公路橋梁過(guò)渡段路基路面施工技術(shù)探析

朱志強(qiáng)

（中交四公局第一工程有限公司 北京市 100020）

0 引言

道路橋梁工程組成部分非常多，大體上可以劃分為路基、橋梁、路面等項(xiàng)目。主要承載對(duì)象為車(chē)輛、人群，可以起到方便車(chē)人通行的作用。道路橋梁實(shí)際建設(shè)中，如果過(guò)渡段施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，就會(huì)產(chǎn)生跳車(chē)等問(wèn)題，影響駕駛舒適度和安全性。特別是對(duì)于軟土過(guò)渡段，很容易產(chǎn)生不均勻沉降、路面裂縫等病害，需要提高路橋過(guò)度段施工質(zhì)量，對(duì)路基及路面等施工，加強(qiáng)質(zhì)量控制，確保工程在建設(shè)時(shí)安全可靠的，且質(zhì)量穩(wěn)定。

1 工程概況

本次研究的工程屬于某路橋工作，起點(diǎn)樁、終點(diǎn)樁分別為K1+855.33、K2+523.35，全長(zhǎng)520m。在路橋工程設(shè)計(jì)中，本路橋工程的寬度為16m。工程量大、軟基，為此過(guò)渡段的施工更是比較困難。如果在軟基處理時(shí)不得當(dāng)，則容易造成系列問(wèn)題的出現(xiàn)，如腐蝕、路基和路基沉降（不均勻型），讓工程質(zhì)量大打折扣。為了盡量避免上述出現(xiàn)的這些問(wèn)題，在工程開(kāi)展的實(shí)際時(shí)需要采用對(duì)應(yīng)的方法，提升質(zhì)量質(zhì)量，確保工程安全可靠。

2 公路橋梁中過(guò)渡段路基路面的施工

結(jié)合路橋工程的整體狀況，要從每個(gè)細(xì)節(jié)方面著手，確定整體的施工方案，從路堤與橋臺(tái)過(guò)渡、路堤與橫向結(jié)構(gòu)過(guò)渡、路堤與路塹過(guò)渡三個(gè)方面出發(fā)，從而保證路橋過(guò)渡段最終的施工質(zhì)量。

2.1 施工工藝

為了能夠保證建筑工程的施工效益，必須要保證路橋橋梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、路基強(qiáng)度達(dá)標(biāo)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。想要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，在確保將橋臺(tái)、橫向結(jié)構(gòu)建設(shè)完畢，且在基坑回填完成后，即可展開(kāi)過(guò)渡段路基路面建設(shè)。本工程過(guò)渡段填筑壓實(shí)工藝標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。在能夠滿(mǎn)足表1相關(guān)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)之后，即可展開(kāi)提前準(zhǔn)備工作[1]。

表1 路橋過(guò)渡段路堤填筑壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)

首先要對(duì)過(guò)渡段路基進(jìn)行測(cè)量放樣操作，之后對(duì)地面進(jìn)行碾壓、分?jǐn)?、鋪平。為了能夠保證路基穩(wěn)定性、路面堅(jiān)實(shí)深度，本工程在設(shè)計(jì)中決定采取分層碾壓方案，最大程度上提高路基的強(qiáng)度。檢測(cè)路基整體的壓實(shí)度，在路基處理完畢后，展開(kāi)邊坡修整，完成整個(gè)施工流程。

2.2 路堤、橋臺(tái)過(guò)渡段施工

時(shí)橋臺(tái)以及路堤過(guò)渡段的剖面結(jié)構(gòu)。該段由組土、基底層、路堤本體所構(gòu)成的。為了能夠提高過(guò)渡段的施工質(zhì)量，確保過(guò)渡段長(zhǎng)度能夠滿(mǎn)足工程標(biāo)準(zhǔn)，避免路基路面產(chǎn)生不均勻沉降問(wèn)題，對(duì)過(guò)渡段長(zhǎng)度要科學(xué)精準(zhǔn)計(jì)算，明確施工的范圍。結(jié)合公式：

