道路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)

文/韓雪峰、宋麗珠 山東格瑞特監(jiān)理咨詢有限公司 山東濰坊 261000

1、道路橋梁產(chǎn)生沉降的原因

1.1 臺背地基變形機理分析

在路橋施工過程中，經(jīng)常會遇到橋涵結(jié)構(gòu)地基變形現(xiàn)象，這種現(xiàn)象一般發(fā)生于溝壑地段，究其原因，溝壑地段往往存在著較多的土壤空隙，而在地基強度不足的情況之下，這些土壤孔隙造成了地段含水量高，在壓縮性較大的情況下就會發(fā)生變形。和其他路段的施工相比，路橋施工中的橋頭段路堤，在設計及建設時其高度一般高出5cm 左右。對于臺背地基的基底部分，高出的路基能夠產(chǎn)生一定程度的應力，最終導致地基沉降的產(chǎn)生。如果填土容量相同，則建成的路面就有了能隨填土高度的遞增導致地基沉降現(xiàn)象的發(fā)生。

1.2 路堤變形機理分析

我國路橋施工通常會選用粘性土來進行臺背回填，在具體的施工過程中受到外部條件的限制，臺背土方是難以完全壓實的，而如果臺背土方壓實之后的密度難以達到標準，便會導致土方本身的含水量過高，為可能發(fā)生的沉降現(xiàn)象打下伏筆。當公路最終交付使用的時候，一方面承載著過往交通工具的垂直荷載，另一方面也受到路堤自重，在雙重的重力疊加下，路基的密度會漸漸隨著時間而提升，所以在一定的時間區(qū)間之內(nèi)，會進行數(shù)次路堤填土。而土體本身是有彈性的，加之臺背填土具備較多的柔性，和混凝土橋臺相比較，承載著較為顯著的剛性差，在經(jīng)過的各類交通工具的荷載下，由于材質(zhì)的不同便會累計直至變形。

1.3 橋頭搭板設置機理分析

在公路經(jīng)過橋梁的情況下，路基的橋頭搭板存在著彈性支撐，因為路基處的土體和橋臺的距離很小，所以這部分土體的應力并不大，于是產(chǎn)生了受力不同的現(xiàn)象。通常的路橋施工是以搭板和路基共同完成的。因為橋臺屬于剛性結(jié)構(gòu)，對于縱向?qū)用娑?，因為交通工具的?jīng)過而使路基的荷載不停變化，最終產(chǎn)生的應力就會不均勻分布，很容易在搭板末端導致沉降。

2、道路橋梁沉降段路基路面施工的有效措施

2.1 沉降段路基路面開挖、填筑以及壓實作業(yè)

道路橋梁沉降段路基路面開挖過程中，一般主要包括橫向通道與縱向全寬兩種掘進方式，同時也可以選擇二者結(jié)合進行。路基填筑之前，應當先對開挖后的路床進行全面的清理，然后結(jié)合路基土層中的實際土質(zhì)特點，分層檢測與填筑，即分層平鋪、混合填筑，并保證路基土層的實際厚度與堅實度。沉降段路基壓實作業(yè)中，可采用分層壓實的方法，即填筑與壓實操作交叉進行，保證均勻壓實；對于含水量較大的區(qū)域，應當適當?shù)卦龃髩簩嵉牧Χ龋员ＷC橋梁沉降段的路基與路面承載的強度以及穩(wěn)定性。

2.2 沉降段路基與路面的排水工作

對于沉降段，水是導致路基穩(wěn)定性與承載強度下降的重要原因，所以應當重視路基與路面的排水作業(yè)。沉降段的路基與路面的排水設施通常采用截水溝、跌水、急流槽及邊溝與地表的排水管等方式來進行，同時還可以利用漿砌片石來加固溝渠，具體操作過程中還可以利用混凝土預制板塊。

