路橋工程中橋頭過渡段防沉降設計的優化

張美杰 劉大偉

（中國公路工程咨詢集團有限公司）

1 引言

隨著我國公路交通事業和經濟建設的迅速發展，路橋工程的建設也發生了很大的改變，但是在實際使用和運營過程當中，仍然存在一些問題。其中，過渡段發生不均勻沉降的問題一直困擾著路橋工程的施工人員，直接影響到了路橋工程的使用效果。在路橋工程的施工過程當中，過渡段的設計和施工是非常關鍵的環節，如果因為施工工作做得不到位而產生不均勻沉降現象，就會在橋臺的前方路面出現臺階，非常不利于路橋交通的正常運行，還會對橋頭搭板以及橋梁等部位的伸縮縫產生影響，造成非常嚴重的損失。因此，研究路橋工程過渡段的不均勻沉降的緣由，制定有效的防范措施就顯得非常的重要。根據實際施工情況選擇最合理的施工方案，在解決過渡段沉降問題上具有非常重要的價值。

2 路橋過渡段不均勻沉降的主要原因

2.1 路基沉陷

在路橋工程中，路基主要起到承載壓力和保障基礎的作用。路面自身會有一定的重量，正常交通行駛的車輛也會對路面產生一定的壓力，壓力大大小各不相同，對于路基的影響也不盡相同，從而導致不同程度的沉降問題，即不均勻沉降。此外，有的路橋工程的路基土質多多少少會有不同的類型，不同類型土質的路基具有不同強度的承載能力。在相同的壓力負載下，路基在不同土質區域會發生不同程度的沉降問題，從而導致過渡段的不均勻沉降。

2.2 路面沉陷

在某些路橋工程中，路面的各層指標沒有達到相關的標準，比如配合比、填土壓實度等標準，這樣非常容易導致過渡段沉降的現象。產生這些現象的原因可能是在施工過程中沒有嚴格地遵守相關標準規定，也有可能是外界因素的影響。在實際施工過程當中，會有很多外界因素會直接影響過渡段的填土壓實度以及配合比，比如施工的現場環境、施工機械的缺陷等都會造成關鍵參數不達標的問題。路面重要參量的標準是相當嚴格苛刻的，一旦發生上述的問題，就很容易導致這些參數不能達標，從而引起過渡段的沉降。

2.3 設計問題

路橋工程過渡段的沉降問題引起了建筑行業人士的重視，并采取了一定的措施進行防范，目前通常采用的方案是將過渡段設計成為搭板結構。這種設計在一定程度上降低了過渡段不均勻沉降現象的發生，但是并沒有全面地解決沉降問題，而且由于搭板結構的局限性產生了一些負面效果。根據相關規定和標準，橋梁長度與橋頭搭板的長度有一定的關系，不同類型的橋梁對應不同長度的搭板。比如大中型橋梁要求搭板長度約為8m，小型橋梁要求搭板程度約為5m，而且填土的高度對于搭板長度的選擇還有一定的影響，這里就不一一贅述，統一為填土高度低于50cm。在設計原則上，橋頭搭板的長度一定要科學合理的選擇，某些路橋工程的施工沒有在橋頭搭板長度的設計上沒有引起重視，考慮得影響因素非常有限，導致搭板在連接時不能夠順利地進行，為路橋工程的使用埋下安全隱患。

隨著路橋工程的不斷建設，對橋頭搭板的規定也在發生變化，目前路橋工程對于搭板設計的標準還沒有一個明確的規范，還處于發展階段。而且，在實際的路橋工程施工單重，對于橋頭搭板一般不會進行專門的設計。其實，根據路橋建設的經驗，搭板的設計時相對比較重要的，好的設計能夠提高工程項目的壓實度，方便對于軟土路基的出來，從而降低過渡段不均勻沉降現象的發生。

2.4 施工材料性能差異

在提高填土壓實度方面，施工材料的作用非常重要。通常情況下，路基和橋臺的施工材料會有所不同，導致二者的性能各有高低，極容易產生不均勻沉降的現象。因此，施工材料性能的差異也是導致路橋過渡段不均勻沉降的重要原因。發生過渡段不均勻沉降時，會有明顯的錯臺現象，汽車行駛經過時會出現跳車現象，在不同車輛的壓力作用下，不均勻沉降的問題會進一步加重，主要表現為中心部位降的更加厲害，甚至會成為類似于土坑的路面故障。

