道路橋梁沉降段路基路面的施工技術應用探討

徐朋

摘要：對道路橋梁而言沉降段路基路面是一種危害性極大的問題，如果施工單位無法做好沉降段的路基路面施工，必然會在投入運營后發生各種安全事件。為了確保道路橋梁質量達到標準質量，本文以大蘆線航道整治二期工程閔行浦江段5標工程為例，著重探討沉降段路面路基的影響、成因以及本次工程難點，繼而提出道路橋梁沉降段路基路面的施工技術應用要點。

關鍵詞：道路橋梁;沉降段路基路面;施工技術

前言

大蘆線航道整治二期工程閔行浦江段5標工程，位于大治河西段閔行區浦江鎮，主線自大治河南岸豐南路向北起點過橋后上橋下跨大治河，同步下跨閘航公路支線道路后落地，起點至終點與目前現狀三魯公路順接。主線橋梁兩側分別布置地面輔道，連接大治河兩側的防汛通道。主線通行標準為國際城市次干路，輔道為城市支路行車標準，主線車道設計行車速度50km/h，輔道設計行車速度30km/h;規劃紅線寬度42m。本工程施工總長1.167km（K0+432.619～K1+600），其中三魯道路橋長度約831.07m，主橋跨徑組合為（65m+107m+65m）。由于本次項目中存在可能發生路基路面沉降的路段，為了避免沉降段對項目質量造成干擾，對其展開以下探討。

1 沉降段路基路面及難點

1.1影響

近些年，我國交通基礎設施建設步入了新階段，特別是道路橋梁建設方面，其發展直接影響著城市的整體經濟發展水平，表明了道路橋梁建設的重要地位。同時，在道路和橋梁的建設中，如何應對存在的問題是非常重要的，這就是為什么建設單位應避免質量問題，并在出現問題時也應及時采取合理的措施來解決這些問題。為了有效地解決這些問題，通常，在道路和橋梁建設中，橋梁道路過渡段跳車地問題是常見的。問題的原因是下層路基或路面壓實不均勻、充填過程不均勻、充填材料性能差異較大或原原狀土基底未處理好等。當道路車輛在橋上或在道路上的過渡段上行駛時，經常都會發生跳車行駛的現象，極大的威脅著道路行人和交通車輛的安全。詳情如下圖所示：

1.2成因

目前，在道路建筑工程中沉降段路基路面的形成原因諸多，具體可分為以下幾方面：（1）在城市道路建設工程施工中，設計過程中出現的一些問題，便可能會直接引起天然原狀土路基的不均勻沉降。比如說部分工程設計工作人員在前期進行一些道路交通工程設計的工作時候，過于盲目追求一些經濟上的利潤，從而忽視了道路施工的實際使用需求，在江河面積較大的地區大量選擇一些跨徑比較小的橋梁，以至于橋頭與路堤相接的部分太長，影響河道的凈寬度，從而出現河道排水侵蝕道路的問題;（2）在施工時的臺背填筑防護填料材質或數量不能夠到位，導致橋頭路堤上的填料底部發生嚴重位移，致使交通道路主體發生嚴重沉降等;（3）在進行道路交通工程施工過程中，并未能夠嚴格控制其道路施工細節質量，忽視了對道路施工各個階段的把握掌控，以致在施工細節上還可能存在著一些質量把控問題，最終直接影響了整個交通道路的施工質量。例如，在進行臺背橋梁施工時，受到施工期和施工管理技術的因素影響，其并未完全達到施工質量標準，施工存在質量安全隱患，或是在處理橋梁橋臺處不均勻沉降等病害的施工時未引起足夠的重視，而直接引發了施工質量安全問題。

1.3重點

根據三魯公路橋地質勘察報告顯示，擬建場地存在的不良地質現象為地震液化及暗浜，主要由粘性土組成，含有機質、腐植物，且擬建橋址附近填土厚度較大，經調查原為河浜，施工時應注意厚填土可能造成坍塌等不利影響。為了減少橋頭高路基的不均勻沉降、改善橋頭跳車，橋頭采用水泥攪拌樁處理地基，后經現場探勘，此處地下管線錯綜復雜，為減少對施工工期及周邊居民生活環境的影響，橋頭填筑處理方式改為泡沫混凝土。

