道路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)的相關(guān)研究

周 兵

（威遠(yuǎn)縣公路養(yǎng)護(hù)管理段， 四川 內(nèi)江 642450）

道路橋梁沉降會直接影響到整條道路路段，因?yàn)槠涞缆窐蛄憾螘霈F(xiàn)嚴(yán)重的路基路面沉降，導(dǎo)致它無法起到良好的交通銜接段作用，容易造成行車堵塞問題甚至更嚴(yán)重的安全事故問題，直接影響整個路段交通安全運(yùn)營。就目前來看，道路橋梁路基路面的不均勻沉降、斷裂等嚴(yán)重惡性問題還是比較常見且多發(fā)的，它為道路橋梁的正常通行運(yùn)營帶來巨大安全隱患。

1 道路橋梁路基路面沉降的危害與發(fā)生機(jī)理

1.1 危害

道路橋梁是重要的交通基礎(chǔ)設(shè)施，但由于它所處位置特殊，對路基路面設(shè)計(jì)施工綜合要求較高，所以在大交通運(yùn)輸量的壓力下出現(xiàn)路基路面沉降段也是非常常見的。簡單來講，道路橋梁路基路面出現(xiàn)沉降必然會導(dǎo)致“跳車”現(xiàn)象，嚴(yán)重影響行車及過往車輛安全，甚至導(dǎo)致交通事故發(fā)生。最為明顯的就是“跳車”事故現(xiàn)象，它容易破壞橋面與路面結(jié)合縫位置，導(dǎo)致路基路面沉降程度越來越大，最終致使道路橋梁交通停運(yùn)。

1.2 發(fā)生機(jī)理

道路橋梁路基路面出現(xiàn)沉降段其發(fā)生機(jī)理要從3個方面展開論述。

1臺背地基變形發(fā)生機(jī)理

道路橋梁多位于溝壑地段，這種地段的土壤孔隙一般都較大，地基強(qiáng)度卻明顯偏低，同時擁有壓縮性大、含水量高等等特性，這里也是最容易出現(xiàn)道路橋梁結(jié)構(gòu)變化的地段。從發(fā)生機(jī)理層面看，溝壑地段路基最容易發(fā)生大幅度變形。這是因?yàn)闃蝾^段臺背位置相比較于普通路段在填筑路堤方面會至少增加 5~10cm高度，這就間接增加了基底附加應(yīng)力，是造成道路沉降的最大誘因。

2路堤沉降變形發(fā)生機(jī)理

道路橋梁多采用黏性土作為道路橋梁臺背的回填施工材料，不過臺背土方壓實(shí)難度與施工現(xiàn)場自然地形地貌存在緊密聯(lián)系，所以如果土體壓實(shí)度與密實(shí)度出現(xiàn)較大偏差，就容易影響土方含水量，增加路堤沉降變形的發(fā)生幾率。而在日常道路橋梁交通運(yùn)營過程中，其路基路面長期受到外界荷載與路堤自重影響，也是導(dǎo)致路基下沉沉降的主要原因。另外，道路橋梁的混凝土澆筑橋臺剛性與常規(guī)路面也截然不同，它的臺背填土柔性很強(qiáng)但剛性偏差，會造成外界荷載重壓下的塑性積累變形，導(dǎo)致道路橋梁路基路面出現(xiàn)嚴(yán)重沉降。

3橋頭搭板設(shè)置缺乏合理性

橋頭搭板設(shè)置缺乏合理性是指路基橋頭的搭板位置產(chǎn)生了較強(qiáng)的彈性支撐現(xiàn)象，且出現(xiàn)彈性支撐落腳點(diǎn)，此時的路基臺背土體十分接近橋臺位置，所承受的應(yīng)力變小，造成了路基受力的嚴(yán)重不均。從縱向?qū)用娼嵌人伎?，道路橋梁承受的外界荷載處于動態(tài)變化狀態(tài)，特別是其路基會受到外界應(yīng)力影響而出現(xiàn)雙峰值。結(jié)合這種車輛荷載的動態(tài)變化，需要深度思考搭板末端的路基承受應(yīng)力也會不斷增大，進(jìn)而間接增加路基的塑性變形程度，導(dǎo)致道路橋梁路基路面的搭板末端位置出現(xiàn)過量沉降，使得道路橋梁段出現(xiàn)較大的縱向坡度差，對道路橋梁路段的交通行車安全產(chǎn)生負(fù)面影響[1]。

