道路橋梁沉降段路基路面施工探析

李剛

摘 要：鑒于我國(guó)經(jīng)濟(jì)、交通的快速發(fā)展形勢(shì)，公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也在不斷完善和發(fā)展，與之相聯(lián)結(jié)的道路橋梁建設(shè)也得到了長(zhǎng)足的進(jìn)展，伴隨著公路橋梁的快速發(fā)展，人們?nèi)找骊P(guān)注道路橋梁沉降段的路基路面施工質(zhì)量，對(duì)引道橋臺(tái)與路堤之間的差異沉降現(xiàn)象而導(dǎo)致的橋頭跳車隱患，需要展開(kāi)沉降段路基路面施工技術(shù)，進(jìn)行有效的解決，從而提高路面通車狀況及駕駛舒適度。

關(guān)鍵詞：道路橋梁；沉降段；路基路面；施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：U416 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）27-0149-02

在我國(guó)現(xiàn)代化城市進(jìn)程的腳步過(guò)程中，道路橋梁施工在快速地推進(jìn)，對(duì)于道路橋梁的突出問(wèn)題，即搭板斷裂而出現(xiàn)的不均勻沉降和橋頭跳車現(xiàn)象，需要進(jìn)行道路橋梁沉降段路基路面的施工技術(shù)研究，杜絕公路橋梁接縫路面進(jìn)一步破損和惡化，避免橋臺(tái)的臺(tái)背遭受損壞等，通過(guò)路基路面施工，提高公路橋梁的行車舒適度，提高道路橋梁行車速度及安全性能，提高道路橋梁產(chǎn)出效益比。

1 道路橋梁沉降機(jī)理闡述

道路橋梁的沉降段形成的狀態(tài)有幾種，包括：臺(tái)背地基的變形、路堤的變形、橋頭搭板的沉降變形，這三種沉降變形狀態(tài)有其產(chǎn)生的基本機(jī)理。

1.1 臺(tái)背地基的變形產(chǎn)生機(jī)理剖析

道路橋梁結(jié)構(gòu)中有溝壑地段構(gòu)造，在這一地段之內(nèi)由于地基孔隙較大，易儲(chǔ)存積水，導(dǎo)致含水量較高，容易導(dǎo)致壓縮和變形，在這樣的溝壑地段內(nèi)的道路橋梁強(qiáng)度較低，無(wú)法承受較大的壓力和負(fù)荷，在路基填筑的過(guò)程中需要進(jìn)行加高填筑，隨之而產(chǎn)生的附加應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致該地段無(wú)法承受，而發(fā)生沉降變形，并且隨著高度的增加而日益嚴(yán)重。

1.2 道路橋梁路堤的沉降變形產(chǎn)生機(jī)理剖析

在道路橋梁的施工過(guò)程中，由于不同地形差異程度較大，施工條件的難度也有差異，使路堤承受不同條件下的應(yīng)力，填筑施工的壓實(shí)難度也有所加大，在路堤自重和車輛荷載的壓力因素下，會(huì)產(chǎn)生路堤的沉降變形，在外力的重壓之下，路堤土體會(huì)產(chǎn)生較大的剛性差異，累積的塑性變形就會(huì)在橋臺(tái)之間產(chǎn)生，埋下沉降變形的隱患。

1.3 橋頭搭板設(shè)置不當(dāng)而產(chǎn)生的沉降變形機(jī)理剖析

道路橋梁的路基牛腿部分是重要的壓力支撐點(diǎn)，路基上方的橋頭搭板有彈性支撐，兩者會(huì)承受不同的應(yīng)力，呈現(xiàn)受力不均勻的現(xiàn)象，通過(guò)對(duì)橋臺(tái)路段的受力狀況分析，道路橋梁一直處于持續(xù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的汽車荷載，在車輛不斷位移的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，道路橋梁的路基位置和橋梁搭板末端的位置處于壓力峰值之間，在車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，橋頭搭板的塑性變形值會(huì)在壓力之下而增大，形成沉降變形。

2 道路橋梁路基路面沉降的危害及原因闡述

在道路橋梁的重要交通樞紐作用之下，我國(guó)的道路仍然存在一定的問(wèn)題，同時(shí)，橋頭跳車也會(huì)導(dǎo)致橋頭結(jié)合縫和結(jié)合路面的損壞，不僅影響道路橋梁的整體平整度，而且極易導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。造成道路橋梁沉降段路基路面不均勻沉降的原因主要有以下幾個(gè)方面。