2.3 對沉降段的路基加強維護

當路基修筑作業(yè)打破了原本地層的平衡狀態(tài)時，路基就要承受由此而產(chǎn)生的荷載壓力，因此對路基加強維護是必不可少的。對道路橋梁的坡面進行維護，主要是為了防止地表水沖刷坡面造成巖土風化剝落，維持與環(huán)境的協(xié)調(diào)。當前使用范圍最廣的方式方法就是石砌圬工防護法，它主要是針對不同路基坡面而采取的不同的護坡方式，路堤邊坡使用混凝土預制塊護坡，路塹邊坡使用連片帶窗孔的墻型護坡；在路塹邊坡中，對易風化破裂的巖石邊坡可使用噴射纖維混凝土或者高強塑料網(wǎng)格噴漿、錨桿掛鐵絲網(wǎng)等保護策略，但因混凝土和石砌圬工防護坡造價高、缺乏耐久性，所以還是以草型護坡方法運用的更為廣泛一些。

2.4 填料控制

在選擇臺背填料時應從經(jīng)濟角度考慮，首選當?shù)夭牧?，所采用填料應保證潔凈，內(nèi)部無機質(zhì)和有機質(zhì)及泥塊等摻雜，且其應級配良好，含水量符合最佳含水量范圍內(nèi)，若含水量超出最佳范圍則應進行翻曬或摻加含水量較小的填料進行攪拌或灑水濕潤等措施以保證其含水量適合；施工前應進行土壤的塑限和液限聯(lián)合測定，并應實施擊實和篩分試驗，若采用二灰碎石混合料則應適當增加粗集料，適量減少膠結(jié)料以改善其線性收縮系數(shù)；在拌合過程中應嚴格控制拌合含水量，確保在最佳含水量范圍內(nèi)碾壓，同時應做好養(yǎng)護工作以保證基層表面濕潤有效減少基層收縮后產(chǎn)生裂縫。

2.5 沉降段路基軟土地基的加固處理

加強對沉降段的軟土地基加固處理，可以有效地解決伸縮縫問題，對于避免“橋頭跳車”現(xiàn)象也非常有效。實踐中比較有效的軟土地基處理技術(shù)主要包括超載預壓法、換土法、減少附加應力法、排水固結(jié)法、振動碎石樁法以及高壓噴射注漿法。道路橋梁路基路面施工過程中，厚度出超過三厘米的淺層軟土地基，可以土工布（具有過濾、加速固結(jié)和排水功能，能有效限制路基填料與地基土層向兩側(cè)及向上下的位移，避免路基承受應力不均勻，減少橋梁路基路面的總沉降量）平鋪地基土層，然后填筑路基材料，這樣可避免因路堤與橋臺之間存在沉降差而出現(xiàn)錯。當軟土層較厚在應在其上修筑高路堤，軟土會由于回填料的侵入而向側(cè)向移動并對基樁產(chǎn)生較大應力，最終會導致橋臺產(chǎn)生水平位移或轉(zhuǎn)動現(xiàn)象，該現(xiàn)象一旦發(fā)生則會損壞支座、伸縮縫，甚至會損壞橋面和橋臺，對該類情況必須減輕回填材料或增強地基土以實現(xiàn)其可抵抗側(cè)向流動的強度。

結(jié)語：

綜上所述，伴隨路橋工程建設規(guī)模的不斷擴大，應對沉降段路基路面進行有效處理。因路基出現(xiàn)不均勻沉降問題，進而產(chǎn)生縱、橫裂縫，導致路堤失穩(wěn)與滑坡等情況頻發(fā)?；诖耍瑸榻档统两祮栴}的出現(xiàn)，施工單位必須充分結(jié)合工程實際施工情況，進行路橋沉降段機理的分析，規(guī)范施工流程，只有這樣才能有效提升路橋沉降段路基路面施工的整體質(zhì)量，才能實現(xiàn)其經(jīng)濟效益最大化。