2 威遠(yuǎn)縣道路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)應(yīng)用案例分析

2.1 威遠(yuǎn)縣道路橋梁沉降段概況

威遠(yuǎn)縣縣內(nèi)多軟土土質(zhì)，具體包括淤泥質(zhì)黏土和淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土兩種，它們的物理性質(zhì)指標(biāo)與力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)表現(xiàn)均偏弱，其固結(jié)快剪指標(biāo)只有7.8和8.5。從整體滲透系數(shù)方面來看其表現(xiàn)也相對偏差，最高只能達(dá)到 5.34Kvcm/s(10-7)和 4.41 Kvcm/s(10-7)，在這種情況下極易形成區(qū)域土層貯水。因此總結(jié)來講當(dāng)?shù)氐牡缆窐蛄阂彩腔谲浲凉こ烫匦哉归_的，它體現(xiàn)在路基建設(shè)方面就存在含水率高、孔隙比大、滲透系數(shù)小、抗剪強(qiáng)度低、土壤靈敏度高等等特點(diǎn)。這些問題造成了擾動土體強(qiáng)度大幅度下降，所以縣內(nèi)所建設(shè)道路橋梁也普遍存在長期運(yùn)營后路基路面沉降的現(xiàn)實(shí)問題，極大程度影響到了道路橋梁的建設(shè)水平和營運(yùn)質(zhì)量。

2.2 威遠(yuǎn)縣道路橋梁路基路面沉降段的施工應(yīng)對措施

為解決威遠(yuǎn)縣道路橋梁路基路面沉降問題，縣內(nèi)公路養(yǎng)護(hù)管理段單位也對全縣的14條管養(yǎng)道路進(jìn)行了全面排查，明確了縣內(nèi)某些道路橋梁需要解決的路基路面沉降問題，并提出以下兩點(diǎn)應(yīng)對措施。

1地基處理應(yīng)對措施

威遠(yuǎn)縣首先對存在路基路面沉降段的路橋路基部分進(jìn)行了技術(shù)處理?？紤]到當(dāng)?shù)氐能浲镣临|(zhì)特征與溝壑地段土壤空隙大、含水量高特征，縣內(nèi)采用到了強(qiáng)度偏大且富含有機(jī)物的黏性土壤，實(shí)現(xiàn)換土操作，具體的換土深度由軟層厚度決定。例如當(dāng)?shù)氐缆窐蛄菏┕ぶ刑钔粮叨纫话阍?5m以內(nèi)，其地基開挖深度則要到 0.9m深度。如果填土高度在4m以上，則開挖深度也要在1.3m以上。另外縣內(nèi)針對道路橋梁的回填土層保留在0.6m左右并配合石灰石進(jìn)行密實(shí)回填，可有效防止道路橋梁沉降變化。

而針對道路橋梁臺背的軟弱地基部分則在施工中結(jié)合不同情況選擇不同方案改善地基原有性能，提高地基承載能力，盡可能縮減路堤與橋臺之間的沉降差，保證沉降變形概率降低。為此，威遠(yuǎn)縣采用了在厚度相對較大的軟土層上修筑高路堤，同時監(jiān)控軟土層地基會否因?yàn)橛刑畛渫苛隙a(chǎn)生了側(cè)向擠動現(xiàn)象，所以此時必須嚴(yán)控樁基壓力變化，避免出現(xiàn)橋臺臺背位置出現(xiàn)轉(zhuǎn)動或者水平位移等現(xiàn)象。威遠(yuǎn)縣所采用的施工解決方案為減輕回填材料，適當(dāng)增加地基剛性，充分利用基樁制約地基側(cè)向流動，保證臺背填筑安全，最終避免過早出現(xiàn)道路橋梁沉降段路基路面沉降。

2搭板設(shè)置應(yīng)對措施

威遠(yuǎn)縣還考慮了搭板設(shè)置應(yīng)對方法，其設(shè)置流程如下：

精確設(shè)置搭板位置，確保路面頂面處于同一平行線→設(shè)置搭板頂面與正常路基路段頂面標(biāo)高一致→確保搭板與路面連接端標(biāo)高高于設(shè)計(jì)標(biāo)高→預(yù)留反向坡（結(jié)合道路橋梁路基路面沉降差決定坡度大?。ＷC路線縱面平順、準(zhǔn)確核算路基沉降差。

威遠(yuǎn)縣在搭板設(shè)置方面采用到了錨栓與支座，其中支座在搭板近臺端下方1~2cm厚度油氈墊層位置（專門鋪設(shè)），并同時選擇設(shè)計(jì)規(guī)格為150mm x （20~40）mm規(guī)格的橡膠支座，同時控制支座與油氈墊層間距在80cm以上。最后在施工中加入填縫材料，防止雨水滲入縫隙破壞路基路面內(nèi)部結(jié)構(gòu)。當(dāng)?shù)剡x擇灌入稀釋瀝青，保證縫隙密實(shí)度符合施工標(biāo)準(zhǔn)要求。

3 總結(jié)

本文簡單闡述了道路橋梁路基路面沉降所產(chǎn)生的危害及其發(fā)生機(jī)理，并結(jié)合威遠(yuǎn)縣實(shí)際道路橋梁實(shí)際案例從科學(xué)角度思考其沉降段的施工治理方法。希望以此有效延長當(dāng)?shù)氐缆窐蛄旱氖褂脡勖?，確保交通行車絕對安全。

[1]蘇永生.沉降段路基路面施工技術(shù)在道路橋梁的實(shí)施[J].南方農(nóng)機(jī),2018(14):241.

[2]王文杰,王偉.道路橋梁沉降段路基路面施工關(guān)鍵技術(shù)研究論述[J].江西建材,2017(19):196-197.