臺(tái)背沉降成因分析及路基路面施工技術(shù)研究

文/張龍 山東高速青島公路有限公司 山東青島 266000

1、公路橋梁臺(tái)背沉降的原因

1.1 橋頭引道設(shè)計(jì)問(wèn)題

橋頭引道施工一般都是采用搭板法、粗粒料填筑法和筋土法。采用這些方法主要是為了避免跳車(chē)現(xiàn)象，確保路面足夠平整，避免發(fā)生交通事故。但是在實(shí)際施工過(guò)程中，采用搭板法對(duì)橋頭引道施工，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)搭板發(fā)生斷裂的現(xiàn)象。在這種情況下，將很難保證臺(tái)背路基不發(fā)生沉降。

1.2 路基沉陷

在路橋工程中，路基的作用主要是承受壓力和保障。路面本身存在一定的重量，經(jīng)過(guò)路橋的車(chē)輛也會(huì)對(duì)道路橋梁路基路面產(chǎn)生大小不同的壓力，由于壓力不同，所以對(duì)于路基所產(chǎn)生的影響也各有差異，進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)不均勻的沉降問(wèn)題。此外，路橋工程路基土質(zhì)各不相同，土質(zhì)不同的路基的承載能力也不相同。如果壓力相同，在不同土質(zhì)區(qū)域的路基會(huì)發(fā)生沉降的程度也不同，因此會(huì)出現(xiàn)過(guò)渡段不均勻沉降。

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在公路橋梁建設(shè)過(guò)程中，必須要對(duì)臺(tái)背按照一定的方式進(jìn)行壓實(shí)處理。但是在施工過(guò)程中，受到各種因素的影響，很少能夠完全按照設(shè)計(jì)要求對(duì)臺(tái)背進(jìn)行壓實(shí)處理，因此，臺(tái)背壓實(shí)效果便無(wú)法達(dá)標(biāo)。在施工過(guò)程中，常常因?yàn)槭┕と藛T經(jīng)驗(yàn)不足，未按照要求進(jìn)行施工，再加上土體會(huì)隨著時(shí)間的變化而發(fā)生形變，就會(huì)導(dǎo)致公路橋頭出現(xiàn)不同程度的沉降。

1.3 路面沉陷

在部分路橋項(xiàng)目中，路面各層的指標(biāo)和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)存在較大差距，比如配合比、路面壓實(shí)度等，如此也會(huì)導(dǎo)致過(guò)渡段發(fā)生沉降現(xiàn)象。出現(xiàn)沉降的原因可能是施工過(guò)程中沒(méi)有達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，也有可能是因?yàn)橥饨缫蛩禺a(chǎn)生影響。在路橋工程施工中，存在很多外界影響因素會(huì)造成過(guò)渡段路面壓實(shí)度以及配合比出現(xiàn)問(wèn)題，比如施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境、施工機(jī)械的缺陷等，這些都會(huì)導(dǎo)致關(guān)鍵參數(shù)不達(dá)標(biāo)。路面的這些指標(biāo)是相當(dāng)重要的，如果達(dá)不到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，就可能出現(xiàn)路面沉陷。

2、臺(tái)背路基施工技術(shù)

2.1 公路橋梁路基的壓實(shí)技術(shù)

道路、橋梁高質(zhì)量地連接，是確保日后其作為整體交通基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行使用的關(guān)鍵。為此，在施工中需根據(jù)實(shí)際情況挑選噸位達(dá)標(biāo)的壓路設(shè)備，嚴(yán)格控制壓路機(jī)碾壓速度與遍數(shù)，提高路基壓實(shí)效果，規(guī)避沉降的產(chǎn)生。

2.2 變形控制

臺(tái)背路基的變形控制非常關(guān)鍵，需要把握兩項(xiàng)原則。首先，按照設(shè)計(jì)規(guī)范要求，臺(tái)背路基的工后最大沉降允許范圍是10cm，如果滿足沉降曲線換算工后沉降量比允許值低，并且在2個(gè)月～3個(gè)月觀測(cè)期內(nèi)，平均的沉降沒(méi)有超過(guò)6mm，然后才能開(kāi)展后續(xù)施工工作；其次，是當(dāng)橋頭搭班的沉降坡差達(dá)到0.5%時(shí)，車(chē)輛會(huì)產(chǎn)生跳車(chē)現(xiàn)象。所以，通過(guò)分析不均勻沉降值對(duì)路面結(jié)構(gòu)附加應(yīng)力的影響，建議路橋過(guò)渡段的沉降差值控制在5cm以內(nèi)為宜，路橋之間形成的沉降坡差不宜大于0.4%。

2.3 加鋪土工格柵

臺(tái)背路基加鋪土工格柵能夠起到以下幾個(gè)方面的作用：

（1）通過(guò)使用土工格柵能夠?qū)⑼馏w抗剪強(qiáng)度從很大程度上提高，并且可以將土體側(cè)向變形進(jìn)行預(yù)防，將整體穩(wěn)定性提升。

（2）加鋪土工格柵后可以將路基沉降程度減小，土工格柵與路基土結(jié)合產(chǎn)生的摩擦力能夠提高臺(tái)背填土的穩(wěn)定性，進(jìn)而提高路基承載力。

（3）加入土工格柵能夠提高土體的彈性，土體受到外界荷載時(shí)累積變形不會(huì)過(guò)大，因此是臺(tái)背路基的常用結(jié)構(gòu)形式。

2.4 設(shè)置橋頭搭板

橋頭搭板在許多情況下為簡(jiǎn)單實(shí)用且有效的治理橋頭跳車(chē)的辦法。高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路和三級(jí)公路的橋頭宜設(shè)置搭板，搭板長(zhǎng)度不宜小于5米（橋臺(tái)高度不小于5米時(shí)，搭板長(zhǎng)度不宜小于8米）。搭板寬度宜與橋臺(tái)側(cè)墻內(nèi)緣相齊，并用柔性材料隔離，最小寬度不應(yīng)小于行車(chē)道寬度。搭板厚度不宜小于0.25米（長(zhǎng)度不小于6米的搭板，其厚度不宜小于0.3米）。

2.5 加強(qiáng)路基路面排水

水是導(dǎo)致路基的穩(wěn)定性與承載性降低的關(guān)鍵因素， 所以需要注重路基路面的排水工作。沉降段路基路面的排水設(shè)施一般采用地表排水管、邊溝、急流槽以及截水溝等。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，臺(tái)背沉降是當(dāng)前公路橋梁工程施工中常見(jiàn)的問(wèn)題，嚴(yán)重困擾著施工人員。沉降問(wèn)題對(duì)公路橋梁質(zhì)量有著極大的影響，我們應(yīng)當(dāng)對(duì)臺(tái)背沉降產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，從而采取有效的預(yù)防和處理措施。本文從橋頭引道設(shè)計(jì)問(wèn)題、路基沉陷、路面沉陷等三個(gè)方面探討了臺(tái)背沉降產(chǎn)生的原因，并且從變形控制、搭板設(shè)置、土工格柵施工、路基路面排水這幾個(gè)方面提出了預(yù)防臺(tái)背沉降的建議。