市政道橋工程中沉降段路基面的施工技術分析

曹云平

北京鑫旺路橋建設有限公司 北京 100025

隨著市政工程建設規模的不斷擴大和應用年限的增加，許多基礎道路和橋梁工程的建設隱患逐漸暴露，出現了路基和路面的沉降變形問題，給其應用安全帶來了較大的風險。道橋工程的沉降問題和其規劃設計、施工質量等有密切聯系，在進行加固與夯實的處理過程中，必須要結合建設區域的地質條件和工程等級進行差異化處理，并著重關注道路的路基結構和橋梁的橋頭搭板處，使其負載能力與實際應用之間形成更好的銜接匹配，并對潛在的沉降變形風險進行控制預防。

1 市政道路沉降的表現與影響概述

1.1 道路沉降表現

根據地質沉降問題的范圍，可分為局部、整體等不同的類型，反映在道路表面的沉降表現也會有一定的差異。由于路基部分的不均勻沉降，道路表面所受到的應力作用也會所不同，在各個方向牽引的影響之下會導致路面的破損和開裂，原有的路面結構會出現逐層裂縫的問題，屬于較為嚴重的路面病害之一[1]。當路面的開裂范圍逐漸擴大的過程當中，其深度和廣度都會有不同程度的變化，特別是在縱向方向產生的開裂與變形會逐漸深入的路堤和路基位置，在后期進行修復加固處理時的難度也會有明顯的上升。在水平方向上產生的沉降裂縫主要是由于地下水系沖刷滲透、地質振動等原因產生的，其形狀與方向不可控，會造成路基荷載失穩的情況。

1.2 道路沉降影響

道橋工程在實際應用過程當中會受到外力、環境等多方面因素的影響而出現路基路面的沉降問題，嚴重者甚至會導致道路的凹陷和路面開裂，對于行車者的安全性產生了極大的風險和威脅。一些路面的沉降與開裂會導致道路不平整，在與輪胎的摩擦和擠壓過程當中會產生一些不可控的應力作用，特別是在高速通過的過程當中由于加壓受力甚至會產生爆胎的風險。在道橋工程的建設當中，連接位置處的施工縫會因為地質結構的不均勻沉降而逐漸加劇，其縱向的深度甚至會達到地基位置，實際破壞程度較大，對于橋梁結構的穩定與安全也會產生一定的破壞，不利于保證道橋工程的實際使用壽命，在行車經過的過程當中也會產生明顯的顛簸感。

2 產生市政道橋工程沉降的主要原因

2.1 路堤變形沉降

路堤的施工質量在一定程度上會直接影響到橋工程的最終使用，特別是在一些地質結構較為復雜的區域內，路堤工程建設的精細度要求會有明顯的上升，一旦出現土方夯實不足、路堤層建設不均等情況容易在使用過程當中產生地質沉降等問題。如在一些山區或軟土地區內，整個道橋工程的臺背土方在回填處理的過程當中無法保證平整度，后續進行夯實加壓時的受力分布也呈現出不均勻的狀態，很有可能會造成土體堆積較厚的區域內含水量過高，造成整個路基結構的荷載力下降或其他隱患風險[2]。另外，在道橋工程長時間應用的過程當中，受到行車碾壓和自然條件等影響，路堤部分的土體會逐漸出現變形等問題，和原有的道橋工程荷載設計出現偏差，不利于保障其應用安全。

2.2 臺背地基變形

地基部分是重載整個道橋工程重力作用的重要前提，特別是地基建設的承載力和穩定性，會直接影響到橋的平衡與安全，在一些地下水系分布較為豐富的區域內進行邢臺地基的施工建設時，必須要提前做好沉降預防工作，避免由于含水過高而產生的地基軟弱或水土流失現象。在一些河道周圍進行施工建設時，需要提前進行土體采樣分析其含水量，若含量較高，則容易在進行地基夯實處理的過程當中出現土壓下降、地質沉降等問題，在后續進行修復處理時的技術難度較高。在對道橋工程的地基區域進行土方的回填建設時，需要結合其地質條件的特征進行合理的土壓控制，一旦超過了地基結構本身的承載壓力時則會產生沉降和變形等問題，則需要考慮使用其他的加固方式對其進行穩定處理，避免超填問題的出現，也重視整個道橋工程項目設計規劃的合理與科學[4]。

