公路橋梁沉降段路基路面的施工技術(shù)應(yīng)用研究

張紅建 王保健/河南中交路通工程監(jiān)理咨詢(xún)有限公司

公路橋梁沉降段路基路面的施工技術(shù)應(yīng)用研究

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隨著現(xiàn)代化建設(shè)的快速發(fā)展，使得我國(guó)在公路橋梁上的建筑工程項(xiàng)目不斷增加，同時(shí)對(duì)公路橋梁施工的質(zhì)量也越來(lái)越重視。其中路基路面的沉降問(wèn)題是一種較為嚴(yán)重的情況，需要在施工的過(guò)程中通過(guò)改進(jìn)技術(shù)予以解決。本文對(duì)公路橋梁沉降段路基路面的施工技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。

公路橋梁；沉降段；路基路面；施工技術(shù)

一、公路橋梁沉降路段的危害

公路橋梁路面出現(xiàn)沉降現(xiàn)象的原因主要是由于施工水平、應(yīng)用環(huán)境與車(chē)輛荷載等情況造成的，當(dāng)公路橋梁發(fā)生沉降現(xiàn)象時(shí)，容易影響行駛車(chē)輛的安全性，如跳車(chē)現(xiàn)象的發(fā)生。在施工參數(shù)不達(dá)標(biāo)、施工材料透水性弱、路面壓實(shí)不足等情況下都會(huì)嚴(yán)重影響路面的整體強(qiáng)度。在這樣的前提條件下，經(jīng)車(chē)輛碾壓就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的沉降現(xiàn)象。公路橋梁出現(xiàn)沉降現(xiàn)象還會(huì)影響公路橋梁的使用年限，從而使交通價(jià)值不能得到很好的發(fā)揮。

二、公路橋梁沉降機(jī)理

（一）橋梁臺(tái)背基地變形

橋梁工程地基變形主要發(fā)生在溝壑等部位，該部分不僅土體孔隙比較大，含水量較高，而且強(qiáng)度很低，具有一定壓縮性，導(dǎo)致路基在壓力作用下十分容易產(chǎn)生變形。與普通的路段相比，橋頭處路堤實(shí)際填筑高度一般要高出5～10cm，而對(duì)基底而言，這些高出的部分等效于附加應(yīng)力，是造成沉降的主要原因之一。此時(shí)若填土容重保持不變，則隨填土高度不斷增加，產(chǎn)生變形的概率就越大。

（二）路堤變形

公路工程施工中，黏性土在臺(tái)背填筑施工中十分常用，但由于不同工程施工現(xiàn)場(chǎng)存在很大差別，且施工條件也有所不同，所以增大了臺(tái)背施工的難度，若土體未得到有效的壓實(shí)，則土方含水量無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)有產(chǎn)生變形的隱患。這種公路在投入使用后，因受到行車(chē)荷載和路堤自重等因素的影響，路基自身密實(shí)性會(huì)不斷提高，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后也會(huì)產(chǎn)生路堤填土的現(xiàn)象。由于土體自身具有彈塑性，而且回填土還有一定柔性，相比采用混凝土制作而成的橋臺(tái)，二者在剛度方面就存在很大差異，在行車(chē)荷載作用下，這兩種橋臺(tái)就會(huì)出現(xiàn)變形。

（三）設(shè)置搭板引發(fā)的沉降

在公路的路基上，設(shè)置在橋頭部位的搭板會(huì)提供一定彈性支撐，其主要作用在牛腿上，對(duì)路基的上半部分土體，由于和橋臺(tái)的距離較近，所受應(yīng)力相對(duì)較小，隨橋上車(chē)輛的運(yùn)行，一般會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)峰值的應(yīng)力，其中一個(gè)處在直接受行車(chē)荷載的位置，另外一個(gè)則處在支撐搭板的端部。當(dāng)車(chē)輛行駛到支撐搭板的端部時(shí)，其末端承受到的應(yīng)力達(dá)到最大值，產(chǎn)生塑性變形，進(jìn)而引發(fā)沉降。除此之外，由于無(wú)法對(duì)沉降量進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，所以在產(chǎn)生沉降變形后，搭板和路基之間還會(huì)產(chǎn)生很大的縱向坡度。

