道路橋梁工程中沉降段路基路面施工技術探討

唐瓊偉

（浙江同源工程咨詢有限公司 浙江杭州 310006）

在對道路橋梁進行施工的過程中，沉降段的施工質量將會對整體路橋工程產(chǎn)生直接影響。基于此，相關單位一定要對其路基路面施工技術的應用做到足夠重視，明確沉降的主要形成機理，充分掌握其施工技術，然后根據(jù)實際情況與實際需求，對施工技術加以合理應用，這樣才可以有效確保沉降段的路基路面施工質量，滿足實際的工程質量與安全需求。

1 道路橋梁工程路基路面沉降的主要形成機理

1.1 路堤變形機理

在路橋施工中，由于地形和施工條件等各方面因素影響，路堤土方含水量的狀態(tài)很難保障。如果土方含水量不能達到最佳狀態(tài)，路堤沉降情況便很容易發(fā)生。加之路堤自身具有非常大的重量，且具有較大的車流量負荷，這些問題累積在一起，便很容易導致路堤變形。

1.2 臺背地基變形機理

部分路橋建設施工地點處于溝壑地區(qū)，其地勢十分復雜，地基基礎強度不足、含水量過高及土壤空隙過大等的情況都很容易導致地基變形。另外，若橋頭比路段高5～10cm，也很容易引發(fā)地基沉降，進而導致臺背地基變形［1］。

1.3 橋頭搭板設置機理

在路橋工程中，因為路基和橋頭搭板間距較小，承受的應力不足，所以很容易出現(xiàn)受力不均情況。在車輛行駛中，其荷載作用點及搭板支撐路基的端點位置是路基作用力的主要集中區(qū)域，在車輛行駛到達板末端的時刻，搭板末端位置所承受到的應力值將會達到最大，在這樣的情況下，搭板便會出現(xiàn)更大的變形程度，這就使得搭板末端很容易出現(xiàn)沉降變形問題［2］。

2 道路橋梁沉降段路基路面施工技術應用實例分析

2.1 工程概況

本次所研究的是某道路橋梁的建設施工，該道路橋梁工程的總長度是620.56m，其中的紅線范圍寬度在20m 左右。在該工程段中，東側是學校，西側是村莊，紅線范圍之內基本都屬于農(nóng)田和林地，且地形起伏較大。經(jīng)工程現(xiàn)場實地勘察發(fā)現(xiàn)，在該路橋工程中的K0+540～K0+560 路段出現(xiàn)了沉降和開裂情況，路面裂縫在1cm 左右，局部的路基也呈現(xiàn)出了不均勻沉降情況。為實現(xiàn)該沉降段的有效處理，相關單位特對其沉降原因進行了全面分析，并以此為依據(jù)進行了路基設計，最后通過合理的路基路面施工技術對該沉降段進行了處理。本文主要對該沉降段的路基路面施工技術應用進行分析。

2.2 沉降原因分析

本次項目中的K0+540～K0+560 路段處在高填方區(qū)域內，其表面填方工作在2020年5月中旬進行，因施工周期較短，路基碾壓過程中的施工工序與分層回填碾壓工序不符，且施工人員中有一些是新進組的工作人員，對于施工工藝并不是十分了解，使得該施工段的壓實工藝質量控制不當，靜壓不足，進而引起了沉降問題。同時，本次工程中的細料掃縫填充施工也存在問題，其空隙率與工程實際要求不符，進而導致了沉降問題，最終引發(fā)路基路面的變形和裂縫情況。另外，因該路段路基中有一條淌水溝存在，設計初期并未對路基進行合理的放坡設計，因此，這個淌水溝一直都處于不停流水狀態(tài)，在水流沖刷作用下，路基便出現(xiàn)了變形問題［3］。最后，在雨季里，雨水、地表水及河水等都會滲透到土層中對路基造成沖刷，這樣的情況也進一步導致了該路段路基沉降的加速，最終引發(fā)了路基路面變形開裂問題。

2.3 路基設計

通過K0+540～K0+560 路段的沉降情況和開裂情況分析，結合相應的技術交流情況，最終決定通過填方的形式對此處進行處理。具體處理中，需要在路中進行填挖，對施工面東側進行放坡。對于需要填方處理的路段，需做好表面清理工作，在完成了表面清理之后，需將表面壓實，然后再進行填筑。本次施工中，應用的填筑材料有風化砂及碎石料，具體應用需根據(jù)路基標高來確定，本次工程項目中的沉降段路基路面處理設計參數(shù)如表1所示。

表1 本次工程項目中的沉降段路基路面處理設計參數(shù)

