路橋工程中橋頭過渡段防沉降設(shè)計(jì)的優(yōu)化

張美杰 劉大偉

（中國(guó)公路工程咨詢集團(tuán)有限公司）

1 引言

隨著我國(guó)公路交通事業(yè)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，路橋工程的建設(shè)也發(fā)生了很大的改變，但是在實(shí)際使用和運(yùn)營(yíng)過程當(dāng)中，仍然存在一些問題。其中，過渡段發(fā)生不均勻沉降的問題一直困擾著路橋工程的施工人員，直接影響到了路橋工程的使用效果。在路橋工程的施工過程當(dāng)中，過渡段的設(shè)計(jì)和施工是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，如果因?yàn)槭┕すぷ髯龅貌坏轿欢a(chǎn)生不均勻沉降現(xiàn)象，就會(huì)在橋臺(tái)的前方路面出現(xiàn)臺(tái)階，非常不利于路橋交通的正常運(yùn)行，還會(huì)對(duì)橋頭搭板以及橋梁等部位的伸縮縫產(chǎn)生影響，造成非常嚴(yán)重的損失。因此，研究路橋工程過渡段的不均勻沉降的緣由，制定有效的防范措施就顯得非常的重要。根據(jù)實(shí)際施工情況選擇最合理的施工方案，在解決過渡段沉降問題上具有非常重要的價(jià)值。

2 路橋過渡段不均勻沉降的主要原因

2.1 路基沉陷

在路橋工程中，路基主要起到承載壓力和保障基礎(chǔ)的作用。路面自身會(huì)有一定的重量，正常交通行駛的車輛也會(huì)對(duì)路面產(chǎn)生一定的壓力，壓力大大小各不相同，對(duì)于路基的影響也不盡相同，從而導(dǎo)致不同程度的沉降問題，即不均勻沉降。此外，有的路橋工程的路基土質(zhì)多多少少會(huì)有不同的類型，不同類型土質(zhì)的路基具有不同強(qiáng)度的承載能力。在相同的壓力負(fù)載下，路基在不同土質(zhì)區(qū)域會(huì)發(fā)生不同程度的沉降問題，從而導(dǎo)致過渡段的不均勻沉降。

2.2 路面沉陷

在某些路橋工程中，路面的各層指標(biāo)沒有達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，比如配合比、填土壓實(shí)度等標(biāo)準(zhǔn)，這樣非常容易導(dǎo)致過渡段沉降的現(xiàn)象。產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因可能是在施工過程中沒有嚴(yán)格地遵守相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，也有可能是外界因素的影響。在實(shí)際施工過程當(dāng)中，會(huì)有很多外界因素會(huì)直接影響過渡段的填土壓實(shí)度以及配合比，比如施工的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、施工機(jī)械的缺陷等都會(huì)造成關(guān)鍵參數(shù)不達(dá)標(biāo)的問題。路面重要參量的標(biāo)準(zhǔn)是相當(dāng)嚴(yán)格苛刻的，一旦發(fā)生上述的問題，就很容易導(dǎo)致這些參數(shù)不能達(dá)標(biāo)，從而引起過渡段的沉降。

2.3 設(shè)計(jì)問題

路橋工程過渡段的沉降問題引起了建筑行業(yè)人士的重視，并采取了一定的措施進(jìn)行防范，目前通常采用的方案是將過渡段設(shè)計(jì)成為搭板結(jié)構(gòu)。這種設(shè)計(jì)在一定程度上降低了過渡段不均勻沉降現(xiàn)象的發(fā)生，但是并沒有全面地解決沉降問題，而且由于搭板結(jié)構(gòu)的局限性產(chǎn)生了一些負(fù)面效果。根據(jù)相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，橋梁長(zhǎng)度與橋頭搭板的長(zhǎng)度有一定的關(guān)系，不同類型的橋梁對(duì)應(yīng)不同長(zhǎng)度的搭板。比如大中型橋梁要求搭板長(zhǎng)度約為8m，小型橋梁要求搭板程度約為5m，而且填土的高度對(duì)于搭板長(zhǎng)度的選擇還有一定的影響，這里就不一一贅述，統(tǒng)一為填土高度低于50cm。在設(shè)計(jì)原則上，橋頭搭板的長(zhǎng)度一定要科學(xué)合理的選擇，某些路橋工程的施工沒有在橋頭搭板長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)上沒有引起重視，考慮得影響因素非常有限，導(dǎo)致搭板在連接時(shí)不能夠順利地進(jìn)行，為路橋工程的使用埋下安全隱患。

