市政道橋工程沉降段路基路面的施工技術(shù)研究

文/葉鑫鋒

1 前言

當(dāng)下社會對道路橋梁工程提出了更高的要求，因此管理人員要加強(qiáng)對于路基路面的施工分析，有效解決地基高度不規(guī)范、地面沉降等問題，綜合利用多種施工技術(shù)手段，合理設(shè)置搭板，做好路面排水工作，確保整體施工有效推進(jìn)。

2 市政道橋工程沉降段路基路面的概述

路基路面作為道橋的主體基礎(chǔ)，承擔(dān)著荷載任務(wù)，其強(qiáng)度和穩(wěn)定性直接決定著整體的施工質(zhì)量。沉降段路基路面本身具有一定的特殊性，其含水量過大，容易出現(xiàn)路基塌陷，因此要強(qiáng)化路基排水工作。筑成2%～4%的排水橫坡，做好縱向排水工作，在排水過程中盡量減少雨天作業(yè)，做好統(tǒng)一的排水管理，保證路面正常施工，減少施工過程中的變量。沉降路段路基的承壓能力較低于普通的土壤，更容易受到外界環(huán)境的影響。此外，沉降段路基路面在交付使用過程中，外界載荷影響較大，容易出現(xiàn)大面積隆起，當(dāng)外界降雨量過大時(shí)，路基邊坡被二次沖刷，后續(xù)的養(yǎng)護(hù)處理難度較大。因此，作業(yè)人員需要明確路基含水量高、黏性強(qiáng)的特點(diǎn)，統(tǒng)籌考慮當(dāng)?shù)氐臍夂蜃兓?，避免環(huán)境對于市政道橋施工的影響，綜合采取多種施工方法提高市政道橋路基的穩(wěn)定性和安全性[1]。

3 市政道橋工程沉降段路基路面的施工中存在的問題

3.1 沉降路段本身承載力有限

沉降路段與普通路面相比，含水量大、抵抗能力有限。目前沉降路段施工大多采用鋼筋混凝土過渡以及加筋土的方案，相對而言前期投資較大，部分施工單位為了有效控制成本，在作業(yè)過程中簡化施工流程，導(dǎo)致整體塔板結(jié)構(gòu)受力不均勻，嚴(yán)重影響后續(xù)使用的安全性與穩(wěn)定性。此外，沉降路段地下水較為豐富，地下水長期處于流動(dòng)狀態(tài)，沖擊力較強(qiáng)，容易引發(fā)沉降。

3.2 技術(shù)要點(diǎn)復(fù)雜

沉降段路基路面施工需要進(jìn)行前期的預(yù)處理夯實(shí)地基，施工過程中存在著大量的隱性風(fēng)險(xiǎn)，部分操作人員缺乏相應(yīng)資質(zhì)，在作業(yè)過程中鉆孔深度和鉆孔數(shù)量達(dá)不到基本的國家標(biāo)準(zhǔn)，對沉降段路基路面性質(zhì)范圍和深度分析有限，嚴(yán)重影響了后續(xù)的具體工作，給后續(xù)的隱蔽工程帶來了一定的施工損失，嚴(yán)重影響了整體的工程質(zhì)量。此外，在施工材料管理過程中，工程清單與實(shí)際情況存在矛盾，審計(jì)監(jiān)督制度不完善，缺少必要的技術(shù)交底，增加了項(xiàng)目投資的難度。部分沉降段路基路面工程量清單編制質(zhì)量較差，部分子目錄與實(shí)際圖紙嚴(yán)重脫節(jié)，無法進(jìn)行對點(diǎn)核算，阻礙沉降段路基路面的施工有序推進(jìn)[2]。