式中：L-過(guò)渡段長(zhǎng)度；H-路堤高度；5m-過(guò)渡段銜接處有5m的冗余長(zhǎng)度。

通過(guò)公式確定過(guò)渡段長(zhǎng)度后，可以先采用混凝土、碎石填充路基，之后用碾壓設(shè)備提高路基整體強(qiáng)度。待到K30≥1000MPa/m2時(shí)，即可將碾壓后的混凝土材料填充到A組料上。在此過(guò)程中，需要嚴(yán)格控制滲水量，路面、橋臺(tái)過(guò)渡段攤鋪厚度不得超過(guò)30cm，壓實(shí)后的每層厚度不得低于15cm[2]。壓實(shí)度是由機(jī)械的參數(shù)所決定，所以對(duì)其運(yùn)行速度一定要做好控制，每分鐘不能超過(guò)8m，而且需要反復(fù)碾壓3次或以上。需要注意一點(diǎn)，在施工過(guò)程中，靠近橋臺(tái)2m位置處不得使用機(jī)械碾壓，采用人工夯實(shí)方法，避免對(duì)橋臺(tái)造成損壞。為有效提升過(guò)渡段強(qiáng)度，需要在路基、橋臺(tái)兩者設(shè)計(jì)一個(gè)配料填充的地帶（5m）。臺(tái)背回填＞2m臺(tái)背由原地面進(jìn)行；＜2m由原地下挖到距離臺(tái)背2m位置再進(jìn)行施工，保證高度。嚴(yán)格規(guī)定臺(tái)背回填的施工程序，每層厚度為20cm，并計(jì)算出土料、灰料用量，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行撒灰、攪拌，倒翻要3次以上，石灰土攪拌必須要足夠均勻，顏色保持一致，在現(xiàn)場(chǎng)鋪平，壓路機(jī)同時(shí)要將其碾壓密實(shí)。填筑一層需要加10cm臺(tái)階，這主要是讓路基以及回填石灰可以更扎實(shí)[3]。

在構(gòu)建橋臺(tái)混凝土搭板時(shí)，需要根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)做好立模，保證混凝土表面的坡度、整度與施工標(biāo)準(zhǔn)一致。在壓路機(jī)通過(guò)時(shí)，需要考慮工程搭板靠近橋頭部位混凝土頂面與基層頂面距離小、薄，可能會(huì)出現(xiàn)壓碎的情況。為了可以避免這類(lèi)問(wèn)題，規(guī)定工程搭板頂面距離基層10cm內(nèi)的情況，在下面層鋪筑當(dāng)中要先將鋪好的水泥和碎石鑿除，使用瀝青混合料找平和填筑，確保整個(gè)臺(tái)背回填的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

2.3 路堤與橫向結(jié)構(gòu)過(guò)渡段施工

在進(jìn)行路堤、橫向結(jié)構(gòu)施工中，要將組土填充到橫向結(jié)構(gòu)兩側(cè)部位。施工時(shí)要求兩側(cè)同時(shí)填土，并派專(zhuān)人控制兩側(cè)填土厚度、壓實(shí)度保持一致，避免兩側(cè)施工系數(shù)不一致造成不均勻沉降等問(wèn)題。在工程現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量顯示，填充厚度達(dá)到1m以上時(shí)，主要是采用機(jī)械施工。靜載壓路機(jī)在工程現(xiàn)場(chǎng)使用不夠理想，取法將結(jié)構(gòu)兩端壓實(shí)（實(shí)際檢測(cè)壓實(shí)度為86%，無(wú)法達(dá)到95%的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)）[4]。對(duì)兩側(cè)填土采用振動(dòng)壓實(shí)機(jī)做好壓實(shí)處理，松鋪厚度需要控制在20cm范圍，提高路基總體強(qiáng)度、穩(wěn)定。本工程橫向結(jié)構(gòu)兩側(cè)回填主要以塊石、石灰為主，塊石厚度為0.9~1.0m，兩層填筑方案。在石灰填筑當(dāng)中，第一層、第二層的厚度保持一致，壓實(shí)度在95%以上，每層厚度為20cm。在完成施工段之后，對(duì)整個(gè)過(guò)渡段進(jìn)行性能檢查，結(jié)果可以達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。注意卸土完成之后，需要做好推平、碾壓。堤高3m以上的情況下不得停放大型機(jī)具或?qū)Ψ酵亮?、石料。特別是對(duì)于軟土路堤來(lái)說(shuō)，兩側(cè)相隔10m位置禁止挖水塘、挖溝，并且不得避免破壞沉降測(cè)量裝置。施工完成后，對(duì)路基沉降量采用雙曲線法、三點(diǎn)法等，進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量和計(jì)算。結(jié)合工程的特點(diǎn)，可選用誤差比較小的方法[5]。

