道路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)研究

王方濤 高濤 陳麗芳

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，我國(guó)道路橋梁建設(shè)事業(yè)取得很大發(fā)展。但是，由于我國(guó)道路橋梁建筑工程仍處于初級(jí)發(fā)展階段，因此，在很多方面還存在問題，尤其在道路橋梁沉降段路基路面的施工方面。通常情況下，道路之間的沉降差異主要表現(xiàn)在引道路基和橋臺(tái)之間，因此，其危害性較大，即使出現(xiàn)較小的沉降，也很容易引發(fā)橋頭跳車問題，進(jìn)而給行車帶來重大安全隱患?；诖?，本文對(duì)道路橋梁沉降段路基路面的施工技術(shù)進(jìn)行深入分析，并提出一些建議，以供參考。

關(guān)鍵詞：道路橋梁；沉降段；路基路面；施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：U445.44 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2018）08-0111-03

Research on Roadbed and Pavement Construction

Technology of Road and Bridge Settlement Section

WANG Fangtao1 GAO Tao1 CHEN Lifang 2

（1.Henan Province Highway Engineering Bureau Group Co.， Ltd.，Zhengzhou Henan 450052；2.School of Civil Engineering， Xuchang University，Xuchang Henan 461000）

Abstract： With the development of science and technology and the progress of society， the road and bridge construction in China has made great progress. However， the road and bridge construction project in our country is still in the primary stage of development， so there are still problems in many aspects， especially in the construction of road and Bridge settlement section. Usually， the difference between the roads is mainly manifested between the roadbed and the abutment. Therefore， its harmfulness is great. Even small settlement， it is easy to cause the problem of bridge head jumping， and thus bring huge safety hidden danger to the driving. Based on this， this paper carried on the thorough analysis to the road and bridge settlement section roadbed and road surface construction technology， and put forward some suggestions for reference.

Keywords： road and bridge；settlement section；subgrade and pavement； construction technology

周口-南陽(yáng)高速公路TJ-9標(biāo)位于河南省南陽(yáng)市，途經(jīng)社旗縣、宛城區(qū)和南陽(yáng)新區(qū)。橫跨社旗縣橋頭鎮(zhèn)、宛城區(qū)紅泥灣鎮(zhèn)和南陽(yáng)新區(qū)，沿線有26個(gè)村莊。主要進(jìn)場(chǎng)道路為省道S103和省道S333，起止樁號(hào)K182+100～K193+875.325，全長(zhǎng)11.775km。該標(biāo)段范圍內(nèi)路基填方數(shù)量233.8萬m3，挖方數(shù)量8.2萬m3；有大橋2座、分離式立交10座（2座為許平南高速老橋兩側(cè)拼寬，其余為新建）、中橋4座（1座為兩側(cè)拼寬，其余為新建）、小橋1座、匝道橋12座、跨主線橋1座、天橋1座；涵洞通道45道（3道為兩側(cè)拼寬，其余為新建），采用四車道高速公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[1-3]，設(shè)計(jì)速度120km/h，路基寬度27m。該工程沿線土質(zhì)以膨脹土為主，橋梁臺(tái)背填土不均勻沉降問題普遍存在，因此，加強(qiáng)沉降段路基填土質(zhì)量控制，對(duì)提高工程質(zhì)量和投資效益具有重要意義。

1 路基產(chǎn)生沉降變形的基本機(jī)理

1.1 路堤變形

在對(duì)道路橋梁的施工過程中，普通的黏性土是最常用的臺(tái)背回填材料。但是，受施工地形及施工條件的限制，臺(tái)背的壓實(shí)工作難度較大。此外，還容易出現(xiàn)土體壓實(shí)度和密實(shí)度不夠的現(xiàn)象，使得土方中的含水量不足，從而產(chǎn)生沉降變形的現(xiàn)象。

1.2 搭板設(shè)置產(chǎn)生沉降

通常情況下，路基上的橋頭搭板都會(huì)出現(xiàn)彈性支撐現(xiàn)象，支撐的著落點(diǎn)一般落在牛腿上。而對(duì)于路基的部分土體來說，由于靠近橋臺(tái)處，而使其所承受的壓力相對(duì)較小，同時(shí)也產(chǎn)生了不均勻受力的現(xiàn)象。此外，在縱向的土層面中，由于汽車荷載力的作用位置是隨著運(yùn)動(dòng)而發(fā)生變化的，因此，其路基應(yīng)力便出現(xiàn)兩個(gè)峰值：其一是汽車荷載動(dòng)力的位置變化情況；其二是搭板支撐的路基端。隨著汽車位置的不斷變化，當(dāng)汽車經(jīng)過搭板末端時(shí)，搭板末端處路基承受的縱向應(yīng)力會(huì)大大增加，從而使得路面產(chǎn)生沉降變形的現(xiàn)象。道路橋梁沉降段路基路面施工具體過程如圖1。

