公路橋梁沉降段道路施工技術(shù)

黃貴業(yè)

湖南中順交通工程有限公司 湖南長(zhǎng)沙 410010

隨著公路建設(shè)行業(yè)的快速發(fā)展，公路橋梁沉降段道路的施工成為了項(xiàng)目質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如果沉降段道路施工技術(shù)不夠合理、完善，必然會(huì)影響到后期的運(yùn)營(yíng)維護(hù)和交通安全，所以必須對(duì)其加以重視。現(xiàn)階段公路橋梁沉降段道路的施工仍然存在不少問(wèn)題，本文將對(duì)公路橋梁沉降段道路施工過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題和解決方案進(jìn)行分析、研究。

1 公路橋梁沉降段道路施工問(wèn)題的原因分析

1.1 路橋沉降段設(shè)計(jì)不合理

為解決橋梁與道路連接部分的剛?cè)徇^(guò)渡問(wèn)題，最普遍的處理方式就是設(shè)置橋頭搭板。橋頭搭板能夠在車輛通過(guò)時(shí)起到緩沖作用，即使臺(tái)背填土沉降也不至于使路面凹凸不平。搭板的結(jié)構(gòu)尺寸、材料強(qiáng)度、錨固方法、截面形式等都會(huì)影響其緩沖效果，且搭板的施工難度較大，一旦沉降段搭板設(shè)置不合理或施工有偏差，都會(huì)極大地降低道路與橋梁的穩(wěn)定性，出現(xiàn)不均勻沉降，進(jìn)而導(dǎo)致搭板斷裂，對(duì)車輛的正常通行產(chǎn)生較大影響[1]。

1.2 臺(tái)背回填材料選擇不當(dāng)

因施工場(chǎng)地和條件有限，橋梁臺(tái)背回填常采用普通黏性土，其顆粒細(xì)、孔隙小、透水性弱，力學(xué)性質(zhì)隨含水量大小而變化。臺(tái)背回填料壓實(shí)度不夠或存在地表水、地下水時(shí)，往往會(huì)使臺(tái)背路基無(wú)法達(dá)到最優(yōu)含水量，降低了路基的承載力和強(qiáng)度。在車輛荷載和填土自重的長(zhǎng)期作用下，路基逐漸產(chǎn)生變形和不均勻沉降，最終出現(xiàn)臺(tái)背下沉跳車現(xiàn)象。

1.3 施工工藝對(duì)臺(tái)背回填的影響

受臺(tái)背施工作業(yè)面、工序和經(jīng)驗(yàn)的限制，臺(tái)背回填區(qū)域普遍難以碾壓到位，且壓路機(jī)振動(dòng)力過(guò)大時(shí)也會(huì)給橋臺(tái)帶來(lái)一定隱患，故此臺(tái)背回填材料的壓實(shí)質(zhì)量是影響沉降段路基路面變形的一個(gè)重要因素。

1.4 橋頭地基處理不科學(xué)

溝谷地段的地基承載力小、強(qiáng)度低，含水量很高，壓縮變形很大。位于此處的橋梁結(jié)構(gòu)若在設(shè)計(jì)階段對(duì)地基的物理力學(xué)性質(zhì)勘探得不夠全面，或是地基處理深度和方法與實(shí)際情況有差異，都會(huì)讓軟土地基的處理措施無(wú)法達(dá)到預(yù)期效果，這就造成了橋頭路基變形過(guò)大和不均勻沉降。

2 公路橋梁沉降段道路施工問(wèn)題的解決方案

2.1 做好路橋沉降段設(shè)計(jì)

對(duì)于路橋沉降段普遍采用的橋頭搭板技術(shù)，目前還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，但可把握以下幾個(gè)控制要素：①在路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，搭板隨著路基路面容許工后沉降所產(chǎn)生的傾角變化；②橋梁臺(tái)背受機(jī)械和作業(yè)面所限難以壓實(shí)的回填土范圍或預(yù)留的回填范圍；③搭板的錨固方法、結(jié)構(gòu)尺寸、配筋和截面形式。同時(shí)，在路橋沉降段路基中加鋪土工格柵，使土工格柵與路基填土共同承擔(dān)車輛荷載和填土自重荷載，充分發(fā)揮填土的抗剪強(qiáng)度，控制填土的側(cè)向變形和位移，降低橋頭路基的不均勻沉降差異，從而大大提高路基的整體承載力和強(qiáng)度[2]。

