高速公路臺(tái)背沉陷病害養(yǎng)護(hù)工程施工技術(shù)

（陜西交通建設(shè)養(yǎng)護(hù)工程有限公司，陜西省西安市，710117） 曹 宇

咸銅高速公路在陜西境內(nèi)部分劃分為銀百高速咸旬段和菏寶高速銅旬段。咸旬段開始于咸陽(yáng)市秦都區(qū)福銀高速互通式立交，終止赤道鄉(xiāng)，連接306省道。銅旬段開始于銅川新區(qū)連接銅黃高速南段，終止于土橋鎮(zhèn)連接咸旬高速。沿線途經(jīng)黃土溝壑區(qū)，穿越大山深溝，滑坡體較多等復(fù)雜地形地質(zhì)條件。在臺(tái)背處出現(xiàn)不同程度的沉陷病害，以及護(hù)欄出現(xiàn)中心高度不足。

1 臺(tái)背沉陷原因分析

臺(tái)背路基沉陷是指在通車一段時(shí)間后，橋臺(tái)構(gòu)筑物與路基頂面標(biāo)高出現(xiàn)差異，使設(shè)計(jì)標(biāo)高值比實(shí)測(cè)值大，路面出現(xiàn)設(shè)計(jì)不允許的均勻沉降或不均勻沉降情況[1]，影響道路行車舒適度，出現(xiàn)橋臺(tái)跳車等現(xiàn)象。按沉降特性不同又可分為均勻沉降和不均勻沉降[2]。高速公路路面發(fā)生均勻沉降后，只降低設(shè)計(jì)縱曲線高程，路面整體性較好，不會(huì)產(chǎn)生路面裂紋破壞[3]。不均勻沉降只影響路面平整度，使車輛顛簸；不均勻沉降嚴(yán)重時(shí)會(huì)使路面出現(xiàn)開裂。

1.1 地基材料影響導(dǎo)致沉降

咸銅高速地處關(guān)中，土質(zhì)以黃土為主，受地下水位較高影響，軟化系數(shù)較低，易造成承載力不足，出現(xiàn)沉降。由于黃土含有大量的粉土顆粒以及細(xì)沙、極細(xì)砂以及黏粒的沉積物，遇水后軟化系數(shù)降低較嚴(yán)重，所以在這種材料地基上填筑路基發(fā)生沉降可能性加大，而且，橋頭填筑段為提升高程，填筑高度較其他地段高，基底承受的壓應(yīng)力較大，產(chǎn)生地基沉降概率加大。

1.2 臺(tái)背填料導(dǎo)致沉降

臺(tái)背是在施工中進(jìn)行填筑而形成的填筑體，組成臺(tái)背的填料在填筑中要經(jīng)過(guò)施工過(guò)程達(dá)到一定密實(shí)度，但在后期的使用過(guò)程中填料的孔隙在沖擊振動(dòng)、水分濕潤(rùn)和存在壓力等的作用下，密實(shí)度逐漸增大，在開放交通一段時(shí)間后產(chǎn)生沉降。原材料性質(zhì)、施工過(guò)程采用的工藝和防護(hù)排水工程設(shè)置等內(nèi)外部因素都會(huì)影響沉降的水平。根據(jù)一些研究資料結(jié)果可知一般沉降約為1cm[4]。

1.3 剛?cè)嵬蛔儗?dǎo)致沉陷

橋臺(tái)和臺(tái)背是采用兩種性質(zhì)完全不同的材料進(jìn)行施工建造而成，橋臺(tái)材料多數(shù)使用剛性材料，而臺(tái)背采用柔性材料，在兩種不同的材料相接處，在車輛的作用下形成不同的振動(dòng)效果，使柔性材料產(chǎn)生較大的塑性變形。剛?cè)嵬蛔儗?duì)臺(tái)背沉陷產(chǎn)生激化效果。

1.4 施工工藝導(dǎo)致沉陷

針對(duì)工程特點(diǎn)應(yīng)提出相適應(yīng)的施工方法，以保證施工后臺(tái)背沉降量在不影響使用范圍內(nèi)。施工時(shí)應(yīng)分情況考慮填料的選擇、壓實(shí)方法和排水措施等以保證施工后滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

1.5 質(zhì)量控制導(dǎo)致沉陷

在設(shè)計(jì)滿足要求的情況下，要保證施工質(zhì)量。加大壓實(shí)度檢測(cè)頻率，提高各質(zhì)檢流程的監(jiān)督力度，保證施工質(zhì)量在可控范圍。各種研究和施工資料表明，施工期間質(zhì)量控制不嚴(yán)是沉陷病害出現(xiàn)的主要因素。

