橋梁工程中沉降段路基路面施工技術(shù)探析

文/錢元駿 中鐵十一局集團(tuán)第四工程有限公司 湖北武漢 430074

1、道路橋梁沉降段路基路面施工概述

對于橋梁而言，不能科學(xué)處理路基路面沉降問題，將會(huì)引發(fā)橋頭跳車問題，加快橋梁結(jié)構(gòu)損傷，道路橋梁使用壽命達(dá)不到預(yù)期，造成大量的資金浪費(fèi)。由此可見，路基路面沉降所造成的危害十分嚴(yán)重，這就要求相關(guān)人員在未來道路橋梁項(xiàng)目中應(yīng)該高度重視對路基路面沉降問題的處理，以切實(shí)保證工程項(xiàng)目整體質(zhì)量。以沉降段路基路面影響中，橋頭搭板設(shè)置過程中為例，通常情況下，路基路面施工過程出現(xiàn)的彈性變形問題大多集中于牛腿上，而路基部分的土體尤其靠近橋臺(tái)位置，因此在整個(gè)受力體系中的作用不明顯，沒有承受較大的應(yīng)力。隨著這種現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，將會(huì)出現(xiàn)不均勻受力。而在縱向?qū)用嫔希S著橋梁使用時(shí)間增加，車輛荷載等外部因素對橋梁的影響更加明顯，則會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)峰值的路基應(yīng)力，其中一個(gè)峰值將會(huì)出現(xiàn)在車輛荷載力的位置；另一個(gè)峰值出現(xiàn)在搭板支撐的路基端位置。在車輛移動(dòng)過程中，當(dāng)汽車到達(dá)搭板末端時(shí)，搭板末端位置的路基所承受的縱向應(yīng)力達(dá)到最大值，相應(yīng)的塑性變形程度也會(huì)越來越大，最終出現(xiàn)沉降。

2、橋梁路基路面出現(xiàn)沉降的主要原因分析

2.1 臺(tái)背地基變形

在橋梁施工過程中，經(jīng)常會(huì)遇到橋涵結(jié)構(gòu)地基變形現(xiàn)象，這種現(xiàn)象一般發(fā)生于溝壑地段，究其原因，溝壑地段往往存在著較多的土壤空隙，而在地基強(qiáng)度不足的情況之下，這些土壤孔隙造成了地段含水量高，在壓縮性較大的情況下就會(huì)發(fā)生變形。和其他路段的施工相比，路橋施工中的橋頭段路堤，在設(shè)計(jì)及建設(shè)時(shí)其高度一般高出5cm 左右。對于臺(tái)背地基的基底部分，高出的路基能夠產(chǎn)生一定程度的應(yīng)力，最終導(dǎo)致地基沉降的產(chǎn)生。如果填土容量相同，則建成的路面就有了能隨填土高度的遞增導(dǎo)致地基沉降現(xiàn)象的發(fā)生。

2.2 橋頭引道地基處理不合理

根據(jù)相關(guān)調(diào)查研究表明，公路之所以會(huì)出現(xiàn)橋頭跳車情況，主要是因?yàn)榈鼗霈F(xiàn)了下沉，而橋頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺乏合理性是引發(fā)下沉的主要因素。在建造地基的過程中，未根據(jù)具體狀況來制定恰當(dāng)?shù)氖┕ゎA(yù)案，在施工過程中缺乏足夠的鉆探深度以及地質(zhì)鉆孔數(shù)量設(shè)置，對于軟土的深度及性質(zhì)缺乏足夠的分析，以及未對地基軟土層的位置加以明確等等，極易造成橋梁路堤軟土地基缺乏恰當(dāng)?shù)奶幚恚瑥亩霈F(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)要求不相符的情況。

3、橋梁工程中沉降段路基路面施工技術(shù)分析

3.1 地基處理技術(shù)

由于溝壑地段土壤空隙大、含水量高，可以與強(qiáng)度較大并富含有機(jī)物的黏性土層之間進(jìn)行換土，換土深度由軟層厚度確定。若填土高度小于4m，則應(yīng)開挖0.6m的深度；如果填土高度大于4m，則應(yīng)開挖1m以上。當(dāng)黏土開挖翻曬到一定程度開始進(jìn)行回填并密實(shí)，并在回填土上層留出0.6m用于石灰土的密實(shí)回填，有效防止沉降變形。在橋頭跳車的問題處理中橋背軟地基的施工質(zhì)量對其有最直接的影響。因此在實(shí)際的施工過程中需要施工人員對現(xiàn)場進(jìn)行詳細(xì)的勘察后采取針對性的技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的施工，以免對后續(xù)施工產(chǎn)生負(fù)面的影響。軟地基的處理不僅能夠加強(qiáng)地基原油的性能同時(shí)針對承載力以及路基路面的沉降問題都有較大的預(yù)防作用，是道路橋梁施工中整體質(zhì)量控制的重要舉措。

