路橋過渡段路基路面設計及其沉降處理分析

許世芹（華設設計集團股份有限公司，江蘇 南京 210000）

我國是世界上最大的基建國家，在建筑工程施工方面有著得天獨厚的優勢，隨著社會的不斷發展，人們對于建筑質量的要求也在不斷增加，傳統的施工工藝已然無法滿足當前社會發展需要，尤其在出行工具越發多樣化的今天，傳統的路基路面質量很有可能會因自身承重力不足而受到影響，這不僅會對國民的出行安全產生安全威脅，同時還會對整個橋路工程施工單位的口碑造成不利的影響。為了避免這一情況發生，相關企業在進行路橋過渡段施工過程中需要根據實際情況選擇相應的施工工藝。采用先進的施工工藝，提升橋梁工程的防水性能以及穩定性，從根本上實現提高施工安全質量的目的。

1 路橋過渡段路基路面沉降原因分析

1.1 橋臺背堤壓實不足

從相應的大型公路平臺橋整體對應的施工技術規范中可以看出，施工人員在準備整體施工時，必須對橋臺平背等部位進行整體壓實加固處理。但在具體的實際橋梁施工中，由于施工過程中受許多客觀因素的直接影響，使得大型橋梁平臺臺背的壓實遠不能完全達到要求。因為鋼梁橋涵一般處于溝壑起伏的地形地帶，地形橫向起伏較大，地下室的水位較高，而其鋪在地基上的混凝土多屬于橋梁工程防水性能差、極易積水而引起橋體沉降的軟土結構。另外，由于橋頭地段路基一般有基礎填筑高度，需要在基礎上加載混凝土承受各種附加條件應力，基礎沉降及土體變形較其他路段更為嚴重，橋梁軟基尤其如此[1]。

1.2 路面下沉

施工過程中，碎石、礫石、砂土以及屬于亞砂質的地層等容易壓實；而粉質的砂土和帶毛細顆粒的砂土，雖然也較易壓實，但在土壤飽水高壓下，容易轉變為無流動性的狀態，從而完全喪失其承載能力；黏性土路基的壓實難度稍小，但由于其路基高度黏性，不易發生滲漏，即使不被壓實，也能有效地保證路基的防滲透性[2]。對臺基的背面，尤其是于主橋臺墻后側和側翼墻內側所需采用的橋頭填土，由于受操作占地面積大、不易正常施工使用的各種壓實施工機具等客觀因素的雙重影響，難以及時滿足國家規定的施工要求；對橋頭回填下沉陷物的病害處理問題，也缺乏足夠的管理意識，未能從根本上嚴格把控橋頭回填建筑材料的施工質量、在適當的當地氣候條件下及時進行基礎建設和養護施工。

1.3 剛性差異

公路橋梁剛度的差異也是公路橋梁過渡階段路基與路面發生沉降的一個重要原因，這主要是由于公路橋梁與路面在結構上有很大的相似性，公路本身屬于柔性建筑，由公路基礎和路面共同構成，而橋梁屬于剛性建筑，其承載能力和剛度都要高于普通公路。所以在車輛高速通過的時候，橋梁一般不會因自重的影響而發生變形[3]。因此，在路橋過渡階段，路基路面會出現不同程度的傾斜。

1.4 設計要素

在高速公路路橋及過渡段，造成橋梁路基及橋臺路面嚴重沉降的主要原因除以上具體論述外，還包括橋梁路基及橋臺的設計、壓實橋梁的施工與維護、過渡段橋梁搭板結構設計等。橋梁施工中，根據實際施工情況，應盡量優先選擇適當的鋪筑時間和施工地點，人工鋪筑整個過渡段的主橋臺面，若不能完全壓實，將對整個過渡段的搭板壓實和施工效果產生極為不利的影響。所以，在建筑橋臺基層鋪筑板的施工設計過程中，盡可能做到橋臺搭板在壓實前已全部鋪筑完畢。另外，在我們進行建筑施工的過程中，排水系統也是一個直接影響工程質量的重要因素，完全不能忽視。如果某些填料在施工過程中總體含水率變得過高，或施工水平和配料的設計不完全符合要求，那么也會在很大程度上降低建筑土的承載力，使建筑土產生不同程度的膨脹沉降。

2 路橋過渡段路基路面的改進設計和施工技術

2.1 改變原有施工方式和觀念

在進行工程施工過程中，相關企業需要加強設計和施工階段質量管理，要嚴格實行各級政府和有關部門質量責任制，明確工程項目負責人、設計人員和施工隊伍的質量責任，建立工程質量資料和信息動態反饋機制，隨時關注、了解施工過程中的各項質量管理控制情況，及時發現和糾正存在的問題。為了達到較好的加固效果，滿足路基沉降穩定的要求，必須根據工點的實際情況選擇適當的加固方法[4]。在實際工程中，許多情況下一種處理方法難以滿足設計要求，處理后的地基效果往往不能令人滿意，因此必須采用多種地基處理方法相結合。