2.1 道路橋梁沉降段橋頭設(shè)計(jì)不合理

道路橋梁的建設(shè)施工設(shè)計(jì)中主要采用搭板結(jié)構(gòu)，而這一構(gòu)造跳車的治理并不太奏效，它通過(guò)對(duì)路基的施工處理，采用粗粒料進(jìn)行填筑、用鋼筋混凝土進(jìn)行搭板并增設(shè)鋼筋的方法，對(duì)提高道路橋梁的剛性差異有一定的效果，對(duì)提升路基的整體強(qiáng)度有較好的效果，可是其防治跳車的效果并不盡人意，無(wú)法解決沉降段橋頭路基沉降的實(shí)際問(wèn)題。

2.2 橋臺(tái)背路堤壓實(shí)度不夠

在道路橋梁的施工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中，需要對(duì)其采用橋臺(tái)背填土的處理施工，但是這一施工工藝受較多因素的限制，而在實(shí)際施工過(guò)程中并未達(dá)到合格的施工環(huán)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)，道路橋梁沉降段的臺(tái)背填土壓實(shí)質(zhì)量未達(dá)到相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，在自然氣候和車輛運(yùn)輸荷載的條件下，道路橋梁極易在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中產(chǎn)生沉降變形。

2.3 橋頭引道地基處理不夠規(guī)范

道路橋梁沉降段的橋頭跳車現(xiàn)象，其根本原因是地基的下沉而造成的，由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，施工方案不夠科學(xué)，軟土地基分析不足等原因，而使道路橋頭引道地基處理不當(dāng)，科學(xué)性不足，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠合理和規(guī)范，在長(zhǎng)期的雨水沖刷和車輛運(yùn)輸壓力之下，沉降變形嚴(yán)重，“抗剪”性能降低，路基損壞嚴(yán)重。

3 道路橋梁沉降段的設(shè)計(jì)

3.1 確保道路橋梁沉降段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性

由于我國(guó)欠缺統(tǒng)一的道路橋梁沉降段的搭板設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，因而在實(shí)踐施工設(shè)計(jì)中往往根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行搭板長(zhǎng)度和強(qiáng)度的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)依據(jù)主要是橋頭路堤和橋臺(tái)的沉降量為主，采用土工格柵技術(shù)進(jìn)行路基的設(shè)計(jì)，用適宜的搭板長(zhǎng)度來(lái)提高抗剪切強(qiáng)度，并根據(jù)實(shí)際通車需要設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)型式，以增強(qiáng)道路路基的整體穩(wěn)定性，減少道路路基的沉降幅度。

3.2 道路橋梁沉降段的路基路面條件分析

道路橋梁沉降段的路基路面必須以國(guó)家相關(guān)的路基設(shè)計(jì)規(guī)范為指導(dǎo)，采用土工合成材料鋼筋來(lái)填筑路堤，才能滿足國(guó)家規(guī)定的路基要求，降低路基沉降率，保證路基沉降小于10 cm，幅度小于5 cm。因而，在對(duì)道路橋梁沉降段進(jìn)行路基路面施工時(shí)，必須以此為標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 控制道路橋梁沉降段變形而設(shè)置緩和沉降段

道路橋梁沉降段內(nèi)的工后沉降幅度值和交界處的錯(cuò)落沉降必須嚴(yán)格控制，要以計(jì)算機(jī)模擬設(shè)計(jì)的沉降曲線進(jìn)行計(jì)算，得出精準(zhǔn)的工后沉降量，使沉降數(shù)據(jù)合乎施工標(biāo)準(zhǔn)，偏差很小，在此優(yōu)化前提條件下才能進(jìn)行路基路面的施工。同時(shí)，還要綜合考慮橋臺(tái)混凝土、路基強(qiáng)度、瀝青混凝土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的具體情況，進(jìn)行不同強(qiáng)度沉降段的設(shè)置，要考慮強(qiáng)度的緩和過(guò)渡，使沉降呈現(xiàn)漸變的特性，漸變寬度不小于50 m，并將沉降差異控制在5 cm之內(nèi)。

4 道路橋梁沉降段的路基路面施工

4.1 搭板的安放設(shè)置施工

①必須衡量搭板的水平和垂直方向是否符合標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)鋼結(jié)構(gòu)材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格審核。由于道路橋梁在車輛負(fù)荷的情況下會(huì)出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，因而在施工時(shí)為了保障施工的正常進(jìn)行，需要在橋臺(tái)之上設(shè)置一個(gè)搭板，搭板的安放設(shè)置必須衡量搭板的水平和垂直兩個(gè)方向是否符合標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)搭板的鋼結(jié)構(gòu)材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的審核，在經(jīng)過(guò)錨栓固定之后確定搭板的穩(wěn)定性。另外，加固錨栓一般采用22號(hào)的、長(zhǎng)度為75～80 cm的鋼筋進(jìn)行加固，以確保穩(wěn)定。