2.4 路堤與路塹過(guò)渡段施工

在路塹過(guò)渡段、路堤過(guò)渡段施工時(shí)，需要采用填筑、開(kāi)挖的方案開(kāi)展施工，由這兩層面做好質(zhì)量控制。但要注意在兩者的銜接部位，需要在施工時(shí)就完善坡度的測(cè)量工作。在坡度在1：1以上時(shí)，采用碎石材料填筑。對(duì)于坡度在1：1以下時(shí)，要采用粒徑較小的砂石進(jìn)行填充，將坡度控制在1：2左右，保證路橋良好的過(guò)渡。在坡度施工完畢后，要嚴(yán)格控制臺(tái)階開(kāi)挖高度，如果高度不足1m，則要重新施工[6]。為了減少滲漏問(wèn)題發(fā)生率，要使用隔水效果好的材料，也可以在路基路面部位設(shè)置硬塑料管導(dǎo)水，減少路基中的積水，配合碾壓將土壤中的水排出。本工程采用了直徑15cm的排水管，在管道壁中設(shè)置了若干小孔（直徑大約為5mm）。保持排水管之間的間距，控制在9~11cm之內(nèi)，這樣可以有效改善路基路面透水性，確保路基內(nèi)部土體強(qiáng)度能夠達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

在整平時(shí)，要事先在橋臺(tái)橋背部標(biāo)注攤鋪厚度，人工配合攤鋪設(shè)備沿著橋臺(tái)左右兩側(cè)對(duì)稱(chēng)攤鋪，標(biāo)高推平完畢后使用平地機(jī)推平。在攤鋪當(dāng)中，路基面要做成路基兩側(cè)4%排水坡，便于排水作業(yè)。在碾壓夯實(shí)當(dāng)中，在可以控制含水率的基礎(chǔ)上進(jìn)行碾壓，一旦含水量超標(biāo)，要進(jìn)行晾曬到符合標(biāo)準(zhǔn)后再碾壓。由兩側(cè)開(kāi)展碾壓的工作，順序?yàn)閮蓚?cè)-中間，速度為慢壓-快壓、靜壓-振壓。20t壓路機(jī)碾壓。靠近橫向部位，需要平行結(jié)構(gòu)物背壁橫向碾壓。距結(jié)構(gòu)物2m且填筑厚度不＜1m時(shí)，使用小型振動(dòng)打夯機(jī)做好夯實(shí)工作，每一個(gè)方案均如下開(kāi)展：1次靜壓-1次弱壓-1次強(qiáng)振，如果經(jīng)過(guò)該流程之后無(wú)法保證夯實(shí)質(zhì)量，還要增加1次強(qiáng)振，直到可以滿(mǎn)足工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為止。路基運(yùn)行速度控制在7-8m/min，輪機(jī)重疊量為40cm，達(dá)到無(wú)死角、無(wú)漏壓，確保碾壓的均衡度。

2.5 路橋過(guò)渡段路基路面施工效果

施工完成后，為了可以有效評(píng)估施工的總體質(zhì)量，需要對(duì)過(guò)渡段的質(zhì)量開(kāi)展檢查工作。最重要的一項(xiàng)檢查項(xiàng)目就沉降檢測(cè)。一般使用邊樁、沉降的施工階段時(shí)就實(shí)時(shí)觀測(cè)，當(dāng)出現(xiàn)沉降量大的時(shí)候，需要做好2~3次/d的觀察。在兩次填筑間隔時(shí)間比較長(zhǎng)的情況下，3d觀察一次，路堤分層填筑達(dá)到預(yù)壓高程并在預(yù)壓期前2-3個(gè)月時(shí)間段內(nèi)，每5天做好一次觀察。3個(gè)月之后則需要1-2個(gè)星期進(jìn)行一次觀察即可。這種觀察的工作需要一直持續(xù)到預(yù)壓的末尾。觀測(cè)點(diǎn)每隔50m布置一個(gè)的，檢測(cè)路面沉降斷面，路基面形成后分別在路基中心、路肩兩側(cè)設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)樁，一共布置三個(gè)點(diǎn)，和邊樁沉降同時(shí)監(jiān)測(cè)。采用鋼釬檢測(cè)樁，長(zhǎng)度為1.5m。檢驗(yàn)結(jié)果顯示，路基與橋臺(tái)、橫向結(jié)構(gòu)、路塹過(guò)渡段的填充壓實(shí)度、路基穩(wěn)定性、沉降系數(shù)、強(qiáng)度系數(shù)等都可以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。工程在投入使用6個(gè)月后再次檢測(cè)，路橋過(guò)渡段使用期間，沒(méi)有出現(xiàn)不均勻沉降、腐蝕、滲水、裂縫等現(xiàn)象。