2.2 綜合協調各環節

建筑單位在進行施工過程中需要采用多方合作的模式，合力建設路橋過渡段。正如我們前面所述，由于路橋過渡段的施工屬于戶外作業，因此在施工過程中遇到厚度較小的軟土表面出現淺而薄的固結沉降物時，就需要在較短的時間內對這些沉降物進行全部處理，從而減少滑移損壞的危險。該工藝中，一般情況下可考慮選擇較簡單的淺層處理方法，以便施工單位使用。如果軟土地層較厚，則可根據不同用途采用排水固結或其他與土相結合的復合地基。在軟土層間夾砂或下臥層為排水砂層的情況下，應優先采用排水固結法，必要時結合堆載預壓或真空預壓；在砂層為可液化層的情況下，可采用擠密砂樁或碎石樁等[5]。在選擇處理措施時，路堤的標準設計高度和寬度也是需要考慮的一個重要因素。采用擠出式換填法施工時，寬、低壓力路基中存在大量壓縮系數較高的泥沙殘余。相反，較窄、較高的公路和橋梁，其地基較易更換。寬闊、高聳的堤壩，由于其承載力較大，在地基內部形成了較深的壓土層，直接導致土中深層的沉降。

2.3 提升人員專業技術水平

增加經費投入，提高路橋過渡段設計和施工人員的專業技術水平，各有關企業應加大對技術人員的教育和培訓力度，著力提高關鍵技術的運用能力，并為路橋基礎設施建設和服務事業配備一批技術精湛、實際操作能力強的專業技術人員。政府設立專項資金，鼓勵相關技術人員積極推廣改善和創造臺后填筑、站前排水、土墻地基處理、伸縮縫澆筑或焊接等相關技術。要充分發揮設計施工技術人員的主觀能動性，或者要鼓勵他們積極參與高校或其他專業科研單位與機構之間的交流與合作，在研究各種新技術、新材料、新工藝的同時，探索和應用現代電子科學技術，為路橋過渡段設計施工的進一步深化與完善奠定良好的基礎。不僅如此，對于企業而言還要制定相應的管理制度，對于很多人員來講如果沒有制度對其進行限制，他的工作積極性便不會得到較為有效地提升，企業可以根據自身發展現狀制定相應的考核制度，對于技術過關且實踐能力相對較強的員工進行相應的物質獎勵，而對于不思進取的員工則要對其進行相應的警告，在這一過程中，施工單位往往會發生員工本身所擅長的領域，可以將人員進行職位的調動，從而實現人才資源利用的最大化。

2.4 重視材料調查

初壓載荷時樁的上下都會自動產生縱向垂直摩擦力和橫向彈性壓縮變形，并向上和樁身下部傳遞壓力，由上向下逐漸形成橫向摩擦力和阻力，樁身正好是使用彈性變形壓縮地最佳階段。隨著樁體荷載的不斷增大，樁體整體與樁體整體之間橫向縱向運動應力的傳遞，樁端上的混凝土逐漸受到應力的壓縮，樁混凝土的相對應力變形也逐漸增大，樁側抗應力摩擦能力自然也隨之增強。由于土對樁端的阻力逐漸增大，樁端對土的阻力首先已逐漸達到阻力極限，并由此由上向下逐漸擴大了樁端對土的摩阻分布作用范圍，在這一范圍內，土對樁端對樁端的摩阻分布作用由上向下逐漸增大

3 結語

綜上所述，重視路橋過渡段路基路面的設計和施工質量，是公路橋梁建設中一項十分重要的技術任務。合理的規劃設計和良好的過渡路段施工質量是保證整個路段交通運行質量的重要保證。但是，在實際施工中，仍存在很多問題，嚴重影響道路橋梁的正常使用和運行，如橋面堤壩壓實不足，路面沉降，剛度偏差，設計原則不正確等，這些問題都將嚴重影響道路橋梁的正常使用和運行質量，甚至直接導致安全隱患。為此，施工者必須用技術手段緊緊抓住路橋過渡段路基路面設計的重點，并采取以下措施加以解決：控制橋面變形，合理配置橋面，加強橋面承載力，使橋面在正常使用過程中，出現的各種問題得到有效緩解，使橋面在正常使用過程中所帶來的安全隱患得到減少，使車輛在最大程度上方便通行。