3.3 管理機(jī)制不完善

市政道橋工程屬于市政工程，大部分以外包的形式進(jìn)行，建筑市場在蓬勃發(fā)展的同時(shí)，也存在個(gè)別單位為了能獲得施工權(quán)，故意降低價(jià)格，內(nèi)部人員管理不到位，缺乏有效的監(jiān)督機(jī)制，對沉降段路基路面的技術(shù)分析有限等現(xiàn)象。一些開發(fā)商只重視經(jīng)濟(jì)利益，在施工中壓縮成本，采用較差的原材料進(jìn)行施工，造成混凝土質(zhì)量達(dá)不到基礎(chǔ)的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，容易出現(xiàn)裂縫問題，進(jìn)而引發(fā)路面沉降，產(chǎn)生嚴(yán)重的安全隱患。

4 市政道橋工程沉降段路基路面的施工技術(shù)

4.1 強(qiáng)化對沉降段路基路面的參數(shù)分析

沉降段路基路面施工作為整體施工過程中的難點(diǎn)，在施工過程中，要明確分析地基的各項(xiàng)參數(shù)，整合應(yīng)用塑料排水板、爆破法以及水泥粉噴樁等多種形式。分析沉降段路基路面參數(shù)間的非線性關(guān)系，綜合多種數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合處理，嚴(yán)格從施工實(shí)際情況出發(fā)，選擇合理的施工方法，避免出現(xiàn)大規(guī)模沉降問題，通過有效的手段提高軟土地基的承載力，有效保證整體的施工質(zhì)量。

例如，在對沉降段路基路面處理時(shí)，要首先確定土層壓力、地下水壓力和預(yù)備壓力的三個(gè)重點(diǎn)參數(shù)，在施工過程中影響因素較多，結(jié)合過往歷史模型與實(shí)際的施工進(jìn)度，明確土壤壓力，按照相應(yīng)的公式進(jìn)行計(jì)算，確保施工材料的質(zhì)量與施工工藝相匹配。其次要合理確定鉆孔數(shù)量和鉆孔深度，以獲取土層的地質(zhì)信息，以此為基礎(chǔ)，在選擇支撐位置時(shí)，如果支撐位置在2m 左右，那么對最大位移不能超過56mm，支撐位置在4m 時(shí)，最大位移不能超過49mm。若沉降段路基現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)復(fù)雜，可以采樣分析測量支撐位置和最大位移之間的關(guān)系，從而進(jìn)行支撐反力的分配，加強(qiáng)隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在注漿時(shí)保證注漿材料的配比為0.5∶1的水泥砂漿，將壓力提高在3MPa 左右，通過預(yù)應(yīng)力錨桿施工，嚴(yán)格按照一錨一桿的注漿原則，直至注漿的總體強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值，以提高沉降段路基路面的承載能力。

4.2 統(tǒng)籌多種影響因素

沉降段本身含水量較高，本身含水性較差，因此，大規(guī)模的降水會對路基的穩(wěn)定性和本身的承載能力造成一定的影響，在實(shí)際施工過程中要統(tǒng)籌多種要素對路面施工的影響，完善排水工作，綜合利用節(jié)水溝、邊溝、地表排水管等多種形式，構(gòu)建體系化的引水、排水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對路基路面的保護(hù)作用，避免出現(xiàn)積水對路基路面造成的影響。保證整體道路的清潔性，如果道路及表面過于干燥，可以適當(dāng)噴灑乳化劑，保證整體的道路處于半濕潤狀態(tài)。在封層處理之前做好前期的施工管理。避免拖痕斷層產(chǎn)生的斷層問題，通過機(jī)械攤鋪，避免人工作業(yè)帶來的接縫問題，以交叉型排列的方式進(jìn)行連續(xù)型攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，在結(jié)構(gòu)上盡量采用強(qiáng)柱弱梁的方式，有效強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱連接的方式，能提高內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。同時(shí)要準(zhǔn)確分析各個(gè)結(jié)構(gòu)之間的強(qiáng)弱關(guān)系，從而確定剛性或者彈性模型，以提高沉降段路基路面的穩(wěn)定性[3]。