普通橋頭路基填料密度較大，一般為1950～2250kg/m3，使用在橋頭軟土地基填筑上時，由于路基自重產生的附加應力便會對下層軟土地基帶來影響，且隨著填筑高度的增加路基的自重應力亦會增加，使其對軟土地基產生的附加應力變大，進而壓縮模量變小，發生較大的變形，最終致使橋頭臺背回填區的路基發生較大的沉降。

由于泡沫混凝土密度、自重均較小，其使用在臺背回填時，可明顯減小上層填筑材料對下層軟土地基由于自重應力而產生的附加應力，況且泡沫混凝土抗壓縮能力由于壓縮模量相對較大的原因，比一般普通臺背填料好。

2 道路橋梁沉降段路基路面的施工技術應用要點

2.1施工前期的應用要點

（1）保證材料質量

在沉降段路基路面施工中，材料的質量直接關系到工程的質量，所以一定要注意材料的選擇。路基填充物應盡量選用輕填充物，如礦渣、粉煤灰等，邊緣土應通過減少結構自重來減少變形量。同時，為保證路基路面的防水性能滿足設計要求，還應選用防水性能較高的材料。在施工材料現場驗收時，除規定了現場驗收的相應驗證程序外，還規定了相關人員應在場進行全面的質量檢驗測試，所有的綜合質量檢驗測試結果不合格的建筑材料都不能直接進入現場，更不用說在施工中可以重復使用了。來料加工的成品應妥善管理和儲存，并采取有效的環境保護措施，避免材料損壞和影響材料的使用。

（2）科學挑選設備

路基填筑施工完成后，施工人員需要使用適當的設備對路基進行壓實，從而提高路段的穩定性和承載能力，并保證其能夠長期承受車輛的交通需求。因此，施工人員必須高度重視基礎壓實和加固工作的重要連接部件之間的主要橋梁路基和主梁支承，并同步完成壓實處理工作的關鍵部分如路堤和中間錐坡堤。施工人員一般需要根據隧道橋梁平臺與隧道路堤兩端連接的實際使用情況，選擇合適的橋臺壓實結構工具，并在施工過程中嚴格分析壓實效果，避免壓實效果差等不能滿足設計要求的情況。由于路基沉降段很難使用大型壓實設備施工，施工人員可以使用小型振動設備完成壓實作業。在實際的壓實作業過程中，施工人員需要嚴格控制每一個施工環節，避免出現施工質量缺陷，以及沉降段路基路面處理不到位。首先，施工人員需要合理控制壓實區域的含水率，明確土與路基的干能力與含水率之間的比例關系，結合相應的監測數據繪制駝峰曲線，對水泥進行合理分級，砂石等添加材料嚴格按照相關要求。

2.2施工中期的應用要點

（1）做好搭板安設

在道路工程沉降段的路基路面施工中，有必要根據實際情況合理設置樓板，這樣才能有效處理路基沉降，起到良好的預防作用。應該選擇正確的方式設置帶。例如，可以通過反向坡保留設置帶、橋臺及其接頭，所處的海拔高度和道路連接部分，海拔越高，充分發揮逆向梯度力，有效防止道路沉降的發生，如下圖所示：

在施工板材加工工作中，板材的使用質量應符合施工要求，模具應嚴格按照相關要求制作，每一個細節都應處理。如果地面與底座上表面的距離小于11厘米，則應進行平整，并采用瀝青混凝土填充方法，以增加整個平臺的填充強度。

（2）注意路基施工

在對道路上的地基基層進行基礎施工的鋪設過程中，施工人員不僅應該按照國家相關技術規范和施工標準要求來組織進行，同時還要根據實際施工情況，對不同較大施工量的路段應該采取不同的施工方法，以不斷提高施工路面的整體承載力，不斷擴大縮小施工路堤和其他橋梁平臺之間的整體沉降差。此外，在大橋修筑路基厚度較大的主梁軟土基礎地層的修筑過程中，經常性還會同時出現由于主梁填充軟土材料重力擠壓進入而使主梁軟土基層地基結構產生重力移動的異常現象，進而在無形中嚴重增大了路基樁的承壓力，從而直接使主梁橋臺結構發生重力轉動，對大橋路基修筑質量性能造成嚴重影響。對此，相關部門工作人員表示應及時進行深入調查分析，對增強縫隙地基進行減重材料用量回填時，一定力求要適當減輕其材料用量，并適當使用增強縫隙地基的使用剛性。如果實際情況條件允許，還是可以考慮借助雨水基樁對建筑地基墻體側向的雨水流動過程進行溫度控制。

