淺析道路橋梁沉降段路基路面施工工藝

胡軍軍

（四川省交通運(yùn)輸廳交通勘察設(shè)計(jì)研究院， 四川 成都 610031）

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高，道路系統(tǒng)的建設(shè)完善成為一個(gè)城市現(xiàn)代化重要衡量指標(biāo)之一。道路橋梁建設(shè)施工技術(shù)不斷發(fā)展，路橋工程建設(shè)也逐漸向復(fù)雜地區(qū)延伸。但道路橋梁建設(shè)中路基路面沉降依然是比較嚴(yán)重的病害問題。由于沉降段的路基路面施工工藝存在問題，導(dǎo)致踏板斷裂，行車過程易出現(xiàn)跳車現(xiàn)象，提高危險(xiǎn)系數(shù)。若公路建設(shè)出現(xiàn)安全問題，將導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，對(duì)公路橋梁建設(shè)產(chǎn)生信任危機(jī)，研究新技術(shù)解決路面沉降施工問題，加強(qiáng)施工過程中的問題處理，提高通車安全性。

1 道路橋梁路基路面發(fā)生沉降的原理

1.1 臺(tái)背地基變形導(dǎo)致的路基路面沉降

道路橋梁建設(shè)中不免要經(jīng)過地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的路段，尤其隨著道路系統(tǒng)的完善，國內(nèi)道路建設(shè)逐漸向復(fù)雜地形結(jié)構(gòu)區(qū)延伸，施工過程中經(jīng)常會(huì)遇到溝壑或坑洼構(gòu)造。這樣的路面結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致某一時(shí)間段內(nèi)地基存在較大孔隙，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)積水，路基架構(gòu)中含水量超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)發(fā)生局部變行[1]。在溝壑或低洼路段內(nèi)進(jìn)行道路橋梁的修建會(huì)降低工程的強(qiáng)度，工程荷載和承壓能力相對(duì)較弱。而隨著附加應(yīng)力的增加，路段會(huì)逐漸失去承載能力，導(dǎo)致路面沉降變形，而沉降的嚴(yán)重程度會(huì)隨著工程高度的升高而逐漸加重。

1.2 路堤變形導(dǎo)致的路基路面沉降

道路橋梁的施工過程存在明顯的地形差異，以此不同工程的施工難度不一致，設(shè)計(jì)路堤的受力情況也不一。填筑壓實(shí)的難度較大，施工程序復(fù)雜，繁瑣。而路堤自重和車輛荷載會(huì)加劇路堤機(jī)構(gòu)的變形，長期投入使用的道路橋梁在連續(xù)重壓下，在路堤上部會(huì)積累剛性差異，逐漸產(chǎn)生塑性變形，為以后的臺(tái)背沉降埋下隱患。

1.3 橋頭搭板設(shè)計(jì)不規(guī)范導(dǎo)致路基路面沉降

路基牛腿是支撐橋梁結(jié)構(gòu)的主要支點(diǎn)，而橋頭設(shè)計(jì)的搭板要設(shè)計(jì)一定的彈性，以滿足通車要求。，因此二者之間形成應(yīng)力差異，會(huì)產(chǎn)生受力不均。道路橋梁在投入使用后要持續(xù)收到重力負(fù)荷，車輛行駛過程中不斷地位移情況下，會(huì)在路基和橋梁搭板末端形成壓力峰值，而運(yùn)動(dòng)中的車輛會(huì)疊加影響，加劇橋頭搭板的塑性變行，造成沉降變行。

2 路橋工程路基路面發(fā)生沉降的危害

人們生活水平的提高對(duì)道路橋梁的服務(wù)水平提出更高的要求，為保證生產(chǎn)和生活中對(duì)道路需求，國家不斷投入資金支持交通系統(tǒng)的建設(shè)和技術(shù)發(fā)展。無論是大型運(yùn)輸車還是私家轎車數(shù)量持續(xù)上漲，以此，對(duì)道路橋梁的通暢度提出更高要求，而存在沉降病害的路段則不利于道路系統(tǒng)功能的發(fā)揮，由于設(shè)計(jì)、施工或養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)的出現(xiàn)問題，導(dǎo)致部分公路出項(xiàng)不同程度的路基路面沉降問題。道路橋梁出現(xiàn)搭板斷裂或者路面沉降都會(huì)影響通車安全[2]。沉降病害輕微時(shí)會(huì)使駕駛者和乘客會(huì)出現(xiàn)行車不適，行駛的車輛發(fā)生跳車會(huì)并進(jìn)一步破壞路面結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致病害加重。沉降路面會(huì)使路面的平整度降低，增加行車中的不確定因素。病害嚴(yán)重時(shí)發(fā)生路面斷裂、塌陷會(huì)帶來交通事故，引發(fā)人員傷亡并帶來經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重影響出行安全。因此，道路橋梁的設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)都要避免路基路面的沉降和斷裂問題，不僅提高道路的耐用性和安全性，還能降低維修成本，減少總投入。

3 路基路面沉降變形的原因

3.1 路基路面設(shè)計(jì)不科學(xué)

道路橋梁施工中一般采用鋼筋混凝土搭板、增設(shè)鋼筋數(shù)量或使用粗粒料進(jìn)行路面鋪設(shè)的辦法進(jìn)行工程施工。三種施工方式的主要目的是提高路基路面的承載力和抗壓力，減少行車過程中的跳車現(xiàn)象。多數(shù)設(shè)計(jì)和研究學(xué)者在實(shí)踐和調(diào)查論證中表明搭板結(jié)構(gòu)在現(xiàn)場施工中最為常用，然而，搭板設(shè)計(jì)卻沒有對(duì)防止跳車現(xiàn)象起到更好的作用。

