道路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)研究

楊 小 兵

(山西路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 太原 030006)

路橋過渡段沉降是引起橋頭跳車的主要原因，對(duì)過渡段沉降而言，它是一個(gè)十分常見的問題，具有原因復(fù)雜、處理難度大等特點(diǎn)。因此，有必要在明確沉降原因的基礎(chǔ)上，探討有效的過渡段路基路面施工方法，以從根本上解決橋頭跳車。

1 路橋過渡段沉降原因

路橋過渡段產(chǎn)生沉降的原因主要有以下幾點(diǎn)：

1)路基沉降。

橋梁兩端路基填筑高度通常較大，而且其施工大多是在橋臺(tái)工程結(jié)束同時(shí)公路大部分路基已經(jīng)成型之后進(jìn)行，所以施工面較為狹窄，施工難度很大。因施工面過于狹窄，加之橋臺(tái)端墻附近填土的平面形狀無法達(dá)到規(guī)則，壓路機(jī)難以作業(yè)。如果此時(shí)沒有其他壓實(shí)機(jī)具予以代替，只能用人工進(jìn)行夯實(shí)，則填土密實(shí)度將很難滿足要求。與此同時(shí)，考慮到跨線及過水方面的要求，橋梁兩端路基必須有充足的高度，對(duì)路堤而言，不僅要承受行車荷載，而且還有較大自重，如果壓實(shí)度未能滿足要求，則有可能出現(xiàn)固結(jié)變形。另外，橋臺(tái)和引道間一旦出現(xiàn)差異沉降，則路堤頂部將遭受車輛反復(fù)沖擊，致使路基整體產(chǎn)生動(dòng)力固結(jié)[1]。

2)地基沉降。

橋址大多選在溝壑段，不僅地形起伏，而且地下水位相對(duì)較高。由于橋梁兩端路基填筑高度大，所以會(huì)產(chǎn)生很大的基底應(yīng)力，所以臺(tái)后地基實(shí)際沉降往往要大于其他路段。

3)橋梁支座與防護(hù)工程發(fā)生位移。

由于受到臺(tái)后土體壓力，橋梁支座與防護(hù)工程難免會(huì)發(fā)生一定程度的水平移動(dòng)，導(dǎo)致土體產(chǎn)生變形，形成沉降段。

4)局部沉陷。

路堤和橋梁之間的連接處有的采用了接縫，但是經(jīng)過長(zhǎng)期使用而出現(xiàn)破損；有的采用連續(xù)鋪裝，雖然有一定效果，但容易開裂。裂縫與接縫一般深度較大，為徑流滲入提供了條件，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)層與土基都受到?jīng)_刷，從而引起局部沉陷。

2 路橋沉降段路基路面施工技術(shù)

2.1 設(shè)置搭板

2.1.1設(shè)置方法

1)在搭板有效作用長(zhǎng)度內(nèi)，受行車荷載持續(xù)作用，路面厚度不斷變化，即為剛度漸變，該方法施工難度較大；

2)搭板和面層頂面保持平行，使搭板頂面標(biāo)高和橋面底部完全相同。該方法彌補(bǔ)了上述方法的不足，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)剛?cè)徇^渡；

3)對(duì)以上兩種方法進(jìn)行整合，發(fā)揮各自優(yōu)點(diǎn)，取長(zhǎng)補(bǔ)短；

4)預(yù)留一定反向坡度，使搭板和橋臺(tái)連接部位的標(biāo)高完全相同，但和路面連接部位則比設(shè)計(jì)標(biāo)高稍高，以此形成反坡，根據(jù)沉降差確定坡度[2]。

2.1.2搭板和橋臺(tái)之間的連接

1)錨栓：搭板近橋臺(tái)端放置在橋臺(tái)上，為使搭板不發(fā)生滑移，一般在兩者間設(shè)置拉桿和錨栓。實(shí)踐表明，這種連接方法效果良好。

2)支座：在搭板靠近橋臺(tái)的一端經(jīng)常會(huì)鋪設(shè)1 cm～2 cm厚墊層，墊層以油氈布為主，也可直接設(shè)置支座，按80 cm控制支座之間的距離。

3)倒角：為避免搭板由于發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)而使路面損壞，需將搭板靠近橋臺(tái)一端的上緣及牛腿上邊緣制成倒角。

4)填縫：橋臺(tái)和搭板之間的連接部位，為避免徑流滲透，宜使用填縫材料封堵接縫，封堵密實(shí)后再灌注瀝青。

2.1.3搭板施工技術(shù)

在對(duì)搭板進(jìn)行施工時(shí)，首先要按照要求進(jìn)行立模，同時(shí)使搭板表面平整度及坡度都滿足要求。由于基層頂面和搭板之間的距離往往很小，所以在壓路機(jī)經(jīng)過后，可能會(huì)被壓碎。對(duì)此，如果基層頂面和搭板之間的距離在10 cm以內(nèi)，則在對(duì)底面層實(shí)施鋪筑的過程中必須鑿除已經(jīng)鋪設(shè)完畢的基層，重新填筑與底面層相同的混凝土，以此提高臺(tái)背回填強(qiáng)度[3]。

2.2 不設(shè)搭板條件下的引道施工

若不在過渡段設(shè)置搭板，則需要對(duì)臺(tái)后填筑進(jìn)行細(xì)致的設(shè)計(jì)與施工，嚴(yán)格要求壓實(shí)度，也可采用特殊結(jié)構(gòu)措施，比如鋪設(shè)土工格網(wǎng)等。