3.2 合理設(shè)置搭板

搭板設(shè)置

搭板設(shè)置方法：（1）因地面車輛荷載的變化，路面厚度與剛度也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，為施工帶來許多不便。介于此，進(jìn)行搭板設(shè)置時(shí)可以將搭板與路基面頂部保持相對平行，使搭板頂層與橋面頂層的高度一致。（2）始終保持正常路段的路基頂部與搭板連接端的實(shí)際標(biāo)高一致，并將橋臺(tái)與搭板連接端的高標(biāo)設(shè)計(jì)的大一些，便于結(jié)合橋梁與搭板之間的過渡問題。之所以能解決過渡問題，主要原因在于通過以上設(shè)計(jì)預(yù)留出了反向坡，使路面保持相對平順狀態(tài)。預(yù)留坡設(shè)置以橋臺(tái)的沉降量為依據(jù)。

橋臺(tái)與搭板之間的連接

（1）錨栓。將搭板近端放置在橋臺(tái)上，使錨栓處于臺(tái)背和搭板之間。布置的錨栓包括直錨栓和水平拉桿部分，能避免搭板出現(xiàn)縱向滑移而引起橋頭沉降。鋼筋選用22號，鋼筋間距設(shè)置范圍為75～80cm。此外，在錨栓豎直情況下，應(yīng)查看搭板和牛腿的完好程度，避免發(fā)生破壞。若此時(shí)，水平拉桿方向與限制位移的方向保持一致，將會(huì)起到良好的控制應(yīng)力效果，能有效防止搭板縱向滑移。

（2）支座。在板的近臺(tái)端下方鋪設(shè) 1～2cm厚度的氈墊層，材料選用板式橡膠，間距設(shè)置成80cm左右，規(guī)格為150mm×150m×（21～38）mm。

（3）倒角。將近臺(tái)端與牛腿邊緣位置處設(shè)置成倒角，能有效控制因搭板轉(zhuǎn)動(dòng)而引起的路面結(jié)構(gòu)破壞問題。

搭板頂層施工

按照國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)磚進(jìn)行搭板及頂層施工，保證混凝土表面的屏障度及車坡度符合要求，這樣才能提高路面平整度，避免出現(xiàn)橋頭跳車情況。路基頂面與混凝土搭板頂層之間的距離應(yīng)在10cm范圍內(nèi)，不易超過這一范圍。而且，進(jìn)行底面層混凝土鋪設(shè)時(shí)，應(yīng)將已經(jīng)鋪筑完成的混凝土碎石基層鑿去，保證并提高臺(tái)背回填強(qiáng)度，避免出現(xiàn)施工縫。

3.3 橋梁路基施工強(qiáng)度夯實(shí)技術(shù)

軟土路基具有土質(zhì)疏松、含水量大以及不穩(wěn)定等特點(diǎn)，因此為了能夠保證道路橋梁在使用過程中的穩(wěn)定性避免安全事故的發(fā)生，相關(guān)技術(shù)人員通常會(huì)采用強(qiáng)度的夯實(shí)技術(shù)來加大軟土地基的密度從而促進(jìn)土質(zhì)的快速粘合保證施工質(zhì)量。例：在某橋梁路基施工中的現(xiàn)場施工土質(zhì)為疏松的軟土地基，所以施工單位在施工的過程中采用機(jī)械重錘的方式使其排出多余的水分從而提高了土質(zhì)的密實(shí)度確保地基的穩(wěn)固性。除此項(xiàng)技術(shù)外施工單位還可以根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況做出針對性的加固措施，保證施工的規(guī)范性以及強(qiáng)度，促進(jìn)工程質(zhì)量的整體提高，避免出現(xiàn)使用安全以及返工等現(xiàn)象的發(fā)生。

結(jié)語：

橋梁不僅關(guān)系到我國整體經(jīng)濟(jì)的建設(shè)發(fā)展同時(shí)對人們的使用安全問題也至關(guān)重要。因此，為了防止橋梁出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象，從而防止出現(xiàn)跳車情況，應(yīng)當(dāng)對沉降段結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)地設(shè)計(jì)，并合理地設(shè)置搭板，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)對橋臺(tái)軟基進(jìn)行合理的施工，這樣才能有效地保障人們的行車安全。