2.4 沉降段處理

2.4.1 技術準備

在對該沉降路段中的路基路面進行處理的過程中，主要的技術準備包括以下幾個方面：第一，對具體的沉降原因進行分析，并根據(jù)沉降原因來進行處理方案的針對性制定；第二，組織參與方及相關專家對設計好的施工方案加以科學論證；第三，對沉降位置進行全面觀測；第四，對施工中所有的材料樣品進行性能檢測，并對應用到其中的水泥砂漿做好配比實驗。在完成了上述技術準備并確定各方面均符合實際工程要求之后，才可以對沉降段的路基路面進行處理。

2.4.2 處理措施

為解決該沉降路段中出現(xiàn)的路基路面裂縫問題，本次工程中，主要通過人工方式將水泥砂漿注入到陳將路基孔隙中將其填充，這樣便可讓路基土體迅速達到固結效果，增大其內摩擦角，從而有效防止地表水滲透到路基土體中。在沉降加固段的路基范圍內，各個橫縱斷面按照上的鉆孔直徑設計為10cm，鉆孔布置為梅花型，鉆孔間距是2m，鉆孔深度需要根據(jù)路基實際高度以及具體的填料情況來確定，使其達到回填土層下方的50cm 深度及以上［4］。選擇PO32.5R 型硅酸鹽水泥進行壓漿加固處理，工作壓力需要根據(jù)實驗進行科學確定。以下是該道路橋梁工程沉降段的路基路面施工技術措施。

（1）鉆孔施工。施工中，采用GX-1 型液壓式鉆孔器，配合規(guī)格是φ60mm 的外絲鉆桿以及規(guī)格是φ 101mm 的粗徑鉆具進行鉆孔，鉆頭選擇的是合金硬質鉆頭，并通過W2.8∕5 型空壓機進行洗孔、送風和排渣處理。對于鉆孔深度是4m 以下的孔，可一次性成孔；對于鉆孔深度是4m及以上的孔，則需要分兩端進行鉆孔灌注。

（2）注漿施工。此項施工分3個步驟進行。

第一是對漿液進行合理配比。本次選擇的是山水PO-32.5R 型的普通硅酸鹽水泥，將其與自來水混合，進行泥漿制備，將水泥和自來水的配比控制在1∶1.5。作業(yè)中，如果遇到了雨季，則需要將適量的水玻璃添加其中，其波密度占比需要控制在30～45。

第二是泥漿灌注施工。在灌漿施工前，施工單位需要全面進行灌漿設備以及管線等的檢查，在確保所有設備管線都能夠正常運行之后，才可以進行灌漿施工。本次灌漿施工選擇的是WQ-160 型臥式灌漿機，按比例進行灌漿材料以及粉煤灰添加，每一筒水泥漿液的攪拌時間都應該控制在3min及以上，用濾網(wǎng)過濾之后，裝入到儲漿桶內，裝桶中也需要不斷進行攪拌。本次壓力灌漿采用的是孔口封閉法，將橡膠栓塞用來進行孔口封閉。整個注漿施工過程都由專業(yè)人員對灌漿孔口和注漿機進行值守，注意各種的異常情況，將注漿泵壓力控制在0.4～0.6MPa，仔細檢查漿液配比情況，并對灌漿數(shù)據(jù)加以詳細記錄［5］。通過這樣的方式，便可讓灌漿施工中的異常情況得以及時發(fā)現(xiàn)和及時處理，最大限度地確保灌漿施工質量。

第三，是止?jié){施工。按照灌漿施工技術方面的相關規(guī)范，當水泥漿液輸入率為1L∕min以下、第一段注漿壓力為0.2MPa、第二段注漿壓力是0.5MPa 的情況下，再進行10min注漿之后便可止?jié){。如果因路面裂縫或邊坡漏漿、冒漿等問題而引發(fā)了串漿現(xiàn)象，施工人員需要通過止?jié){器將串漿孔封閉，然后再繼續(xù)進行灌漿，并在達到上述標準時止?jié){。

（3）灌漿質量的檢驗與控制。在對道橋工程中的沉降段進行路基路面灌漿加固處理時，施工單位一定要對其中的主要施工工序做好檢驗和控制，其中，最重要的內容便是注漿孔鉆孔以及灌漿施工。具體檢驗與控制中，其主要的工作內容包括以下幾個方面。第一，需要對鉆孔位置誤差、孔徑精度誤差、灌漿長度誤差、灌漿密實度誤差加以嚴格監(jiān)控。第二，施工中，一定要將施工編制作為依據(jù)，并嚴格按照有關規(guī)定進行灌漿材料的復核與檢驗。第三，將灌漿技術中規(guī)定的灌漿量、漿液數(shù)據(jù)及注漿數(shù)據(jù)等作為依據(jù)，結合沉降破壞路段的實際鉆孔情況與綜合配比，對水泥漿液灌裝加以科學確認，使其控制在合理的范圍內，避免浪費。

