道路橋梁沉降段路基路面施工技術探究

文／呂鑫燚 安徽省交通建設股份有限公司 安徽合肥 230000

引言：

在現有的路橋項目中，由于路面結構、路面壓實問題、路基問題、警示標志等問題的存在，很可能會使路基路面發生坍塌，在正式施工前，若不進行詳細的實地勘察，很可能會因對場地的地質情況不了解而不能科學地進行處理，從而造成路面的嚴重沉降。而在這一階段，施工單位就必須根據具體的工程條件，做好路基路面的施工工藝。在道路建設和運用中，路基路面的沉降是一種普遍存在的問題，嚴重地影響著工程的質量。因此，在道路建設中，要對塌陷地段進行有效的治理，采取必要的路基、路面施工技術，以防止和解決道路工程的沉降。

1、道路橋梁工程路基沉降對道路建設的影響

在道路、橋梁施工中，許多工程項目都會出現路基路面塌陷，若不能有效地處理，將會造成路面表面的凹凸不平，從而對行車造成極大的危害。這種狀況下，為了保證行車安全，車輛往往會減速行駛。這樣一來，很容易發生交通擁堵，也可能發生突發事件，危及人們的人身、財產安全。另外，如果道路橋梁發生路基塌陷，則會對工程的主體結構產生不良影響，比如橋頭的連接處將會被損壞，從而進一步縮短道路橋梁的使用壽命。所以，必須使道路橋梁的施工質量達到人們的使用要求，保證道路橋梁的使用安全，為我國的基礎設施建設事業打下了堅實的基礎。

2、道路橋梁沉降段路基路面存在的主要問題

2.1 基坑破壞與坍塌問題

在道路橋梁施工中，正確處理好橋梁與道路之間的過渡段，是提高道路橋梁工程質量的一個重要途徑。而在這個過渡段，由于軟土地基的變形，很容易導致路面的不平整，從而導致更大的下陷。造成軟土地基下沉的主要原因是由于路面結構發生了抗剪強度的改變，進而導致路面結構的承載力下降，導致路面與橋梁之間產生較大的裂紋。若得不到有效的治理，不僅會使路基的沉降范圍進一步擴大，而且還會出現更大的塌方，不但會對整個城市的市容市貌產生不良影響，而且還會給人民群眾的生命財產安全帶來極大的危害。

2.2 路基路面不平整問題

在公路橋梁工程中，為提高公路橋梁的質量，必須對路橋的平整度進行有效的處理。在進行沉陷區地基處理時，要采取加固技術措施，確保地基的夯實效果達到相應的質量標準，才能順利進行下一階段的施工。在公路橋梁工程中，地基的施工質量直接關系到路基的使用壽命和使用質量，同時由于材料成分和溫度的不同，會對路基的使用壽命和使用質量造成一定的影響。同時，由于沉降段路基長期承載著較大的荷載，很容易出現局部變形，導致路面出現較大的凹凸不平，導致車輛通過公路時出現嚴重的搖晃，嚴重地影響了行車的安全，嚴重地影響了交通的正常運行，嚴重地影響了交通的發展。如圖1

圖1

2.3 橋頭變形

高架橋沉降區的橋頭變形是造成路基路面沉陷的重要原因之一。在公路橋梁建設中，橋頭導流的地基處理是工程中的一項關鍵技術，通常采用過渡板、粗粒料填筑、加筋土法等。由于不同的施工工藝，在施工過程中要考慮到各個關鍵節點，否則將會造成安全隱患。在公路橋梁地基工程中，地基上的牛腿是主要承載點，而地基上部的橋頭板則會產生彈性支承，兩者所受的應力也不同，導致了路基的受力不均。根據對橋墩的受力狀況進行科學的分析，發現該路段的橋墩在連續運動時總是受到車輛的影響，而隨著車輛的持續行駛，路基與橋梁末端的壓力總是處于峰值狀態，在過渡階段，軟基變形會導致路面產生較大的沉降，進而導致路基承載力、抗剪強度降低，甚至出現斷裂。同時，隨著汽車的不斷增加，橋頭搭板的塑性變形也會增加，從而導致橋頭搭板發生明顯的變形。