隨著路橋工程的不斷建設(shè)，對(duì)橋頭搭板的規(guī)定也在發(fā)生變化，目前路橋工程對(duì)于搭板設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)還沒有一個(gè)明確的規(guī)范，還處于發(fā)展階段。而且，在實(shí)際的路橋工程施工單重，對(duì)于橋頭搭板一般不會(huì)進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)。其實(shí)，根據(jù)路橋建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，搭板的設(shè)計(jì)時(shí)相對(duì)比較重要的，好的設(shè)計(jì)能夠提高工程項(xiàng)目的壓實(shí)度，方便對(duì)于軟土路基的出來，從而降低過渡段不均勻沉降現(xiàn)象的發(fā)生。

2.4 施工材料性能差異

在提高填土壓實(shí)度方面，施工材料的作用非常重要。通常情況下，路基和橋臺(tái)的施工材料會(huì)有所不同，導(dǎo)致二者的性能各有高低，極容易產(chǎn)生不均勻沉降的現(xiàn)象。因此，施工材料性能的差異也是導(dǎo)致路橋過渡段不均勻沉降的重要原因。發(fā)生過渡段不均勻沉降時(shí)，會(huì)有明顯的錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象，汽車行駛經(jīng)過時(shí)會(huì)出現(xiàn)跳車現(xiàn)象，在不同車輛的壓力作用下，不均勻沉降的問題會(huì)進(jìn)一步加重，主要表現(xiàn)為中心部位降的更加厲害，甚至?xí)蔀轭愃朴谕量拥穆访婀收稀?/p>

3 路橋過度段防沉降優(yōu)化設(shè)計(jì)的措施

3.1 加強(qiáng)路橋過度段的施工組織設(shè)計(jì)

路橋工程的施工本身就是非常復(fù)雜的工程，而且投入使用的情況也是很難預(yù)測(cè)的，各色各樣的車輛會(huì)經(jīng)過建設(shè)起來的路橋工程。為了保證路橋工程的質(zhì)量，有效地防止過渡段不均勻沉降的問題，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格的按照工序進(jìn)行施工。同時(shí)，在組織設(shè)計(jì)施工時(shí)一定要保證科學(xué)性與合理性，不能盲目的進(jìn)行?？梢栽谑┕ぶ霸O(shè)計(jì)多個(gè)施工方案，并綜合考慮多種因素，包括經(jīng)濟(jì)成本等在內(nèi)，選擇最合理的施工方案，為路橋工程的質(zhì)量提供更加可靠的保障。此外，在過渡段設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要提前進(jìn)行沉降實(shí)驗(yàn)，使用先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)，減少不均勻沉降問題的發(fā)生。在橋臺(tái)結(jié)構(gòu)的施工結(jié)束以后，還要對(duì)路橋過渡段實(shí)施進(jìn)一步壓實(shí)操作，在壓實(shí)時(shí)一定要保證每次壓實(shí)的能量是相同的，否則不均勻的壓實(shí)會(huì)導(dǎo)致過渡段的沉降現(xiàn)象。加強(qiáng)對(duì)于過渡段的施工組織設(shè)計(jì)能夠幫助減少沉降問題，為路橋工程交通的正常運(yùn)行提供更加穩(wěn)定的保障。