3 道路橋梁沉降段路基路面施工中的質量控制措施

3.1 做好路基施工質量控制

在對沉降段進行路基施工時，如果其路基為軟土路基，因其自身性質比較軟弱，僅僅通過路基覆蓋的方法不能達到良好的壓實效果，所以就需要通過平鋪土的方法進行路基施工。如果其路基屬于淺層土層，施工中則需要對技術操作做到格外重視，通過施工技術的良好控制來盡可能降低沉降的發(fā)生概率。如果其路基處在溝壑地帶，需對溝壑中的水分產(chǎn)量加以仔細排查，然后根據(jù)具體的排查結果，結合實際情況，對路基施工方案加以合理制訂，并通過合理的技術措施來做好施工質量控制，以此來防止沉降問題產(chǎn)生。

3.2 做好排水施工質量控制

在對道路橋梁工程沉降段的路基路面進行施工時，施工單位一定要對其路基的穩(wěn)定性及其承重能力做到足夠重視，如果路基的承重能力不足，便很容易出現(xiàn)積水問題，從而對路基強度產(chǎn)生很大的不良影響。為實現(xiàn)路基承重能力的有效提升，使其具備足夠的強度，施工單位可以通過排水加固法做好其急流槽、截水溝及邊溝等位置的加固處理，或者是通過混凝土預制板對曲溝進行加固。在對地面排水溝和地下排水溝進行設計時，設計者一定要對溝渠和管道做好長度控制，使其處在合理的范圍之內，防止因溝渠和管道過長對水流分流及其疏通所造成的不良影響。如果路基或路面存在排水問題，具體處理中，施工單位需要對當?shù)氐牡刭|和地形進行科學的實地考察，并以此為依據(jù)來進行排水方案的科學制定，將預防為主作為主要的處理原則，盡量就地取材，通過合理的排水加固法來進行積水處理，最大限度地降低路基和路面破壞情況的發(fā)生概率［6］。

3.3 做好后臺填筑施工質量的控制

通常情況下，道路橋梁的沉降類型有3種：第一是瞬時沉降；第二是固結沉降；第三是次固結沉降。其中，固結沉降及次固結沉降是導致橋頭跳車現(xiàn)象的主要原因。基于此，在進行后臺填筑施工的過程中，施工單位一定要對填充材料進行合理選擇，最好應選用壓縮性能足夠高的材料，因為此類材料可以被完全壓實，從而讓路基沉降問題得以有效避免，且能夠在一定程度上降低荷載過高所導致的橋梁變形情況。另外，出于對透水性能的考慮，施工單位也需要選擇具有良好透水性能的材料，以此來為路基路面的排水提供足夠便利。

3.4 做好搭板施工質量控制

在道路橋梁沉降段的搭板設計中，相關單位需要綜合實際情況與設計經(jīng)驗來進行合理設計。在此過程中，設計者需要對橋頭路堤、行車要求及橋臺沉降量之間的關系加以全面考慮，以此來保障設計方案的科學性與合理性。對于搭板底部，一定要做好鋪墊，在搭板橡膠材料選擇中，采購人員需要對橡膠性能做到精準掌握，以此來實現(xiàn)橡膠材料的合理選擇，最大限度地確保施工的穩(wěn)定性及其安全性。同時，也需要對土木格柵技術加以充分利用，以此來實現(xiàn)路基及土體移動等情況的有效控制，從而實現(xiàn)沉降問題的良好防治，讓道路橋梁工程的路基路面質量得以良好保障，并使其更具穩(wěn)定性和安全性。

4 結語

綜上所述，對于路橋工程的建設施工而言，沉降問題是影響其路基路面質量的關鍵，如果此類問題得不到有效解決，道路橋梁工程路基路面便會遭到很大程度的破壞，進而縮短路橋工程的使用壽命，對交通質量造成不良影響，甚至會引發(fā)交通安全事故，造成十分嚴重的后果。基于此，在對道路橋梁工程進行建設及其維修的過程中，相關單位一定要對沉降段的路基路面情況進行重點關注，及時發(fā)現(xiàn)路基路面存在的問題，并根據(jù)實際情況、結合實際需求，采取合理的技術措施來進行其路基路面的加固處理。通過這樣的方式，才可以讓路橋工程中的路基路面質量得以良好保障，最大限度地避免沉降所導致的路基路面變形、損壞等情況發(fā)生，在促進道路橋梁工程技術發(fā)展的同時，進一步促進我國交通運輸行業(yè)，以及社會經(jīng)濟之間的協(xié)調可持續(xù)發(fā)展。