②需設(shè)置搭板支座。在搭板結(jié)構(gòu)的施工之時(shí)，通常還需要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行搭板支座的設(shè)置，它是設(shè)置在搭板結(jié)構(gòu)的下端，鋪設(shè)厚度為1～2cm的油氈墊層，用以支撐橋梁搭板，其間距保持在80 cm左右，起到穩(wěn)固搭板結(jié)構(gòu)的作用，而支座的選取則需選取適宜的規(guī)格，一般為150 mm×150 mm×（21～38） mm，并進(jìn)行適宜距離的控制施工。

③需在牛腿的上緣和拉近臺(tái)端上緣的位置設(shè)置一個(gè)倒角。道路橋梁路基搭板結(jié)構(gòu)的施工會(huì)受到外力的影響而產(chǎn)生振動(dòng)，極大地影響其穩(wěn)定性，導(dǎo)致沉降發(fā)生的可能性加大，因而，通常在牛腿的上緣和拉近臺(tái)端上緣的位置，設(shè)置一個(gè)倒角，這樣可以有效防止搭板的非正常移動(dòng)，防止道路橋梁搭板結(jié)構(gòu)的損毀。

④需要考慮填充材料的選擇，且搭板和搭板頂層的施工必須按施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。在施工過(guò)程中，搭板結(jié)構(gòu)的施工會(huì)受到諸如主客觀因素的影響和干擾。同時(shí)，搭板和搭板頂層的施工必須按照施工相關(guān)要求標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，注意搭板混凝土頂層與基層頂面的距離小于10 cm，底面層鋪設(shè)混凝土和瀝青，并將鋪完的水泥碎石基層鑿去，保證混凝土的表面坡度和平整度。

4.2 路橋路基施工處理技術(shù)

伴隨著施工工藝和技術(shù)的不斷更新和進(jìn)步，路橋的路基施工技術(shù)得到了大幅的提升。

①在路基為軟土路基的情況下，可以采用不同的施工處理方法。對(duì)于淺層的軟土路基，可以采用平鋪土工布的施工方法處理，可以有效地降低路堤與橋臺(tái)間的沉降。而對(duì)于較厚的軟土路基，則需要減少回填材料的數(shù)量，通過(guò)土層的強(qiáng)度加固來(lái)達(dá)到預(yù)防沉降的目的。

②在路基為溝壑地段的情況下，要根據(jù)溝壑土質(zhì)孔隙大、水分高的特點(diǎn)，進(jìn)行后續(xù)粘土層換土的施工處理。具體施工過(guò)程中，換土的厚度為軟層厚度的真實(shí)數(shù)值，黏土層在挖掘之后需要進(jìn)行翻曬處理，預(yù)留0.6 m進(jìn)行土面的回填，采用石灰土進(jìn)行回填密實(shí)的施工，完成路基由弱到強(qiáng)的轉(zhuǎn)變，有效預(yù)防路基路面的沉降。

4.3 臺(tái)后填筑施工

為了預(yù)防路基路面的沉降變形，在臺(tái)后填筑的施工中通常采用一些輕型的材料，由于臺(tái)后填筑壓實(shí)的要求較高，需要填充材料有良好的透水性能，因而砂礫土、碎石土、中粗砂以及強(qiáng)度較高的工業(yè)廢渣成為了填筑材料，并伴隨科技的進(jìn)步，又增添了泡沫混凝土及泡沫型苯乙烯等工程材料。

4.4 道路橋梁路基路面養(yǎng)護(hù)施工

道路橋梁路基路面的施工養(yǎng)護(hù)過(guò)程也是至關(guān)重要的，由于風(fēng)霜雨雪的侵蝕，需要采用“石砌壇工防護(hù)法”進(jìn)行施工維護(hù)，針對(duì)路基的損壞情況進(jìn)行護(hù)坡處理，并對(duì)易風(fēng)化和剝落的路段，可以采用噴射纖維混凝土或高強(qiáng)度的塑料網(wǎng)格噴漿、錨桿掛鐵絲網(wǎng)進(jìn)行維護(hù)。另外，考慮到上述養(yǎng)護(hù)方法的高成本特點(diǎn)，目前較為常用的還是草型護(hù)坡處理。

5 結(jié) 語(yǔ)

總而言之，道路橋梁沉降段的路基路面施工要以合理的施工設(shè)計(jì)方案為依據(jù)，按照相關(guān)的施工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行引道、橋臺(tái)的施工質(zhì)量處理，針對(duì)不同的路基路面狀況，選用適宜的填充材料，在排水防水的前提下進(jìn)行不同路段的施工處理，避免不均勻沉降的產(chǎn)生，有效杜絕跳車現(xiàn)象的發(fā)生。

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