三、公路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)分析

（一）地基處理施工

公路橋梁工程的施工中對(duì)地基的合理施工能夠有效的降低發(fā)生錯(cuò)臺(tái)問(wèn)題的出現(xiàn)。例如，對(duì)于軟土地基的處理時(shí)，往往會(huì)在路基加入填充料，這樣會(huì)導(dǎo)致使軟土地基向周邊移動(dòng)，從而增加基樁的壓力。很容易使橋臺(tái)出現(xiàn)位移、轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象。所以，如果要避免位移情況的發(fā)生，就要有針對(duì)性的采取措施，增加地基的剛度。如果在溝壑段進(jìn)行地基施工，由于此路段含水量大，而且土質(zhì)孔隙大，可以將黏土層進(jìn)行替換，增強(qiáng)黏土層的強(qiáng)度，從而增加地基的剛度，保證公路橋梁的施工質(zhì)量。

（二）橋臺(tái)搭板設(shè)置施工

公路橋梁沉降段路基路面施工中，要嚴(yán)格按照施工工藝合理的設(shè)置搭板，這樣可以使交通車(chē)輛通過(guò)公路橋梁時(shí)，搭板受到的壓力降低從而提高承載力，否則公路橋梁工程上受到的壓力過(guò)大，對(duì)于橋頭跳車(chē)的問(wèn)題解決效果并不好，而且由于底部不實(shí)，也很容易產(chǎn)生折斷的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致路面磨損嚴(yán)重，影響使用壽命。所以，要根據(jù)公路橋梁沉降段路基路面的實(shí)際情況，對(duì)橋臺(tái)搭板的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行合理的分析，并且對(duì)施工具體措施進(jìn)行合理的制定。從而保證公路橋梁的穩(wěn)定和正常使用。再具體施工中要注意，要保持搭板的寬度與橋面寬度的一致性，這樣可以有效的降低行車(chē)過(guò)程中的事故發(fā)生率。

（三）選擇路堤施工材料

在材料選擇方面，要在選擇之前先做好土壤試驗(yàn)，并利用數(shù)據(jù)對(duì)比等形式，選擇最佳的填充材料來(lái)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行填充。通常情況下，含水量比較少的材料與滲水性能比較好的材料是首選材料，比如砂石類(lèi)材料。但是禁止使用淤泥或者沼澤土等含水量比較高的材料，會(huì)嚴(yán)重影響工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量。

（四）臺(tái)后填筑施工

公路橋梁工程施工過(guò)程中，臺(tái)后填筑施工能夠有效地解決路堤的沉降問(wèn)題，因?yàn)槁坊两蹬c路基結(jié)構(gòu)變形以及路面壓縮是路堤出現(xiàn)沉降的主要原因，而臺(tái)后填筑施工可以有效的解決此問(wèn)題。再具體施工過(guò)程中，對(duì)于填筑材料的選擇尤為重要，要根據(jù)工程的實(shí)際情況，合理的確定填筑材料的類(lèi)型，而且要保證質(zhì)量，這樣才能夠確保填筑施工的質(zhì)量，進(jìn)而降低路堤沉降發(fā)生幾率。如果填筑材料選擇不當(dāng)，例如選擇輕型材料，就會(huì)使原有的沉降作用降低，如果選用壓實(shí)材料就能夠加大壓縮密度，從而有效的降低變形問(wèn)題，所以，臺(tái)后填筑施工一定要合理的選擇填筑材料。

（五）對(duì)路橋沉降段進(jìn)行施工組織

當(dāng)橋臺(tái)結(jié)構(gòu)建造完成之后，相關(guān)工作人員需要在最短的時(shí)間內(nèi)對(duì)目標(biāo)地區(qū)的路堤項(xiàng)目進(jìn)行施工。而且在對(duì)路堤項(xiàng)目進(jìn)行碾壓的過(guò)程中，必須要使用相同信號(hào)壓實(shí)機(jī)，保證壓實(shí)技術(shù)與壓實(shí)強(qiáng)度相同。在路堤與橋臺(tái)相互連接的位置，工作人員可以通過(guò)同步填筑與碾壓的技術(shù)進(jìn)行施工。針對(duì)一些比較特殊的施工環(huán)節(jié)，要優(yōu)先安排，并保證這些優(yōu)先施工的部分可以滿(mǎn)足工程項(xiàng)目施工基本要求。

（六）排水施工細(xì)節(jié)闡述

如果目標(biāo)施工區(qū)域的氣候條件不理想，而且降水量比較多，就必須要做好防水施工工作。按照項(xiàng)目建設(shè)的具體情況，設(shè)置排水管道與項(xiàng)目排水溝槽，以此來(lái)保證公路橋梁沉降段位置沒(méi)有雨水累積，并且還能減少填土結(jié)構(gòu)對(duì)目標(biāo)位置的浸泡，避免出現(xiàn)路基坍塌等情況，還能有效減少瀝青路面損害幾率。按照當(dāng)?shù)氐叵滤坏木唧w情況，適當(dāng)?shù)奶嵘坊叨?，避免雨水?duì)其產(chǎn)生侵蝕，提升項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量。

