道路橋梁沉降段路基路面施工對(duì)策

孫鳳千

【摘要】：近些年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展迅速，無論是生活用車還是貨運(yùn)車，其運(yùn)行數(shù)量急劇增加，給道路橋梁的施工提出了更高的要求。而道路橋梁沉降段路基路面作為道路橋梁施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接決定了道路橋梁施工質(zhì)量，道路橋梁路基路面一旦出現(xiàn)沉降，影響運(yùn)行質(zhì)量的同時(shí)，容易引發(fā)各種交通事故。良好的路基路面施工，不僅增加了道路橋梁的使用壽命，而且為行車提供了安全和高質(zhì)量的運(yùn)行環(huán)境。因此，在道路橋梁施工過程中，要盡可能地避免路基路面的沉降，保證道路橋梁路基路面的施工質(zhì)量，為安全運(yùn)行提供保障，本文詳細(xì)分析了引起道路橋梁路基路面沉降的主要原因，據(jù)此提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，為我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展提供理論依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】：道路橋梁；沉降段；路基路面；施工技術(shù)

1、公路橋梁路基路面沉降

1.1天然地基引發(fā)沉降

由于溝壑地段不僅土壤空隙比較大，而且含水量比較高，因此地基的強(qiáng)度不足，極易變形。在實(shí)際施工的過程中，普通路段的填筑高度要比橋頭路堤小5～10cm，此高度差增加了地基應(yīng)力，日積月累引起地基沉降，在相同的土容量情況下，高度差越大，地基變形的可能性也越大。

1.2路基壓縮變形

實(shí)際施工過程中，受制于施工環(huán)境、施工條件、施工技術(shù)等因素，臺(tái)背土方很難被完全壓實(shí)，因此后期沉降變形在所難免。施工結(jié)束前，隨著車輛通行的增加以及路基自身重力，受壓的土方密實(shí)性增加，與此同時(shí)，橋臺(tái)混凝土和土體，由于結(jié)構(gòu)差異導(dǎo)致剛性差異的不同，在外力作用下，不同材質(zhì)會(huì)產(chǎn)生累積變形。

1.3設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方面

橋梁造價(jià)遠(yuǎn)高于公路，尤其是在山區(qū)。因此，設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)常會(huì)縮短跨徑，如大溝壑小跨徑，造成過長(zhǎng)、過高的橋頭路堤；多數(shù)道路橋梁的設(shè)計(jì)施工均未進(jìn)行實(shí)地考查，未能準(zhǔn)確掌握土層的實(shí)際情況，進(jìn)而影響到橋梁地基建設(shè)的穩(wěn)定性，而長(zhǎng)時(shí)間風(fēng)吹日曬、風(fēng)霜雨雪的侵蝕，勢(shì)必導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)的損傷，造成路基路面的變形；橋頭路面設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致雨水沿接縫下滲而產(chǎn)生病害；為節(jié)省開支，使

用質(zhì)量不佳的路面填修引起路基路面變形；臺(tái)背、臺(tái)前防護(hù)工程設(shè)計(jì)問題，導(dǎo)致路堤填充材料受力而產(chǎn)生移位，引起橋頭變形；在實(shí)際道路橋梁的施工過程中，橋頭搭板的支撐點(diǎn)為牛腿位置，且一般為彈性支撐。而距離橋臺(tái)較近的土塊，由于受力不均的緣故，因此會(huì)出現(xiàn)很小的變形。而此時(shí)，如果同時(shí)存在汽車載荷，就會(huì)出現(xiàn)汽車載荷位置和搭板支撐位置路基應(yīng)力的差異。汽車行駛至搭板末端時(shí)，其受力最大，變形程度也最大，沉降也最容易出現(xiàn)。

2、防止施工過程中道路橋梁路基路面沉降措施

2.1搭板設(shè)置

當(dāng)下，高速公路搭板是避免沉降最常見的方法，其主要機(jī)理是通過搭板來分散臺(tái)背處不均勻的沉降量，使柔性路堤產(chǎn)生的較大沉降過渡至橋臺(tái)上，減少縱坡高度差的目的，只要將坡差控制在合理范圍內(nèi)，就能夠很好地防止“橋頭跳車”現(xiàn)象的發(fā)生。但在實(shí)際施工過程中，由于很難把控施工質(zhì)量，搭板的設(shè)置并不能很好地解決沉降，其主要表現(xiàn)：（1）由于搭板底部填充度不佳，負(fù)載過重，很容易斷板；（2）搭板端部應(yīng)力集中，容易引起更大的沉降幅度。有研究指出，橋頭通過搭板設(shè)置和其他方式的組合，尤其是在臺(tái)背填土高度大于3m時(shí)，能夠很好地減少沉降，避免橋頭跳車。