2.4 路基混凝土中的錨固問題

在道路橋梁施工中，由于混凝土本身具有一定的收縮特性，在長時間的使用中會產生徐變，從而影響其穩定性。這個問題將會對正常的行車造成很大的隱患，從而造成交通安全問題。

2.5 臺背基礎變形問題

在道路橋梁施工中，不同的工程管理因素會使橋面上的填筑壓實差別很大。如施工材料的不同、機械的不同、順序的不同、作業面的不同、施工經驗的不同，都會對臺背填土的壓實度產生很大的影響，所以在實際施工中，很多臺背填土的壓實度不能滿足設計的要求。臺背結構通常處于溝谷地帶，因而在道路與橋梁間存在較大的接縫，造成接縫處大量積水，從而造成路面的壓縮變形。所以，在這種溝谷地帶，道路橋梁的強度一般都不高，能夠承受的最大荷載和車輛的壓力都比較小。在進行路基填筑時，必須按施工現場的實際情況對其進行加高填筑，從而造成更大的附加應力，使其承受能力更加惡化，從而使其發生較大的沉降和變形，因此，隨著填筑高度的增大，其沉降變形也會越來越大。

2.6 道路橋梁路堤變形

在道路、橋梁施工中，路堤的變形問題也很常見。由于道路橋梁的施工環境有很大的差別，不同的施工條件，不同的地理位置，對路基的承載能力有很大的影響。在工程建設中，若不進行充分的地質鉆孔，又不能保證地質鉆孔的深度符合設計要求，很有可能無法找到軟土地基，也不能充分了解路段的具體情況，從而導致工程人員在施工時不清楚軟基的具體范圍、深度以及有關的物理機械性能，從而對工程的整體質量產生不利的影響。同時，路基自身重量和車輛在行車時所受的荷載作用，會導致路基發生較大的沉降變形。

在外部荷載作用下，由于路堤土體剛度的顯著差異，使土體抗滑移能力進一步下降，道路、橋梁所受的土壓、水壓也隨之增大。隨著這種塑性變形的不斷累積，將會對橋墩造成不良的影響，進而引起更大的沉降。

2.7 伸縮縫存在的問題

在道路橋梁施工中，通常都會在橋頭與梁端的交接點上預留相應的伸縮縫，以減少因外部天氣條件的改變而產生的變形。通常來說，要對施工環境、施工材料等進行細致的分析，并對其進行有效的計算，從而使其達到更好的效果。然而，在道路橋梁的日常維修中，很多工作人員對伸縮縫的維護和保養都不夠重視，以致于伸縮縫周圍容易出現異物阻塞、溝槽等情況，對道路橋梁的使用安全造成很大的影響，特別是在某些比較常見的沉降路段，這就導致了很多車輛在經過伸縮縫附近時，會產生很大的噪聲，同時也會對路橋的路基產生很大的沖擊，從而對橋梁的整體質量造成不良影響。

3、道路橋梁路基沉降成因分析

3.1 不合理的設計

在道路、橋梁施工中，由于橋梁工程造價較高，尤其是在山區，其造價將會有所提高。因此，在進行橋梁工程造價控制時，常常采取減小跨徑的方法，以達到控制造價的目的。由于采用這種方法，在大河流和大峽谷中，橋梁的跨徑往往達不到要求，造成結構體尺寸達不到要求，有些設計中的橋涵結構尺寸甚至連河面寬度的一半都不到。因此，很多橋梁都會產生橋頭路堤長度偏大、高度偏大等問題，而且由于橋梁的設計部位通常是軟土地基，而且排水困難比較大，對道路橋梁的安全使用造成一定的影響。由于缺乏有效的臺前和臺背保護，會造成路堤在填筑過程中發生推擠，造成臺前臺背水平位移，從而引起橋頭路基的沉降。另外，為節約建設費用，有些建筑公司在道路橋梁工程中采用就地取材，造成材料性能和設計要求不符，對道路橋梁的施工質量造成很大的影響。但也有一些設計者對路面與橋墩之間的連接缺乏足夠的重視，使得以后的工程建設更加困難。在施工中，如果不能及時、有效地解決積水問題，將會使雨水順著裂縫向下滲透，從而給路基帶來很大的危害。