3 路橋過度段防沉降優化設計的措施

3.1 加強路橋過度段的施工組織設計

路橋工程的施工本身就是非常復雜的工程，而且投入使用的情況也是很難預測的，各色各樣的車輛會經過建設起來的路橋工程。為了保證路橋工程的質量，有效地防止過渡段不均勻沉降的問題，應當嚴格的按照工序進行施工。同時，在組織設計施工時一定要保證科學性與合理性，不能盲目的進行?？梢栽谑┕ぶ霸O計多個施工方案，并綜合考慮多種因素，包括經濟成本等在內，選擇最合理的施工方案，為路橋工程的質量提供更加可靠的保障。此外，在過渡段設計的時候，一定要提前進行沉降實驗，使用先進的檢測技術，減少不均勻沉降問題的發生。在橋臺結構的施工結束以后，還要對路橋過渡段實施進一步壓實操作，在壓實時一定要保證每次壓實的能量是相同的，否則不均勻的壓實會導致過渡段的沉降現象。加強對于過渡段的施工組織設計能夠幫助減少沉降問題，為路橋工程交通的正常運行提供更加穩定的保障。

3.2 選取科學的路堤建筑材料

由上面的論述可以知道，路橋的建筑材料在很大程度上影響著路面和路基的均勻程度。根據相關土壤知識，不同類型的土壤在同樣的壓實設備和同樣的壓實能量作用下，壓實程度也會各有高低。因此，在選取路堤建筑材料時，一定要充分考慮材料的各方面影響，比如混合料的配合比、膠結材料的使用以及壓實面的保養等。比如，為了保證混合料具有更好的性能，可以適當地提高粗骨料的占比，在規定的時間內進行拌和；在壓實面的保養上，應當定期地進行養護，保證壓實面不會干燥，從而減少不均勻沉降問題的出現。這些因素都是影響建筑材料性能和表現的重要條件，應當予以一定的重視。

3.3 保證合理的壓實度

在對路面進行壓實時，需要先完成填土工作，填土的質量會影響壓實度的高低。在保證一層填土的完全覆蓋之后，才能進一步實施壓實操作，并且橋臺施工與護坡施工要同時進行。在進行分層填土時，為了填土合理，保證壓實操作的正常進行，可以采用方格網的方法控制填土量。壓實工作是一項非常規范的工作，施工過程不會發生太多變化，需要嚴格的按照正確施工流程進行，其流程順序主要是卸土→攤平→灑水晾干→碾壓→檢測。需要注意的是，在施工時一定要對土料進行現場拌和，現拌現用，這樣可以防止混合料受外界影響發生成分變化，從而獲得相同的壓實度。

3.4 對于輕微沉降的處理措施分析

如果路橋過渡段發生了輕微的沉降現象，一般不需要大動干戈，這樣會造成較大的成本。可以采用一些有效地處理措施，如下：

（1）更換建筑材料，采用一些石料比如灰土、礫石等，對路基填土進行壓實；

（2）科學合理地調整和控制樁與樁之間的距離，緩解過渡段的沉降；

（3）采用一些特殊的物料改善土地質量，比如粉煤灰等，這樣也可以提高填土的壓實度，從而減少沉降問題。

4 結束語

路橋工程是我國非常重要的公共設施基礎工程，其質量好壞直接決定著行駛車輛的安全指數和舒適程度。其中過渡段的沉降問題是造成路面行駛不順利、不穩定的重要原因，而且發生的頻率較多。因此，對于路橋工程中橋頭過渡段進行防沉降設計優化具有很重要的意義。由上面論述可以知道，影響過渡段沉降的因素有很多，一方面我們要選擇性能合適的建筑材料，保證壓實工作的質量，另一方面還要對整個施工過程進行實時的檢測和監督，控制沉降問題的發生。

[1]吳雅玲.淺談公路橋梁工程過渡段不均勻沉降的成因及預防措施[J].工程技術：全文版，2017.

[2]張磊.淺析路橋過渡段不均勻沉降的預防[J].建筑工程技術與設計，2014.

[3]王利國.路橋工程中橋頭過渡段防沉降設計的優化[J].科技經濟導刊，2017.