2 臺(tái)背位置路面沉陷病害處治工藝

2.1 沉陷小于12cm

在路面沉陷位置，銑刨原12cm厚瀝青路面，對(duì)下面層局部出現(xiàn)裂縫位置貼抗裂貼，并鋪設(shè)聚酯玻纖布，灑布SBR 改性乳化瀝青粘層，新鋪筑5cm 厚AC-13SBS 改性瀝青混凝土上面層+7cm 厚AC-20 SBS 改性瀝青混凝土中面層[5]，路面鋪筑結(jié)束后，恢復(fù)路面標(biāo)線。

2.2 最大沉降量12cm

在路面沉陷位置，銑刨原瀝青路面0～12cm，對(duì)下承層局部出現(xiàn)裂縫位置貼抗裂貼，并鋪設(shè)聚酯玻纖布，灑布SBR 改性乳化瀝青粘層，新鋪筑5cm 厚AC-13SBS 改性瀝青混凝土上面層+7cm 厚AC～20SBS 改性瀝青混凝土中面層，同沉陷前后段路面順接，重劃標(biāo)線。XK593+300、XK592+000、SK550+450、SK592+000（咸陽(yáng)臺(tái)）、SK592+000（旬邑臺(tái)）等7處護(hù)欄中心高度不足，待路面鋪筑結(jié)束后，對(duì)護(hù)欄進(jìn)行線型調(diào)整，同時(shí)采用C20 混凝土恢復(fù)路肩。XK592+000中分帶采用C20混凝土進(jìn)行恢復(fù)。

2.3 最大沉降量13cm

在路面沉陷位置，銑刨原瀝青路面0～13cm，對(duì)下承層局部出現(xiàn)裂縫位置貼抗裂貼，并鋪設(shè)聚酯玻纖布，灑布SBR 改性乳化瀝青粘層，新鋪筑5cm 厚AC-13SBS 改性瀝青混凝土上面層+8cm 厚AC-20SBS 改性瀝青混凝土中面層，同沉陷前后段路面順接，重劃標(biāo)線。SK593+300、SK593+200、SK593+150、XK527+110 等4 處護(hù)欄中心高度不足，待路面鋪筑結(jié)束后，對(duì)護(hù)欄進(jìn)行線型調(diào)整，同時(shí)采用C20混凝土恢復(fù)路肩。SK593+200、SK593+150 中分帶采用C20混凝土進(jìn)行恢復(fù)。

3 施工工藝

3.1 銑刨工藝

銑刨原瀝青混凝土面層施工時(shí)應(yīng)避開雨天，氣溫在10℃以上進(jìn)行。采用熟練操作手3～4 人控制銑刨機(jī)銑刨。設(shè)工程師1 名負(fù)責(zé)技術(shù)、質(zhì)量管理。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)銑刨部位情況，確定未變形部位作為基準(zhǔn)面后測(cè)量放樣，確定銑刨范圍進(jìn)行銑刨。銑刨范圍以控制線為準(zhǔn)，可以借助行車控制線作為邊線。銑刨深度應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)控制，銑刨后基底應(yīng)平整、地面無(wú)水跡。完工后應(yīng)清掃，清掃分兩隊(duì)進(jìn)行，一隊(duì)為粗掃，一隊(duì)為精掃。以保證清掃質(zhì)量。最后吹風(fēng)除塵，需要采用大于9m3空壓機(jī)，以取得較好除塵效果。

3.2 瀝青混凝土面層施工工藝

3.2.1 混合料拌和

采用SBS 改性瀝青混合料進(jìn)行面層施工，拌和好的混合料應(yīng)無(wú)花白，運(yùn)送混合料車輛載重量不得小于15t，并做好車輛的測(cè)溫和保溫工作。

3.2.2 混合料攤鋪

攤鋪前應(yīng)檢查下面層，有頂面裂縫應(yīng)做灌縫處理。攤鋪前應(yīng)保持有足夠運(yùn)輸車等候，避免攤鋪過(guò)程中斷料，一般等候車輛不少于4 輛。攤鋪設(shè)備應(yīng)安裝運(yùn)行速度顯示和報(bào)警裝置，瀝青路面攤鋪機(jī)應(yīng)為ABG525 型、8820 型及以上或性能更優(yōu)的其它型號(hào)，采用單機(jī)單車道梯隊(duì)式同步鋪筑，每個(gè)工作面應(yīng)保證有1 臺(tái)備用攤鋪機(jī)，瀝青路面鋪筑嚴(yán)禁縱向冷接縫。其他攤鋪過(guò)程按施工技術(shù)規(guī)范要求，注意控制攤鋪速度在1～3m/min的范圍內(nèi)。攤鋪機(jī)提前預(yù)熱熨平板，選擇好熨平板振搗或夯錘壓實(shí)裝置參數(shù)，以保證初始?jí)簩?shí)度。