四、橋梁沉降段路基路面施工質(zhì)量控制

（一）正確選取橋臺(tái)類(lèi)型

橋臺(tái)類(lèi)型有很多種，在選取時(shí)需將多元化理念作為基礎(chǔ)，不同橋臺(tái)所造成的實(shí)際影響也是有一定差異的。影響較為強(qiáng)烈的是嵌入框架抵接肋板和重力式橋臺(tái)，而樁柱式橋臺(tái)通常不會(huì)造成影響，這是因?yàn)闃吨綐蚺_(tái)需要預(yù)先進(jìn)行填筑施工，待填筑完成以后再進(jìn)行臺(tái)帽施工。因此，在選取橋臺(tái)類(lèi)型時(shí)，應(yīng)充分考慮所選橋臺(tái)對(duì)于施工帶來(lái)的影響，進(jìn)而從側(cè)面入手，有效控制沉降段路基路面施工質(zhì)量。

（二）加強(qiáng)變形控制

對(duì)于沉降段的變形控制，主要包含兩方面內(nèi)容：施工完成以后的沉降量控制；針對(duì)道橋交界位置上的錯(cuò)落沉降，需采用斜坡沉降替換?；谶@兩項(xiàng)內(nèi)容，控制變形的過(guò)程中，可從沉降差和工后沉降兩角度入手，以此確保變形控制針對(duì)性與實(shí)效性。

（三）合理布設(shè)緩和沉降段

由于結(jié)構(gòu)形式存在一定差別，從剛度較大的結(jié)構(gòu)中，如混凝土，過(guò)渡至柔性結(jié)構(gòu)，其鄰接強(qiáng)度也不同。因此，在處理軟基時(shí)，需要在相應(yīng)的位置布設(shè)緩和沉降段。這種施工方法也可在地表路堤上使用，用于控制由鄰接強(qiáng)度差造成的沉降。

（四）合成材料的使用

合成材料在控制沉降方面有著明顯的作用和效果，通常在加筋工序中使用，是當(dāng)前橋梁沉降段常用的施工技術(shù)之一。如果地基承載能力較差，即使采用合成材料也無(wú)法發(fā)揮預(yù)期作用。因此，合成材料的使用需滿(mǎn)足一定條件，比如地基必須具備良好的承載能力，且在自重與行車(chē)荷載作用下不會(huì)產(chǎn)生破壞，對(duì)沉降有抵抗作用。在這種條件下使用合成材料，不僅能進(jìn)一步提升地基承載能力，還能從根本上抑制沉降的產(chǎn)生。

（五）做好后期養(yǎng)護(hù)

在橋梁設(shè)施的長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，由于受到高負(fù)荷作用，加之受到不同外界因素的影響，使得橋梁結(jié)構(gòu)經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生一些問(wèn)題，一些原本細(xì)微的問(wèn)題也會(huì)隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)而進(jìn)一步擴(kuò)大，進(jìn)而對(duì)工程質(zhì)量、使用效果以及壽命等造成影響，甚至產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。對(duì)此，在日常施工及管理工作中，除了要做好質(zhì)量控制工作，還要強(qiáng)化后期檢查和養(yǎng)護(hù)，以此確保工程質(zhì)量得以有效保證，實(shí)現(xiàn)工程效益最大化目標(biāo)。比如，橋梁表面長(zhǎng)期受到雨水沖刷與侵蝕，容易產(chǎn)生面層脫落與小孔洞，不利于行車(chē)安全。對(duì)此，應(yīng)及時(shí)采取有效措施進(jìn)行補(bǔ)救，同時(shí)對(duì)橋面排水系統(tǒng)進(jìn)行改善，避免類(lèi)似問(wèn)題再次發(fā)生。然而，對(duì)于沉降段路基路面養(yǎng)護(hù)工作而言，是一項(xiàng)較為復(fù)雜的工作，不僅要從護(hù)坡、排水與檢查維修等角度入手，還要通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)、控制和處理潛在的隱患，避免隱患進(jìn)一步發(fā)展對(duì)橋梁質(zhì)量造成影響。

五、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在公路橋梁的施工當(dāng)中最為關(guān)鍵的就是路基路面在沉降地段的施工問(wèn)題，通過(guò)對(duì)公路橋梁的施工問(wèn)題分析，可以發(fā)現(xiàn)很多的道路沉降問(wèn)題都是在設(shè)計(jì)的過(guò)程中出現(xiàn)了問(wèn)題，因此在實(shí)際路面路基的施工時(shí)可以采用搭板技術(shù)改善沉降地段的施工問(wèn)題，保證公路橋梁的安全質(zhì)量。

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