2 道路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)分析

2.1 路面搭板的設(shè)置

2.1.1 設(shè)置搭板的相關(guān)方法。路面在頻繁使用過程中，由于受到車輛負(fù)荷的影響，其厚度及剛度等都會(huì)慢慢發(fā)生變化，從而對(duì)路面施工造成較大影響。因此，需要對(duì)其進(jìn)行搭板設(shè)置，使其與路面基面及頂面之間保持較好的平行狀態(tài)，進(jìn)而使得橋面層底標(biāo)高與搭板頂面標(biāo)高相一致，以保證路面具有較高的質(zhì)量。在設(shè)置搭板時(shí)，首先，使搭板頂面與正常路段路基頂面的標(biāo)高保持較好的一致性，以有效解決路基和橋梁之間的過渡問題；其次，使搭板和橋臺(tái)的連接處也保持一致的標(biāo)高；最后，根據(jù)實(shí)際施工情況設(shè)置搭板與路面連接段處的標(biāo)高，一般使搭板高度高于原設(shè)計(jì)標(biāo)高的高度，使路面之間出現(xiàn)一種反向坡。之后，要根據(jù)道路橋梁之間的沉降差異性來確定坡度的大小。需要注意的是，路線的縱斷處面要始終處于較為平順的狀態(tài)，進(jìn)而更好地確定路基的沉降差[4-6]。

2.1.2 橋臺(tái)與搭板之間的連接問題。在連接橋臺(tái)與搭板的過程中，需要注意四方面：錨栓、支座、倒角及填縫材料。只有加強(qiáng)這四方面的建設(shè)，才能很好地保證道路橋梁沉降段路基的建設(shè)質(zhì)量。第一，錨栓。近臺(tái)端一般需要放置在橋臺(tái)上面。而對(duì)于搭板和臺(tái)背間的布設(shè)，通常需要設(shè)置水平拉桿和豎直錨栓，從而使橋頭凹陷現(xiàn)象得以有效避免。在設(shè)置過程中，通常使用的建設(shè)材料為22號(hào)鋼筋。在對(duì)鋼筋進(jìn)行施工時(shí)，需要保持80cm左右的間隔。此外，由于錨栓在豎直情況下容易破壞搭板，因此，在建設(shè)過程中，施工人員應(yīng)盡量讓其保持限制位移，并使其與水平位移具有較高的一致性。第二，支座建設(shè)。通常情況下，需要鋪設(shè)2cm左右的油氈墊層在搭板近臺(tái)的下方。如果支座選取的材料為板式橡膠，需要控制其間距，一般控制在80cm左右。第三，倒角設(shè)置。倒角的設(shè)置對(duì)搭板具有重要影響。在使用搭板的過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)因發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)而使道路路面被損傷的情況，致使道路質(zhì)量降低?；诖?，相關(guān)人員在對(duì)道路進(jìn)行施工的過程中，應(yīng)注意將近臺(tái)上端緣設(shè)置成倒角。第四，填充材料。由于填縫位于搭板與橋臺(tái)的連接處，因此，選取良好的材料是提升橋臺(tái)和搭板連接質(zhì)量的必要前提。通常情況下，搭板和橋臺(tái)之間的縫隙內(nèi)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)雨水滲入的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響道路質(zhì)量。針對(duì)這種情況，工作人員需要選取合適的材料填充兩者之間的接縫，以保證道路路基路面的質(zhì)量，進(jìn)而提高人們的出行安全。常見的填縫材料有瀝青麻絮、油浸甘蔗板和玻璃板纖維類等。填筑過程一般是將填筑材料先填充進(jìn)去，然后再根據(jù)實(shí)際情況和相關(guān)施工規(guī)范要求，將較稀的瀝青灌入其中。

2.1.3 路面搭板及其頂層的施工分析。在對(duì)路面搭板混凝土進(jìn)行設(shè)置和施工時(shí)，需要結(jié)合相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行規(guī)范化設(shè)置，以保證混凝土的平整度和表面坡度。另外，在使用壓路機(jī)進(jìn)行壓路的施工過程中，搭板與基層頂面之間常常會(huì)出現(xiàn)距離過小的情況，較易形成薄層，而一旦壓路機(jī)對(duì)其進(jìn)行壓實(shí)，就會(huì)出現(xiàn)壓碎的現(xiàn)象。針對(duì)此情況，相關(guān)人員應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行施工，使頂面與搭板混凝土頂面之間保留10cm的間隔距離。此外，在對(duì)地面層進(jìn)行施工時(shí)也要注意很多問題，如瀝青混凝土鋪設(shè)問題。對(duì)于該問題，在施工前，工作人員要對(duì)之前已經(jīng)鋪好的水泥碎石基層進(jìn)行開鑿，以保證臺(tái)背進(jìn)行回填時(shí)的強(qiáng)度。