2.3 橋頭搭板變形

為更好地實現道橋工程當中的路基建設強度偏差，一般會使用塔板結構進行有效連接，使整體的沉降速率保持均勻一致，有效預防橋頭跳車和變形的情況。搭板的施工建設當中，需要使用錨固結構對其進行支撐和加固，其建設位置和受力上限等都需要通過整體計算與分析的方式來確定，一旦建設位置出現偏差，則會導致搭板部分的受力變化，對于控制整體均呈強無法達到較好的效用，甚至會由于塔板結構的變形而影響路基結構的穩定性。常見的塔板結構變形主要發生在其末端區域，正是由于其錨索位置設計與路基結構過于靠近，施工人員可通過全站儀等測量設備對其進行定位檢測，充分保障搭板與錨索的定位精確，并預防其變形和沉降等問題的出現。

3 處理道路沉降段路基面施工的有效對策

3.1 調整路基結構

路基結構的設計施工是實現沉降風險有效預防的重要保障，不同地質結構條件下建設的道橋工程在路基建設的結構方面會有很大差異，特別是一些軟弱和巖溶區域，本身的地質結構荷載能力偏弱，在進行地基結構設計時，應當有意識地引入樁體施工、高密度黏土材料等參與路基結構的建設施工，使其能夠充分滿足應用需求。在道橋工程的連接區域內需要使用塔板結構進行鋪裝，其建設的平整度和穩定性較為重要，在前期設計時需要利用模型模擬的方式進行精確的計算與驗證，保證路基部分的開挖與回填更加科學[5]。為了有效預防橋頭凹陷和跳車事故，在進行搭板結構的加固處理時可選用錨桿裝置，但在其健碩位置的定位與計算時需要做好縱向和橫向偏移的限制，使橋頭和公路之間的銜接更加平整穩定。塔板結構和其他部分在連接過程當中應當做好變形與位移的預防工作，利用一些卡扣進行鎖死，使整個路基結構的布設更加科學合理。

3.2 搭板優化建設

塔板結構的安裝建設是道橋工程當中較為重要的環節之一，特別是搭板的建設高程與路基、橋面等有較為密切的聯系，必須要保證其高程合理和銜接整齊，避免影響道路的平整度。在搭板優化過程當中，可將道橋工程的建設形成縱剖，使塔板的連接位置能夠形成一個完整的剖面結構，在進行沉降預防和處理的過程當中，可以通過縱向觀測進行嚴格把控，或利用計算機模擬的形式為塔板結構的建設參數進行精確計算。搭板和其錨栓結構的建設位置選擇會直接影響其加固效果，常見的間隔距離為70-80cm，過寬或過窄都有可能產生水平方向的位移，不利于提升塔板結構的建設強度，在長時間應用過程當中可能會出現地質沉降等風險性。在進行搭板底部的支座鋪設時，需要提前做好油氈防水處理，有效保證了橋臺與搭板的連接穩定性和耐久性，不同支座的連接間距和尺寸規格需要符合設計要求，并在施工時予以測量控制。

3.3 加強路基荷載

針對軟弱、巖溶等區域的道橋工程建設，必須要重視對地基荷載參數的優化處理，并配合樁基建設等工藝技術來滿足其應用需求。首先，在地基荷載處理的過程當中可采用換填的方式，將一些經過雨水浸泡、軟弱流失地填充土體進行置換，使用強度和密度更大的材料填充在地基結構當中，更好地實現沉降預防與控制的效果。對于一些本身地質結構條件較佳的區域，也可在施工建設過程當中對地基進行強夯處理，或使用高密度的黏土材料進行混合與回填，使填充的土體能夠形成更加致密的結合[6]。地基加固的工藝技術選擇和地質條件的限制有密切的聯系，需要在建設前期充分收集相關地質資料并進行擇優選擇，保證地基荷載滿足應用標準。其次，路基當中的裝機結構建設對于其結構和尺寸的要求較高，必須要使用全站儀提前進行定位測量和標識后再進行施工處理。灌注施工的混凝土漿體需要經過養護測試來確定其材料比例，使其荷載強度能夠滿足地基結構的承載需求，并對道橋工程的應用沉降問題形成一定的預防。

3.4 重視排水施工

針對由于強降雨、地下水系滲漏等問題造成的地基沉降風險，必須要做好其排水處理，嚴格控制地基土壤當中的含水量，避免由于地基荷載水平下降而造成的路面沉降問題。排水設施的選擇需要結合該地區的實際降水量進行平均計算，對一些降水、地下水較為豐富的區域要適當增加排水設施的個數，確保整體地基當中的土壤含水量維持在較穩定的數值[7]。排水管路的規劃設計必須要保證通暢行，否則管道內的積水可能會出現反滲的情況，反而破壞了地基結構的穩定性，在進行排水工程外側的邊溝建設時，需要提前規避其地上水系的分布走向，避免在開挖過程當中出現透水滲漏事故，破壞公司現場的安全與穩定。在一些道路建設的外側區域內，設置有急流槽和邊溝，這是保證在施工現場存在強降水等情況時能夠有效預防積水滲漏到地基區域內，施工人員需要提前做好降水的引流和排除工作，在重點區域外側建立防水層進行隔離，并配合植被的栽培工作進行雙重保護，充分保障工程現場的干燥性。