3.2.3 混合料碾壓

按碾壓工藝要求，配備靜質(zhì)量≥30t的輪胎壓路機(jī)、靜質(zhì)量≥11t 的雙鋼筒雙驅(qū)動(dòng)雙振動(dòng)式壓路機(jī)、靜質(zhì)量≥2t的小型振動(dòng)壓路機(jī)和靜質(zhì)量≥11t雙鋼筒式壓路機(jī)，根據(jù)瀝青混合料類型選擇合理的壓路機(jī)組合方式搭配碾壓。初壓不少于1～2遍，復(fù)壓不少于4～6 遍，終壓不少于2 遍，終壓后路表溫度應(yīng)滿足要求。

3.3 質(zhì)量檢測(cè)

瀝青路面加鋪或銑刨重鋪瀝青混凝土面層實(shí)測(cè)主要按照《公路養(yǎng)護(hù)工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)第一冊(cè)土建工程》（JTG 5220-2020）要求執(zhí)行[6]。路面摩擦系數(shù)參照《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D50-2017）[7]的技術(shù)要求執(zhí)行，滲水系數(shù)參照《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)第一冊(cè)土建工程》（JTG F80/1-2017）相關(guān)要求執(zhí)行[8]，詳見表1。

表1 加鋪或銑刨重鋪瀝青混凝土面層實(shí)測(cè)項(xiàng)目

4 環(huán)保措施

4.1 資源循環(huán)利用

養(yǎng)護(hù)工程應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況對(duì)銑刨?gòu)U料進(jìn)行收集進(jìn)行二次合理利用。銑刨?gòu)U料應(yīng)統(tǒng)一收集集中堆放，嚴(yán)禁隨意傾倒丟棄造成污染。銑刨?gòu)U料運(yùn)輸應(yīng)采用封閉方式，不得遺灑、不得超載。后期，銑刨?gòu)U料可用于工程應(yīng)急搶險(xiǎn)或路基、路面等基礎(chǔ)換填工程等。

4.2 環(huán)境保護(hù)

應(yīng)保護(hù)施工現(xiàn)場(chǎng)及周圍環(huán)境不受污染，采取有效措施進(jìn)行防控。施工生產(chǎn)的污水及生活廢水集中排放，生活垃圾集中回收。車輛出場(chǎng)均要進(jìn)行沖洗干凈，做到不帶泥出場(chǎng)。進(jìn)料或建筑垃圾外運(yùn)，均要加蓋封嚴(yán)，防止散落。施工期間，盡量減少噪音的產(chǎn)生。

5 交通組織保障措施

嚴(yán)格按照《公路養(yǎng)護(hù)安全作業(yè)規(guī)程》（JTG H30-2015）進(jìn)行養(yǎng)護(hù)作業(yè)[9]。盡量保障施工期間的交通暢通和減少整治工程對(duì)社會(huì)造成的影響。控制既有保留交通量，剩余交通量借助外部道路分流。利用單雙幅的轉(zhuǎn)換、便道、便橋等組織形式繞行，在滿足施工工作面的同時(shí)使車輛順利通過(guò)。封閉前在主要收費(fèi)站提前進(jìn)行公告。封閉段內(nèi)所有人員均身著橘紅色帶反光標(biāo)志的公路施工作業(yè)服，管理人員還應(yīng)佩戴工作證件。封閉段按要求擺放標(biāo)志，應(yīng)能很好起到提示和警告作用。施工車輛進(jìn)出封閉段，必須在安全員將車輛完全擋停的情況下，方可進(jìn)行。保證施工車輛狀況良好，避免車輛故障引發(fā)的交通堵塞。

6 結(jié)語(yǔ)

高速公路養(yǎng)護(hù)工程涉及施工方面技術(shù)繁多，施工地點(diǎn)分布零散，施工組織協(xié)調(diào)困難，對(duì)于不同情況下的施工處置要求又截然不同，而且參照規(guī)范也較多，容易出現(xiàn)施工問(wèn)題。僅以高速公路路面養(yǎng)護(hù)中橋梁臺(tái)背出現(xiàn)的路面沉陷病害和護(hù)欄中心高度不足情況，做施工技術(shù)分析，總結(jié)養(yǎng)護(hù)方法、環(huán)保措施和交通組織保障措施等內(nèi)容，由于施工經(jīng)驗(yàn)和項(xiàng)目的限制，所述內(nèi)容尚存在一定不足，僅供同行探討研究。