（3）保證路面質量

在對沉降段內的路面進行沉降施工時，應當合理設計選擇沉降路面施工材料，本沉降工程主要選用的材料是普硅水泥、碎石和礫石、天然砂等。碎石砂礫石的最大粒徑應當不得小于超過31.5mm，含泥土質量均值應當嚴格控制在1%以內，壓縮率均值應當不得低于超過15%，孔隙壓縮率均值應當嚴格控制在45%以內;天然碎礫砂的細度模數均值應當在2.5以上，級配水平應與規范標準的規定要求相一致。在鋪裝混凝土層鋪設前，應檢查建筑材料的質量，合理設計配合比。施工人員應嚴格按照操作規程的要求，手工攤鋪、振動路面溝槽內的混凝土，并將混凝土平整。

（4）控制橋臺軟基

道路結構橋梁平臺沉降段道路橋梁平臺基礎軟基加固施工過程控制系統應特別注重以加強夯土的方式應用來徹底加固橋臺路基。在實踐中，應充分結合當前道路兩側橋梁結構沉降段兩側橋臺路基夯實施工情況，對于要確保整個橋臺軟基軟土處理夯實效果能夠達到一定施工坡度標準，需要將橋臺軟土處理夯實格柵作為一個重點施工內容，如需要采用大型土工夯實格柵，再同時輔以外部機械操作工具來不斷強化整個道路兩側橋梁結構沉降段橋臺路基處理路面夯實施工坡度控制的準確有效性。例如：對于道路工程橋梁墻體沉降段，在路基工程路面澆筑施工中，沉降防護層欄柵夯實層的設計施工標尺高度為5米，在針對沉降防護結構進行基礎工程設計時，采取逐步調整增加沉降防護層欄柵高度。施工建筑企業在項目建設期間，基于安全防護角度上的考慮，將建筑施工高度一般控制在25米以下。由此可見，在進行橋梁路臺施工軟基基礎施工時，應嚴格參照我國道路橋梁斜坡沉降段橋臺路基施工路面基礎施工技術要求，通過合理地調節外部輔助設置來實現施工質量控制效果，從而有利于避免軟基施工質量問題引起的沉降現象的發生。

2.3施工后期的應用要點

（1）實時觀察沉降狀況

為了實現對沉降段路面變形的有效控制，施工人員需要在施工完成后合理控制沉降范圍，保證路橋交界處不好，會出現不合格的沉降不平衡。因此，施工人員需要在進行路基路面設計施工過程中，做好現場調查數據采集工作，并將相關數據信息錄入計算機，利用專業軟件對施工情況進行仿真分析，并掌握沉降面積的一般情況，為了在施工完成后計算出大致的沉降量，調整技術方案優化，避免沉降差超過10cm，并保證三個月內沉降幅值不會太大。

（2）科學挑選排水方式

在道路建筑工程排水沉降段內的路基以及路面排水施工中，應當切實做好路基排水工程施工準備工作，這不僅是其中的一個關鍵環節，直接也會影響著最終的排水施工過程質量。一旦路基沉降段的建筑路基基層受到強大水流嚴重浸泡后，路基的防護強度就很有可能會迅速下降，無法完全滿足我國對路基的防護強度控制要求，容易因此而引發嚴重的路基下陷。為有效地預防這一滲漏狀況同時發生，應當根據兩側隧道路基的具體實際排水情況，合理地選擇適當的路基和排水系統方法，實施有效的隧道路基和排水系統的施工，這樣才能夠有效地提高隧道兩側和沉降段的路基穩定性，使其能夠始終維護隧道應有的排水強度。因此，在需要進行道路排水系統建設的情況下，可以考慮在道路沉降段的道路路基底部加裝一道排水管，或者可以通過疏通道路排水管溝槽，將大量的雨水合理地排出，從而減少和避免大量的雨水從道路上進入堆積點，浸泡整個道路的廢水。此外，如果在周邊地面沉降段和自然地質條件允許的情況下，可以通過這種方式避免道路結構受到雨季的侵蝕影響，有效預防路基路面的沉降狀況。

3 結束語

綜上所述，若想從根本上強化道路橋梁質量，延長道路橋梁的應用年限，施工過程必須將沉降段路基路面作為重點，圍繞這一重點進行深入剖析，在確定沉降段路基路面的形成原因后，直接采取針對性策略進行施工。此外，在整個施工過程必須涉及諸多技術，在應用這些技術時，相關人員必須遵守以上要點，這樣才能實現最終目標。

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