3.2 天然地基沉降

橋梁涵洞多位于溝谷地帶，其路基所在的地勢也有較大的起伏，同時因其常位于軟基地帶，地下水較多，故而易發生塌陷。

通常，天然地基在自身重力作用下，可以達到較好的固結效果，但如果在其上進行路基施工，則會由于路基的加載而引起天然地基的下沉。填土的高度、填土的性質都會影響到沉降的幅度，而填土的高度越高，填土體積越大，則越容易引起地表的塌陷，從而對以后的工程建設造成不利的影響。

4、道路橋梁沉降段的路基施工技術

4.1 橋臺軟基施工工藝研究

在工程建設中，應對軟土地基進行妥善處理，并在地表鋪設路基，應充分運用優良的填筑工藝，并按實際情況設計不同的沉降段。采用這種方法，是因為在沉降段，路面發生了一定的變形和壓縮。在進行導流工程時，采用填筑技術可以將填筑工藝與填筑材料進行有效的組合，從而可以有效地減輕路基的沉降，防止更加嚴重的變形和壓縮。目前，我國道路橋梁工程建設中，采用的是塑料排水板法、水泥粉噴裝法、爆破法、強夯法等。其中，水泥噴裝復合路基具有更好的優越性，可以有效的加固軟土地基，且工期短，有利于進一步提高工程的效率，但其造價相對較高，且存在超限預壓法施工耗時太久的問題，所以必須針對具體工程的具體情況，進行合理的選擇，并采取最優的施工方案，從而降低軟土地基產生的不均勻沉降，保證道路橋梁的施工質量，防止后期的大量返工和修復。

4.2 地基處理

（1）固結沉降，次固結沉降，瞬時沉降；路基上的飽和粘性土體在荷載作用下會被孔隙水排出，使路基孔隙進一步減小，從而引起路基的沉降。在路基固結沉降結束后，會發生次固結沉降，最重要的原因是路基中的顆粒發生了再結合或蠕變，進而引起路基的沉降。由于不同的道路橋梁在施工中使用的材料也不盡相同，其沉降形態也不盡相同。在這種情況下，當外界載荷作用在路基上，引起路基孔隙內的氣體和水分的快速排出，從而使路基的固結時間變短，發生瞬時沉降。

（2）基礎工程技術。在道路橋梁工程中，要想有效地降低路面結構的沉降，就必須對路基填料進行合理的選擇，以達到改善道路橋梁工程質量的目的。在軟土地基工程中，應采取相應的措施，使軟土得到強化，從而保證軟土的承載能力能夠滿足設計要求。針對軟土層，可以根據土質和環境情況，采用超負荷預壓、更換軟土層、振動碎石等方法，合理地選取合適的土體結構，保證道路橋梁的施工質量。

（3）基礎維修技術。當道路橋梁工程完工后，施工路段的路基狀況常會發生很大的改變，從而進一步破壞路基的平衡，導致路基不穩定而產生塌方。因此，在道路橋梁工程完工后，必須對路基路面進行有效的養護。由于長期使用，路基坡面會因自然環境的腐蝕而產生剝落現象。在此條件下，通常采用混凝土預制構件在邊坡筑起一道有效的護坡，也可采用纖維混凝土噴淋防護坡體，另外還可采用錨桿懸掛鋼絲網、塑料網片等方法，進一步改善坡面防護效果。