2.3 地基處理

對(duì)橋背軟基進(jìn)行有效處理，是防治過渡段沉降的重要方法。軟基處理方法有：換填、超載預(yù)壓、排水固結(jié)、工程樁等，需要根據(jù)不同的實(shí)際情況妥善選取，通過對(duì)軟基的處理來大幅提高地基承載能力，避免產(chǎn)生不均勻沉降。修筑于軟基上的橋臺(tái)大多選用樁基礎(chǔ)。若在深厚軟基上建設(shè)高路基，則在填料自重作用下軟土將不斷向兩側(cè)擠動(dòng)而使基樁受到較大作用力，導(dǎo)致橋臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)或移位。為了防止這種情況的發(fā)生，應(yīng)減輕填料重量，加強(qiáng)地基土體，或直接采用基樁，從而抵抗土體側(cè)移施加的作用力。

對(duì)于孔隙比與含水量都很大，同時(shí)還含有大量有機(jī)物質(zhì)的地基土，應(yīng)施以換填處理，根據(jù)軟土厚度確定換填的深度。如果是一般的粘土，則適當(dāng)開挖翻曬即可。當(dāng)實(shí)際的填土高度在4 m以內(nèi)時(shí)，按0.6 m控制開挖深度；當(dāng)實(shí)際的填土高度超過4 m時(shí)，按1.0 m控制開挖深度。通過翻曬使土體含水量達(dá)到最佳值±2%后，開始回填，直到密實(shí)。在回填時(shí)應(yīng)注意，應(yīng)留60 cm左右的厚度回填石灰土。如果施工在雨季進(jìn)行無法晾曬，則可全部回填石灰土。回填一定厚度石灰土的目的在于形成漸變帶，防止沉降發(fā)生突變。

2.4 臺(tái)后填筑

2.4.1填料選擇

臺(tái)后一定范圍內(nèi)必須填筑符合工程要求的優(yōu)質(zhì)填料。考慮到過渡段具有剛?cè)徇^渡特征，所以填料剛度需要保持在橋臺(tái)、路基之間。因臺(tái)后施工條件有限，壓實(shí)困難，但對(duì)填料壓實(shí)度卻有著很高的要求，所以還要優(yōu)先考慮那些容易被壓實(shí)的填料。除此之外，填料還應(yīng)具有一定透水性。近幾年，隨著材料工業(yè)快速發(fā)展，可用于臺(tái)后填筑施工的材料類型越來越多，尤其是有機(jī)輕質(zhì)材料，如泡沫苯乙烯等[4]。

2.4.2臺(tái)后回填

首先，填料應(yīng)級(jí)配得當(dāng)，沿縱向的回填長(zhǎng)度在基底處要達(dá)到2 m以上，同時(shí)按照1∶1的要求設(shè)置臺(tái)階，使頂面回填長(zhǎng)度能夠比搭板有效長(zhǎng)度大。其次，如果回填部位有水浸入，則需根據(jù)要求增設(shè)砂礫層。最后，填料分層平鋪，和橋臺(tái)接觸的部位應(yīng)注意壓實(shí)度。

2.4.3填料壓實(shí)

1)開工前，先將臺(tái)背填土視作特別夯實(shí)區(qū)域，同時(shí)對(duì)其寬度進(jìn)行劃定，通常要在3 m以上。這一范圍中的填土壓實(shí)度必須比相同層次路基高。

2)必須采用分層的方法進(jìn)行夯實(shí)，對(duì)于臺(tái)背，其填料松鋪厚度不能大于路基，且每個(gè)填筑層的厚度都要小于20 cm。

3)在涵洞和通道等處，可在填筑完路堤后進(jìn)行開挖，以此縮減夯實(shí)的作業(yè)寬度，同時(shí)填筑級(jí)配砂礫。

4)嚴(yán)防橋面或路面上的積水進(jìn)入到臺(tái)背內(nèi)部，否則將導(dǎo)致填土發(fā)生沉降。

5)對(duì)臺(tái)背填料的壓實(shí)度必須予以嚴(yán)格控制，使其能夠達(dá)到規(guī)定。

目前最常用的壓實(shí)度檢測(cè)方法為環(huán)刀法，由于操作十分簡(jiǎn)單，所以受到很多部門的歡迎。但在實(shí)際檢測(cè)時(shí)需注意，當(dāng)用此方法取樣時(shí)，因存在很大振動(dòng)力，所以土樣狀態(tài)可能與原狀態(tài)不符，對(duì)檢測(cè)精度造成影響。對(duì)此，應(yīng)采用電動(dòng)取土器實(shí)施取樣，以保證檢測(cè)精度。

3 結(jié)語

路基沉降、地基沉降、橋梁部分位移與局部沉陷是造成路橋過渡段沉降的主要原因，為防止沉降發(fā)生，應(yīng)采用可行的技術(shù)措施做好路基路面施工，如合理設(shè)置過渡段搭板、加強(qiáng)地基處理、優(yōu)化臺(tái)后填筑等，以此保證路橋過渡段結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)橋頭跳車等問題危及行車安全。

[1] 熊衛(wèi)明.簡(jiǎn)論道路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)及質(zhì)量控制[J].山東工業(yè)技術(shù),2017(9):104.

[2] 曹 亮.試論道路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)[J].低碳世界,2016(18):181-182.

[3] 廖 藝.試析道路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)要點(diǎn)[J].技術(shù)與市場(chǎng),2015,22(8):105-106.

[4] 馬東旭.道路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版),2015,11(1):254-255，259.