3.2 臺(tái)背路堤壓實(shí)度不符合設(shè)計(jì)要求

道路橋梁建設(shè)中規(guī)定進(jìn)行橋梁路面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)做好臺(tái)背填土施工設(shè)計(jì)。但實(shí)際操作中，該環(huán)節(jié)的填土難度較大，工程繁雜，填土環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量不僅受到建筑材料的影響，還受制與施工人員的操作技能。臺(tái)背填土環(huán)節(jié)的施工影響不容小覷，任何一個(gè)因素都會(huì)對(duì)整體施工質(zhì)量帶來影響。若出項(xiàng)操作不規(guī)范，未達(dá)設(shè)計(jì)要求，就會(huì)埋下路基路面沉降變形的隱患。此外，隨著道路橋梁承重量和使用強(qiáng)度的增加，許多在使用的工程都是超負(fù)荷服務(wù)，一定程度上加劇路面變形。季節(jié)變化、溫度、光照、水等氣候環(huán)境也是導(dǎo)致沉降產(chǎn)生的重要原因，如果在設(shè)計(jì)時(shí)，沒有全面考慮影響路橋工程的因素，就會(huì)在建成后期出現(xiàn)各種問題[3]。

3.3 橋梁工程中橋頭設(shè)計(jì)不合理

橋梁建設(shè)要結(jié)合地形、用途等做到因地制宜。工程勘探是進(jìn)行施工設(shè)計(jì)的主要數(shù)據(jù)來源，若實(shí)地考察和勘探不嚴(yán)謹(jǐn)，就會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)的偏差，尤其是橋梁的建設(shè)，要對(duì)軟土層進(jìn)行土地鉆探，對(duì)地基建設(shè)的軟土層進(jìn)行準(zhǔn)確的把握。因此，工程勘探若對(duì)土質(zhì)和地質(zhì)結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)不清，工程的地基建設(shè)質(zhì)量就應(yīng)接受質(zhì)疑。建設(shè)后的路橋工程，會(huì)接受各種氣候條件的考驗(yàn)，自然環(huán)境會(huì)對(duì)路面形成一定的損傷，削弱抗壓能力，導(dǎo)致沉降現(xiàn)象的發(fā)生。

4 沉降段路基路面的施工工藝

保證搭板水平和垂直方向符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。沉降路段通過設(shè)置路基橫向拉桿防止搭板沿豎直方向滑落，導(dǎo)致橋頭沉降發(fā)生。為保持縱向設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，需要借助錨栓進(jìn)行固定，加固錨栓一般使用長75厘米的22號(hào)鋼筋進(jìn)行固定，并通過合適的鋼筋結(jié)構(gòu)控制合理間距，保證施工的安全性和穩(wěn)定性。搭板施工采用縱向固定，長期積累的應(yīng)力會(huì)提升結(jié)構(gòu)的損壞率，以此，要通過水平和垂直的標(biāo)準(zhǔn)控制，保證工程質(zhì)量。此外對(duì)搭板結(jié)構(gòu)的材料進(jìn)行嚴(yán)格審核。

選擇搭板制作時(shí)，要在支座下方鋪設(shè)1～2cm的油氈鋪墊層，來支撐搭板。并根據(jù)施工現(xiàn)場的情況進(jìn)行支座位置的選擇，一般應(yīng)選在靠近橋臺(tái)踏板的位置，保護(hù)在 80cm 之內(nèi)，以增加搭板機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性。搭板支座應(yīng)選取150mm×150mm×(21～38)mm的規(guī)格，并在施工中控制合適的距離，提高穩(wěn)定性。若搭板的使用中產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，會(huì)對(duì)路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生極大影響，因此，橋臺(tái)上端和牛角應(yīng)設(shè)置成倒角形式，避免施工過程中受到外力影響產(chǎn)生震動(dòng)，發(fā)生非正常移動(dòng)，導(dǎo)致沉降發(fā)生。倒角結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)有力的保障路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，降低路基的損耗。

搭板和搭板頂層的施工要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，由于施工中影響搭板結(jié)構(gòu)的主客觀因素較多，應(yīng)保持混凝土頂層和基層頂層距離保持在10cm以內(nèi)。此外，搭板和橋頭位置的空隙，需要一定的材料進(jìn)行填充，臺(tái)背填充材料的壓實(shí)度要符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，防止雨水滲透。因此，可以使用混凝土、瀝青材料或者纖維進(jìn)行填充。為了保證空隙位置的防水性和密實(shí)度還可以采用增加瀝青濃度的方式進(jìn)行倒灌填充，進(jìn)一步提高工程的質(zhì)量和效率，延長工程的使用壽命。

5 結(jié)束語

由于影響路基路面沉降的因素較多，除了在施工中完善施工工藝，保證施工質(zhì)量和安全外，還要通過后期養(yǎng)護(hù)，對(duì)于自然損壞做護(hù)坡處理，定期的養(yǎng)護(hù)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，降低養(yǎng)護(hù)成本?？傊?，道路橋梁的施工要以施工設(shè)計(jì)、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，結(jié)合工程的實(shí)際施工做細(xì)節(jié)調(diào)整。在做好防水排水工程后對(duì)不同路段進(jìn)行沉降處理，提高工程質(zhì)量和服務(wù)年限。

[1]熊衛(wèi)明.簡論道路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)及質(zhì)量控制[J].山東工業(yè)技術(shù),2017(09):104.

[2]尚寶剛,楊洋,邢永裕.試析道路橋梁沉降段路基路面的施工技術(shù)要點(diǎn)[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2017(10):295-296.

[3]廖藝.試析道路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)要點(diǎn)[J].技術(shù)與市場,2015,22(08):105-106.