2.2 道路路基的相關(guān)處理

沉降段路基在使用過程中存在的一個(gè)重要問題，即橋頭跳車。該問題對(duì)路面的安全使用具有較大影響。針對(duì)該問題，施工人員必須根據(jù)實(shí)際情況，采取合理的措施有效控制橋頭跳車現(xiàn)象。首先，有效解決橋背軟弱的地基問題。在對(duì)道路地基進(jìn)行施工的過程中，施工人員應(yīng)該按照相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行，同時(shí)還要根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)不同施工路段采取不同的方法，以提高路面的承載力。其次，不斷縮小路堤和橋臺(tái)之間的沉降差。

此外，在修筑厚度較大的軟土地層的過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)由于填充材料擠入而使軟土地基產(chǎn)生移動(dòng)的現(xiàn)象，進(jìn)而在無形中增大基樁的壓力，從而使橋臺(tái)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)路基質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。對(duì)此，相關(guān)工作人員應(yīng)進(jìn)行深入分析，并采取有效措施，以避免這種非正常位移現(xiàn)象的產(chǎn)生。需要注意的是，對(duì)縫隙進(jìn)行材料回填時(shí)，一定要減輕其用量，并適當(dāng)增強(qiáng)地基的剛性。如果情況允許，還可以借助基樁對(duì)地基側(cè)向的流動(dòng)進(jìn)行控制。

在對(duì)溝壑地段的路面進(jìn)行施工時(shí)，由于其土壤孔隙較大，含水量較高，因此，可以與黏性土層之間進(jìn)行換土。相對(duì)來說，黏性土層強(qiáng)度較大，且土壤中含有豐富的有機(jī)物，有利于路面的質(zhì)量提升。換土的深度一般由軟層的厚度決定。對(duì)于一般性黏土，施工人員在對(duì)其進(jìn)行開挖之后，還要進(jìn)行翻曬，以提升土地的使用質(zhì)量。針對(duì)路基的建設(shè)可以參照?qǐng)D2來進(jìn)行。對(duì)于高度低于4m的填土層，其開挖深度一般控制在0.5m左右；而對(duì)于高度較大的填土層，其開挖深度可以達(dá)到1m以上。對(duì)于開挖翻曬的黏土層來說，當(dāng)其翻曬達(dá)到一定程度時(shí)，可以對(duì)其進(jìn)行回填和密實(shí)處理。針對(duì)特殊情況，如施工工作是在雨季進(jìn)行，這時(shí)黏土不可能被完全曬干，此時(shí)需要采用石灰石進(jìn)行回填處理，從而有效解決路基的沉降變形問題。

2.3 填筑臺(tái)后的相關(guān)施工

一般情況下，橋梁道路的路基沉降主要包括兩方面：一是由于地基沉降引起的；二是在路基路面的本體上發(fā)生壓縮變形現(xiàn)象。相對(duì)來說，路面上的壓縮變形對(duì)人們的出行安全一般不會(huì)有較大影響，因此其施工過程不需要耗費(fèi)太多的時(shí)間和精力。而對(duì)于陸地沉降，可以從時(shí)間角度將其劃分為同結(jié)、次同結(jié)和順時(shí)沉降三種情況，而橋頭跳車現(xiàn)象主要是由次同結(jié)所引起的。除此之外，填筑材料的質(zhì)量和填充材料等都會(huì)對(duì)路基沉降產(chǎn)生較大影響。而輕型材料在減輕地基沉降方面具有重要作用，能有效減小壓縮變形量，也能緩解反復(fù)荷載產(chǎn)生的累積變形，從而使路面質(zhì)量得到總體性提升。

3 結(jié)語

加強(qiáng)道路橋梁沉降段路基路面的施工技術(shù)分析對(duì)我國(guó)道路工程建筑事業(yè)發(fā)展具有重要影響。但就現(xiàn)階段我國(guó)道路工程施工情況而言，仍存在諸多問題，如橋頭跳車現(xiàn)象、路面沉降變形等，對(duì)人們的安全出行等造成了一定影響。因此，我們需要加大力度對(duì)其進(jìn)行深入分析，并根據(jù)實(shí)際施工情況采取合理措施，以保證道路橋梁建筑的質(zhì)量。

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