2.2 合理處治橋頭軟土地基

我國(guó)對(duì)于軟土地基處治方法常見(jiàn)的有清淤換填、拋石擠淤、超載預(yù)壓、排水固結(jié)、高壓注漿和樁基加固等。清淤換填和拋石擠淤適用于軟弱土層較淺的情況，這兩種處治方法便捷快速，成效明顯。超載預(yù)壓和排水固結(jié)適用性較廣，可增強(qiáng)地基的抗剪強(qiáng)度，并通過(guò)地基土固結(jié)提高地基承載力，同時(shí)保證了地基的延展性、減少次固結(jié)產(chǎn)生的沉降，但在實(shí)際操作中也有很多不確定因素，比如排水體的位置設(shè)置不當(dāng)很可能會(huì)影響排水效果。高壓噴射注漿和深層攪拌樁、擠密砂樁等樁基加固法可縮短地基固結(jié)時(shí)間，快速提高地基強(qiáng)度和承載力，減小路基工后沉降，加固效果優(yōu)異，而且處治過(guò)程不影響路基填筑，且不影響周邊環(huán)境和既有建筑物，但造價(jià)較高以及設(shè)計(jì)方法尚待進(jìn)一步完善。對(duì)橋梁及路橋沉降段位置進(jìn)行詳細(xì)而全面的地勘調(diào)查、研究后，根據(jù)不同的地質(zhì)情況、地層結(jié)構(gòu)，不同的氣候條件及工況，可采用不同的軟土地基處理方式，改善地基的物理力學(xué)性能，縮小路橋的沉降差。

2.3 選擇合適的填料和施工工藝

橋梁臺(tái)背回填宜采用砂礫、石渣、碎石等強(qiáng)度高、壓實(shí)快、透水性好的填料，有利于提高臺(tái)背路基壓實(shí)度、減小地表水和地下水的危害。嚴(yán)禁選用淤泥、沼澤土以及含植物、生活垃圾、雜物和含水量過(guò)大的土作為臺(tái)背回填材料。為了降低填土自重對(duì)地基產(chǎn)生的應(yīng)力，減少地基沉降，也可采用如粉煤灰、工程塑料等輕質(zhì)填料，但缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴且有可能溶解，安全性存疑。在填筑路橋沉降段路基前，選取不同的填料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)比較，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果選擇壓實(shí)效果最好、滲水性能最優(yōu)的填料進(jìn)行填筑。施工時(shí)采用分層填筑、分層碾壓、分層檢測(cè)的方法，分層厚度宜比正常路段更薄，選用小型機(jī)具對(duì)臺(tái)背回填區(qū)域進(jìn)行壓實(shí)[3]。

2.4 加強(qiáng)沉降段路基邊坡的維護(hù)

為防止地表水對(duì)路基的滲透和沖刷，造成嚴(yán)重的變形和沉降，因此要對(duì)沉降段路基邊坡加強(qiáng)維護(hù)。應(yīng)用較廣的方法是草型護(hù)坡，簡(jiǎn)述其原理就是利用挖掘機(jī)將木樁打入路基邊坡持力層，處理好木樁的密度將草簾鋪設(shè)均勻，再進(jìn)行填土，利用草簾吸收、控制地表水，減小路基沉降的風(fēng)險(xiǎn)。另一種同樣應(yīng)用廣泛的方法是石砌圬工防護(hù)法，這種方法主要是對(duì)路基邊坡噴射混凝土，防止地表巖石風(fēng)化、產(chǎn)生裂隙，阻止地表水滲入，但由于混凝土造價(jià)較高所以不如草型護(hù)坡更為實(shí)用。

2.5 控制填料的質(zhì)量和性能

在施工過(guò)程中，對(duì)路橋沉降段路基填料的質(zhì)量和性能也需要進(jìn)行控制和管理，確保填料的物理力學(xué)性質(zhì)、有機(jī)物和雜質(zhì)含量、含水量等控制在最佳范圍內(nèi)，如果不滿足要求應(yīng)及時(shí)采取措施。對(duì)填料塑性指數(shù)的測(cè)定，是避免道路發(fā)生沉降的關(guān)鍵步驟，塑性較低或超出限定范圍，均需要對(duì)填料性能進(jìn)行改善。這樣可盡量避免因路基填料質(zhì)量和性能不合格而引起的路基沉降。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，公路橋梁沉降段道路施工過(guò)程中存在的問(wèn)題遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止如此，解決方法也非局限于上述所提到的種種。公路是一個(gè)國(guó)家交通建設(shè)的重要組成部分，不但影響到交通安全也會(huì)影響到經(jīng)濟(jì)發(fā)展，甚至影響到社會(huì)穩(wěn)定，所以公路工程建設(shè)是一項(xiàng)值得研究的課題，也是一項(xiàng)需要不斷改進(jìn)和提高的領(lǐng)域，必須引起我們足夠的重視。