3.5 強化路面建設

市政道橋工程的路面沉降差超過5cm時就會因為材料應力與擠壓的作用而產生路面開裂情況，給路面行車帶來了極大的安全隱患和風險，必須要在沉降風險預防與控制的過程當中加強路面建設水平，減少道路開裂和凹陷的情況。首先，針對已經開裂變形的路面，需要向下鑿開以確定發生裂縫的底層情況，若裂縫深入到地基位置處，則需要通過樁基加固和混凝土填筑的方式進行修復處理，以保證路基和路面整體荷載能力。路基結構的施工建設當中，根據其回填的工藝技術選擇需要進行逐層鋪設，其中的樁基結構建設可采用鉆孔灌注的方式進行施工，要注意定位精確和荷載可靠。其次，一些淺表性的路面開裂需要進行鑿開重建，但在修復連接處容易出現路面不平整等情況，在修復處理時需要對其進行磨平。在路面的回填處理過程當中，必須要做好路面的抗裂預防，包括了加強墊層施工、優化瀝青厚度等，保證路面工程的使勁使用壽命。

3.6 開展沉降監測

道橋工程施工建設過程當中，由于不同工序環節的擾動和影響，可能會導致路基結構變形的加劇或破壞，在實操過程當中，必須要通過沉降監測的方式實時掌握路基結構的信息，一旦出現有參數變化率較大的情況可及時進行加固處理。首先，根據不同道橋工程的建設需要，沉降監測點的布設位置和數量存在一定差異，但應當著重關注地基結構軟弱和地下水系分布豐富等區域，通過提升傳感器建設的密度來強化沉降監測管理的有效性。在傳感器進行地基擾動參數的監測與管理過程中，可由技術人員提前經過結構分析來判斷其變化的閾值范圍，利用軟件分析和數據記錄的方式提升監測工作效率，并將沉降監測警報與管理人員的移動終端進行連接，確保沉降風險預防的有效性[8]。其次，在進行到橋工程的地基回填建設當中，土石方的填充速度和效率會在一定程度上影響基坑結構的穩定性，特別是對于軟土地基區域，需要運用沉降監測的方式來控制其填筑的土壓，一旦出現超壓情況需要減少填筑高度，以保證整體工程基建的結構穩定與安全。

3.7 道路養護維修

道路橋梁工程在建設施工完成后，需要定期開展養護與維修工作才能形成沉降預防，特別是對于一些超載運行等不正確的使用可以及時進行修復處理，避免道路沉降變形問題的加劇。首先，根據不同建設等級的公路與橋梁標準與要求，在實際使用過程當中必須要形成一定的條件限制，如限高和限重等，可在對應的道橋工程外側建立指示牌，使駕駛人員了解道路的建設等級標準，有效規避超載等情況的出現。其次，公路橋梁的養護維修工作需要進行定期檢驗，一些存在開裂和變形的區域要及時進行修復處理，避免在行車應用的過程當中產生安全風險。根據道路開裂的嚴重情況，所選用的養護處理方式存在一定差異，特別是一些較深的開裂區域，在進行路面的修復粘合后還需要考慮到下層防水層的斷裂和其他相關影響問題，充分保障道橋工程的建設壽命。最后，出現有極端天氣情況時，養護管理人員需要提前進行預防處理，包括了風沙降水等，在日常管理當中通過草皮樹木的栽種與保護，強化對降水的吸收和對沙土的穩固，不斷提升市政道橋工程的養護維修質量。

4 結束語

市政道橋工程的建設質量是維護行人出行與行車安全的重要保障，必須要提前做好道路的變形與沉降控制，通過對路基結構的優化與調整，在搭板建設、排水施工和道路養護等不同的方面做好保障工作。根據不同建設區域的地質條件差異，在進行市政道路橋梁的沉降控制室所選用的方法也有所不同，必須要結合其建設應用的需求進行有針對性地優化處理，使道路沉降問題在可控范圍之內，不斷強化路基結構的承載力，嚴格控制橋梁橋臺、搭板和錨栓的連接穩定性。