(guò)4m 時(shí)，開(kāi)挖深度應(yīng)在1m 以上。為降低含水量，對(duì)應(yīng)用于回填施工的黏土，還要提前進(jìn)行晾曬處理，再用于回填壓實(shí)?；靥顣r(shí)還應(yīng)計(jì)算沉降段的沉降量，可采用解析法計(jì)算沉降軟土，其公式為：

式（1）中：Sct為路基路面在某一時(shí)刻的沉降量；Ut為某一時(shí)刻的固結(jié)度；Sc為最終固結(jié)沉降。其中，固結(jié)沉降量的計(jì)算還應(yīng)考慮路基路面的排水路徑、土質(zhì)固結(jié)系數(shù)以及時(shí)間等參數(shù)。

2.3 填筑施工

在發(fā)生地基沉降和路面路基壓縮變形后，很容易進(jìn)一步誘發(fā)整個(gè)路堤的沉降。為有效減少沉降段的體量，施工人員必須嚴(yán)格落實(shí)相關(guān)建設(shè)規(guī)范。首先，應(yīng)嚴(yán)格選擇填筑材料，要保證材料具有較高的強(qiáng)度和較大的摩擦力，同時(shí)，為避免積水沉降，還要有良好的透水及排水能力?；诖耍盍峡梢赃x擇砂石或砂礫。其次，針對(duì)距離超過(guò)1m 的路基頂，還要采用夯實(shí)機(jī)與壓路機(jī)結(jié)合的方式，多次重復(fù)地進(jìn)行壓實(shí)處理，保證整體路基路面的平整度和密實(shí)效果。最后，應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)周邊的水文情況，合理修筑盲溝，或選擇壓縮變形量更少的輕質(zhì)材料。

2.4 排水防水

如上所述，道路橋梁的沉降會(huì)受現(xiàn)場(chǎng)水文條件影響，在施工中必須加強(qiáng)排水設(shè)施建設(shè)，完善排水系統(tǒng)。現(xiàn)階段，施工現(xiàn)場(chǎng)周?chē)牡叵滤?、河流以及降雨降雪都是排水防水措施中需要重點(diǎn)解決的難點(diǎn)。在排水施工中，要綜合考慮地形水文分布和地區(qū)降水量等因素，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘察，合理選擇溝槽位置，設(shè)置相應(yīng)的排水管道。針對(duì)部分坡面可能存在的地表水聚集、滲漏問(wèn)題，在現(xiàn)場(chǎng)還要增設(shè)臨時(shí)排水溝或暗溝，確保及時(shí)將積水引流，保證良好的現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境。在沉降段的防水施工中，可以按照常規(guī)流程開(kāi)展，如圖2 所示。同時(shí)，還應(yīng)注意以下要點(diǎn)：

（1）完成澆筑后應(yīng)做好對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)，通過(guò)初凝后的拉毛處理，提高表面的粗糙度，保證后期瀝青路面的牢固性[3]。

（2）及時(shí)清除表面浮漿，提升整體強(qiáng)度。

（3）要重點(diǎn)提高瀝青混凝土路面的防水性能，減少開(kāi)裂問(wèn)題的出現(xiàn)，防止積水通過(guò)表面裂縫滲漏至內(nèi)部，還可以選擇打毛處理的方式處理裂縫，提高臺(tái)面的防水效果。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，道路橋梁作為重要的交通基礎(chǔ)設(shè)施，與人們的出行和生產(chǎn)運(yùn)輸息息相關(guān)。沉降段作為影響路基路面穩(wěn)定性與安全性的關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)，必須要保證施工質(zhì)量水平。作為施工建設(shè)單位，不僅要充分認(rèn)識(shí)到沉降問(wèn)題的嚴(yán)重危害，還要全面了解沉降現(xiàn)象的發(fā)生機(jī)制，把握路面路基的施工技術(shù)要點(diǎn)，做好搭板設(shè)置、地基處理，加強(qiáng)壓實(shí)回填和排水防水，通過(guò)綜合處理，全面優(yōu)化沉降段路基路面工程建設(shè)效果。

圖2 排水防水施工流程圖