4.3 搭板裝置

為了有效地改善道路橋梁的施工質量，降低路基路面的沉降，必須進一步強化搭板的安裝方法。首先，為了更好的保證結構的穩定性，必須要用螺栓來加固支架，然后再利用22 號鋼筋，將支架固定在使用者的下面。其次，在進行灌漿時，必須清楚地確定接頭的位置，并根據有關規定填入優質的材料，以降低雨水沖刷和滲入的危險。

搭板的安裝方法比較多，施工中常用的是混凝土搭板技術。不論采用何種搭板施工技術，應先確定合理的搭板長度，以便為以后的澆筑、填土打下堅實的基礎。在選定最優的搭板長度后，將其與路基面層頂部平行，以防止其厚度超出設計要求，提高搭板的施工質量，更好地解決路基與橋梁的過渡問題。

4.4 路基的排水工藝

路基排水技術是一項重要的技術措施，它的實施與當地的氣候條件有著密切的關系。如果是在降雨比較多的地區，或者是在多雨的地區，必須要進行有效的排水工程，不然的話，很容易造成路基的排水問題，從而造成更大的塌方，甚至出現路基崩塌，或者出現裂縫。在實施施工時，應先設置合理的盲溝、橫向排水管，采用跌水、截水溝、邊溝地表排水管、急流槽等措施，確保施工安全。另外，采用水泥預制板或水泥塊石法對溝槽進行有效的加固。應注意，若工程區域水位較高，無法直接填埋臺背路基，則可采用砂礫設計法，在此基礎上畫出一條盲溝。在工程建設中，必須加強工程質量的管理，合理安排施工人員，加強施工進度的監督，積極引進先進的施工技術，使工程質量得到進一步的提升。

4.5 沉降段路基壓實技術

在道路橋梁工程中，路基壓實是工程建設中的一個重要環節，它不但需要大量的材料、填料，而且還需要一定的施工技術。因此，在沉降段進行路基壓實時，必須充分考慮路基填料的含水量，才能較好地控制路基的壓實效果。在進行壓實時，必須對特定的壓實度參數進行嚴格的控制。

5、道路橋梁沉降段路基鋪筑應注意的問題

5.1 對沉降段地基和路基的認識

當路面承載力大時，即使有更多的車輛作用，也不會發生顯著的沉降現象。在這種情況下，如果采用土工合成材料，可以大大提高道路橋梁的承載力，從而有效地解決路基的塌陷問題。因此，設計者必須通過調整路基狀況，使路基的基礎狀況與道路橋梁的實際工程要求相適應，從而從根本上減少路面橋梁的沉降。

5.2 合理設計緩沖區

在沉降段進行軟土工程，必須采取有效的路基處理措施，以達到合理的緩沖沉降段，設計者必須考慮橋臺混凝土強度、結構強度、填土強度等多個方面的考慮，并將其分為不同的強度等級，以供以后的設計時參考。要注意的是，路基與橋梁的落差應小于50cm，沉降的范圍應小于5cm，從而進一步降低沉降的危險。

5.3 合理的構造形式

在進行道路橋梁設計時，應對路面橋梁的沉降段進行有效的設計。目前，國內還沒有制定出一套完整的道路橋梁搭板設計規范，所以在設計時，常常要根據具體的設計條件和設計人員的經驗來進行。從實際情況來看，要想達到更好的效果，就必須不斷地改進設計方案，從而達到更好的效果。

結語：

總之，隨著人民生活水平的提高和中國城市化進程的加快，道路、橋梁等工程技術的發展得到了極大的推動。通過對公路橋梁沉陷區路基路面進行有效的治理，使工程技術和施工技術得到了進一步的提高，不僅能保障居民的正常生活，而且還能提高交通運輸的質量和水平。所以，要想降低道路橋梁沉降所造成的安全隱患，就必須認真地分析，找出問題的根源，并采取相應的改進措施。