3.2 選取科學(xué)的路堤建筑材料

由上面的論述可以知道，路橋的建筑材料在很大程度上影響著路面和路基的均勻程度。根據(jù)相關(guān)土壤知識(shí)，不同類型的土壤在同樣的壓實(shí)設(shè)備和同樣的壓實(shí)能量作用下，壓實(shí)程度也會(huì)各有高低。因此，在選取路堤建筑材料時(shí)，一定要充分考慮材料的各方面影響，比如混合料的配合比、膠結(jié)材料的使用以及壓實(shí)面的保養(yǎng)等。比如，為了保證混合料具有更好的性能，可以適當(dāng)?shù)靥岣叽止橇系恼急?，在?guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行拌和；在壓實(shí)面的保養(yǎng)上，應(yīng)當(dāng)定期地進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，保證壓實(shí)面不會(huì)干燥，從而減少不均勻沉降問題的出現(xiàn)。這些因素都是影響建筑材料性能和表現(xiàn)的重要條件，應(yīng)當(dāng)予以一定的重視。

3.3 保證合理的壓實(shí)度

在對(duì)路面進(jìn)行壓實(shí)時(shí)，需要先完成填土工作，填土的質(zhì)量會(huì)影響壓實(shí)度的高低。在保證一層填土的完全覆蓋之后，才能進(jìn)一步實(shí)施壓實(shí)操作，并且橋臺(tái)施工與護(hù)坡施工要同時(shí)進(jìn)行。在進(jìn)行分層填土?xí)r，為了填土合理，保證壓實(shí)操作的正常進(jìn)行，可以采用方格網(wǎng)的方法控制填土量。壓實(shí)工作是一項(xiàng)非常規(guī)范的工作，施工過程不會(huì)發(fā)生太多變化，需要嚴(yán)格的按照正確施工流程進(jìn)行，其流程順序主要是卸土→攤平→灑水晾干→碾壓→檢測(cè)。需要注意的是，在施工時(shí)一定要對(duì)土料進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拌和，現(xiàn)拌現(xiàn)用，這樣可以防止混合料受外界影響發(fā)生成分變化，從而獲得相同的壓實(shí)度。

3.4 對(duì)于輕微沉降的處理措施分析

如果路橋過渡段發(fā)生了輕微的沉降現(xiàn)象，一般不需要大動(dòng)干戈，這樣會(huì)造成較大的成本?？梢圆捎靡恍┯行У靥幚泶胧缦拢?/p>

（1）更換建筑材料，采用一些石料比如灰土、礫石等，對(duì)路基填土進(jìn)行壓實(shí)；

（2）科學(xué)合理地調(diào)整和控制樁與樁之間的距離，緩解過渡段的沉降；

（3）采用一些特殊的物料改善土地質(zhì)量，比如粉煤灰等，這樣也可以提高填土的壓實(shí)度，從而減少沉降問題。

4 結(jié)束語

路橋工程是我國(guó)非常重要的公共設(shè)施基礎(chǔ)工程，其質(zhì)量好壞直接決定著行駛車輛的安全指數(shù)和舒適程度。其中過渡段的沉降問題是造成路面行駛不順利、不穩(wěn)定的重要原因，而且發(fā)生的頻率較多。因此，對(duì)于路橋工程中橋頭過渡段進(jìn)行防沉降設(shè)計(jì)優(yōu)化具有很重要的意義。由上面論述可以知道，影響過渡段沉降的因素有很多，一方面我們要選擇性能合適的建筑材料，保證壓實(shí)工作的質(zhì)量，另一方面還要對(duì)整個(gè)施工過程進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)和監(jiān)督，控制沉降問題的發(fā)生。

[1]吳雅玲.淺談公路橋梁工程過渡段不均勻沉降的成因及預(yù)防措施[J].工程技術(shù)：全文版，2017.

[2]張磊.淺析路橋過渡段不均勻沉降的預(yù)防[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2014.

[3]王利國(guó).路橋工程中橋頭過渡段防沉降設(shè)計(jì)的優(yōu)化[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2017.