2.2臺(tái)背灰土換填

石灰土換填作為國(guó)內(nèi)外應(yīng)用比較廣泛的一種填材方式，主要是利用大塊的石灰土取代素土來進(jìn)行填建，可以有效減少后路堤的壓縮性，防止壓縮變形沉降。土中摻石灰，由于石灰石和土之間相互作用，改變了土的性質(zhì)。前期土結(jié)團(tuán)、塑性低、實(shí)度降低，后期土結(jié)晶形成，土強(qiáng)度、穩(wěn)定性提高。

2.3粉煤灰填筑

由于粉煤灰的質(zhì)量輕，因此利用其填筑，在減輕路堤自身重量的同時(shí)，也可借助活性物質(zhì)增加凝聚力，大大減少了路堤的變形。有研究發(fā)現(xiàn)，粉煤灰填充能夠形成膠凝狀物質(zhì)，具有較高強(qiáng)度，滿足施工要求，特別是在地基承載力不足時(shí)，粉煤灰填建的優(yōu)勢(shì)明顯。粉煤灰填充，其本質(zhì)是粉煤中摻少量石灰或水泥混合而成，化學(xué)物質(zhì)為鈣鹽和鎂鹽，一旦遇水，此類化學(xué)物可合成膠凝物，具有很強(qiáng)的剛度，加上其自身質(zhì)量小、易壓實(shí)等特性，在道路橋梁施工過程中得到了廣泛應(yīng)用，相對(duì)于其他的填充材料，在軟基地段施工中，粉煤灰優(yōu)勢(shì)更加明顯，尤其是填建高度在6～8m時(shí)。

2.4土木格柵加筋土

土木格柵加筋土，其本質(zhì)是將土木格柵網(wǎng)以水平形式鋪設(shè)于填土中以加固臺(tái)背，利用此施工技術(shù)，不僅能夠借助加筋材料的拉張力作用，而且能夠約束沒有直接接觸的土顆粒，從而改變土體中受力情況，減少外部載荷對(duì)土體的壓縮，避免土體的變形、降低土體的沉降，也就是說既提高了土的抗變形能力，又起到剛性橋臺(tái)和柔性路堤間過渡的作用。根據(jù)土木格柵加筋土的作用機(jī)理，其適用范圍比較小，主要適用于地基狀況良好的土地，并且要求填料能夠很好地黏合土木合成材料，這樣才能夠更好地發(fā)揮土木格柵的抗拉性能，一般適合于土木格柵加筋土的填料有砂礫，適用路堤高度一般為4～10m。

2.5土木格室柔性搭板

采用土木格室柔性搭板，能夠有效分散路基受力，借助土木格室與填充材料之間形成的復(fù)合體，有助于提高搭板的剛度，降低變形、減少沉降。土木格室柔性搭板由于其格室對(duì)填充材料的限制作用，因此具有極高的適應(yīng)性，并且對(duì)填充材料的要求也不是很高，另外土木格室具有“網(wǎng)兜效應(yīng)”，能夠很好地減小地基應(yīng)力，因此，相對(duì)于其他的填充材料，其對(duì)地基的要求也相對(duì)較低。研究發(fā)現(xiàn)，土木格室的應(yīng)用效果和其填料關(guān)系密切，一般而言，填料的模塊量越大，其復(fù)合體模量越大，因此，應(yīng)盡量選擇模量大的填充物。其使用的填建高度范圍為6～12m。

結(jié)語

隨著我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)的不斷發(fā)展，行車數(shù)量的增多、行車質(zhì)量的增加，這些都對(duì)道路橋梁沉降段路基路面提出了更高的要求，良好的道路橋梁路基路面不僅有助于提高橋梁本身的壽命，而且為行車提供了安全、穩(wěn)定、可靠的行駛環(huán)境。本文在綜述目前引起道路橋梁路基路面變形沉降的基礎(chǔ)上，從不同設(shè)計(jì)方面、填料施建方面，提出了防止施工過程中道路橋梁路基路面沉降措施，旨在為我國(guó)道路橋梁的發(fā)展提供理論依據(jù)，為促進(jìn)我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展提供理論支撐。

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