3 路橋過(guò)渡段常見(jiàn)病害及其控制

3.1 不均勻沉降

路橋過(guò)渡段最常見(jiàn)的一種病害是不均勻沉降。主要原因可能是和雨水侵蝕或壓實(shí)度不達(dá)標(biāo)等引起的。

為了避免產(chǎn)生不均勻沉降問(wèn)題，本工程在過(guò)渡段路基施工中采用了排水管，可以減少降雨對(duì)路基路面的影響，預(yù)防過(guò)渡段路基路面不均勻沉降問(wèn)題。此外，在正式施工前，要加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)勘察，特別是要測(cè)量軟土路基的性能參數(shù)。施工中配合使用灌注樁技術(shù)，提高路基的整體強(qiáng)度，降低路基中的含水量，可以減少沉降問(wèn)題發(fā)生。為了可以確保壓實(shí)度能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，在使用壓路機(jī)壓實(shí)填充后，要及時(shí)測(cè)量壓實(shí)度系數(shù)，必須要大于95%。由于過(guò)渡段防護(hù)破也會(huì)造成不均勻沉降問(wèn)題。為了避免病害問(wèn)題發(fā)生，在施工當(dāng)中通過(guò)設(shè)置方格草護(hù)坡、設(shè)置漿砌片等方案，提高過(guò)渡段路基路面的穩(wěn)定性，減少降低臺(tái)背填土的流失，可以更好確保路面以及路基的穩(wěn)定。

3.2 不可逆形變

不可逆形變是指物體結(jié)構(gòu)一旦產(chǎn)生了變形問(wèn)題，無(wú)法恢復(fù)到原狀的病害。過(guò)渡段不可逆形變問(wèn)題和路基壓實(shí)度關(guān)系密切。且路基、路面液限，與壓力系數(shù)是正比關(guān)系。也就是某個(gè)部位長(zhǎng)期受壓，就會(huì)產(chǎn)生不可逆形變情況，增加了坍塌風(fēng)險(xiǎn)。

為了能夠控制不可逆形變等問(wèn)題，主要是配合使用土工網(wǎng)格加筋方案，可以有效控制施工前后的沉降差，讓過(guò)渡段由于壓力的問(wèn)題而產(chǎn)生的變形得以避免，提高總體的施工質(zhì)量。在地基施工中，要選擇壓實(shí)機(jī)、填料含水量、分層填筑等環(huán)節(jié)也會(huì)造成不可逆形變問(wèn)題產(chǎn)生。因此，要根據(jù)工程建設(shè)水文條件、土壤條件，采用機(jī)械壓實(shí)和人工壓實(shí)相配合的方案，嚴(yán)格控制填料的含水率，不得超過(guò)1%。

3.3 腐蝕

路橋過(guò)渡段腐蝕問(wèn)題也較為嚴(yán)重，腐蝕事故與鋼材質(zhì)量有著直接關(guān)聯(lián)。如果產(chǎn)生了腐蝕問(wèn)題，會(huì)增加過(guò)渡段坍塌概率。為了解決這類(lèi)問(wèn)題，施工時(shí)對(duì)鋼筋質(zhì)量要做好控制。在鋼筋入場(chǎng)前檢驗(yàn)中，要加強(qiáng)質(zhì)量檢驗(yàn)工作，如果發(fā)現(xiàn)了銹蝕、彎曲現(xiàn)象，不得進(jìn)場(chǎng)并退回。鋼筋施工中要采用“三檢”制度，包括自檢、復(fù)檢、驗(yàn)收三個(gè)環(huán)節(jié)，“三檢”合格之后再進(jìn)入到下一個(gè)施工環(huán)節(jié)。雨水長(zhǎng)期侵蝕也會(huì)加劇鋼筋腐蝕問(wèn)題，所以還要注重排水工作，避免雨水長(zhǎng)期堆積侵蝕鋼筋，影響路橋過(guò)渡段的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。本工程再施工中，重點(diǎn)優(yōu)化了排水設(shè)計(jì)方案，并且將在后期投入使用中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何的腐蝕情況。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜合以上，在路橋過(guò)渡段施工時(shí)，需要在施工前，對(duì)路橋過(guò)渡段可能出現(xiàn)的沉降原因進(jìn)行分析，了解具體情況才能采取對(duì)應(yīng)策略來(lái)優(yōu)化施工的方案?？茖W(xué)利用路橋過(guò)渡段路基路面施工技術(shù)，全面掌控技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和施工要求，可有效避免路橋過(guò)渡段沉降、腐蝕、不可逆變形等問(wèn)題的出現(xiàn)，確保車(chē)輛行駛安全，促進(jìn)交通運(yùn)輸業(yè)更好發(fā)展。