例如，可以合理設(shè)置擋板增加路面厚度，提高市政道橋工程的使用壽命，在施工期間要嚴(yán)格控制擋板的厚度、高度以及質(zhì)量，并根據(jù)工作節(jié)點(diǎn)采取坡度預(yù)留法，確保擋板和橋臺的連接高度保持一致，在使用擋板時(shí)要認(rèn)真遵守各項(xiàng)施工規(guī)范，做好前期的立模工作，保證道路平穩(wěn)，提高行車的安全性和穩(wěn)定性。可以采用石灰土換填方法，石灰土換填作為目前使用廣泛的一種填充方式，利用大塊的石灰土進(jìn)行填充，最大程度地避免了由于外力壓縮導(dǎo)致的變形，在提高路基本身的強(qiáng)度和穩(wěn)定性的同時(shí)，有效控制了作業(yè)成本，提高了市政道橋工程經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)可以借助排水加固的方法，有效提高路基路面的承受能力，可以在地表設(shè)置排水管，以綜合利用混凝土制成相應(yīng)的預(yù)制板加固溝渠，在設(shè)置地下排水溝時(shí)要提前控制管道和溝渠的長度，與給排水人員進(jìn)行聯(lián)系，避免因管道長度不合理導(dǎo)致水流過于集中，從而實(shí)現(xiàn)有效的分流，在排水過程中要提前考察當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件和水環(huán)境，盡量就地取材，盡可能減少積水對于道橋造成的破壞。

4.3 完善內(nèi)部的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展

創(chuàng)新是市政道橋工程可持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力，公路部門發(fā)展要積極順應(yīng)時(shí)代需求，貫徹綠色和諧發(fā)展理念，實(shí)現(xiàn)精益化的企業(yè)管理，確保企業(yè)經(jīng)濟(jì)最大化。優(yōu)化企業(yè)內(nèi)部的人才結(jié)構(gòu)，對優(yōu)勢資源進(jìn)行合理分配。設(shè)置合理的薪酬激勵(lì)制度，提高一線工人的積極性。沉降路段路基路面的施工相對而言較為復(fù)雜，因此在整個(gè)施工過程中要對基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)化，在沉降施工時(shí)，要從基礎(chǔ)的沉降量和通車量等不同方面進(jìn)行考量，綜合多方面信息進(jìn)行擬合處理，實(shí)現(xiàn)整體層面的管理，充分發(fā)揮出土層的剪切強(qiáng)度，避免側(cè)向位移的出現(xiàn)，從而維持整體結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，要綜合考慮橋臺混凝土、瀝青、混凝土等不同級的不同結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對沉降路段的曲線進(jìn)行完整的模擬分析。

例如，可以借助SPSS 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，BIM 進(jìn)行完整的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，快速定義前期沉降段路基路面的初始狀態(tài)、邊界條件、性質(zhì)等重要條件，生成對應(yīng)的網(wǎng)格單元，連續(xù)加載進(jìn)行建模求解。用數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工進(jìn)度，不斷減小地面沉降范圍。明確自變量與因變量之間的線性關(guān)系進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn)，確定相關(guān)系數(shù)。持續(xù)耦合多項(xiàng)式模型、雙曲線模型，持續(xù)進(jìn)行跟蹤變形管理，判斷迭代計(jì)算法是否正確進(jìn)行。保證沉降量維持在10cm 的范圍內(nèi)，在施工結(jié)束的后三個(gè)月內(nèi)要定向定期測量，確保沉降偏差符合相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)語

市政道橋工程作為城市工程中的基礎(chǔ)，直接影響著城市發(fā)展和人民生活，目前我國的市政道路工程建設(shè)已經(jīng)取得了巨大成就。沉降段路基路面施工仍然作為整個(gè)施工過程中的重點(diǎn)，管理人員應(yīng)該明確分析沉降原因，對癥下藥，實(shí)現(xiàn)技術(shù)上、管理上的創(chuàng)新，從而提升市政道橋工程質(zhì)量。