道路橋梁沉降段的路基路面施工技術(shù)

焦 昭

中交二公局第三工程有限公司

1 引言

從城市發(fā)展的角度來(lái)看，道路橋梁沉降段路基路面施工建設(shè)是推動(dòng)我國(guó)城市發(fā)展進(jìn)程的重要措施，也是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化施工的重要組成部分。為了迎合城市的發(fā)展需求以及人民的生活需求，在道路橋梁工程建設(shè)數(shù)量激增的同時(shí)，一些問(wèn)題逐漸浮出水面。例如，搭板斷裂、跳車(chē)問(wèn)題、沉降問(wèn)題等都是直接影響道路橋梁工程質(zhì)量的重要問(wèn)題。為了保障工程質(zhì)量，同時(shí)也為了車(chē)輛和行人的出行安全，這些工程質(zhì)量問(wèn)題必須得到解決。道路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)是工程質(zhì)量保障和可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)的關(guān)鍵。

2 道路橋梁沉降段的路基路面施工現(xiàn)狀

2.1 路基和橋臺(tái)過(guò)渡段的施工要點(diǎn)

路基和橋臺(tái)過(guò)渡段采取的是小型機(jī)械攤鋪的施工方式，采取大型振動(dòng)壓路機(jī)分層次分路段壓實(shí)的方法，優(yōu)化路基和橋臺(tái)過(guò)渡段壓實(shí)工作的質(zhì)量。有些區(qū)域不支持大型振動(dòng)壓路機(jī)開(kāi)展工作在這些區(qū)域中，工作人員需要使用手持沖擊振動(dòng)夯來(lái)完成壓實(shí)工作。道路橋梁與過(guò)渡段施工流程包括基底處理、基坑回填、過(guò)渡段與路基路面同步攤鋪、碾壓或夯、檢測(cè)壓實(shí)質(zhì)量，在壓實(shí)質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的情況下，操作人員可以進(jìn)行填筑工作，完成填筑工作代表著過(guò)渡段施工結(jié)束。在壓實(shí)質(zhì)量未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的情況下，操作人員需要再次重復(fù)碾壓或夯這一工作流程，直至達(dá)到工程壓實(shí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行壓實(shí)工作時(shí)，大型壓路機(jī)的壓實(shí)厚度不能超過(guò)30cm不能低于15cm。在使用小型振動(dòng)壓實(shí)設(shè)備進(jìn)行工作時(shí)，為了更好地掌握填料虛鋪的厚度，操作人員可以事先在臺(tái)背上劃出需要填筑的高度，在正式操作過(guò)程中會(huì)更好把控。在對(duì)道路橋梁過(guò)渡段正式施工之前，需要對(duì)過(guò)渡段的基底進(jìn)行詳細(xì)處理。根據(jù)道路橋梁過(guò)渡段的實(shí)際狀況，配合碎石填筑或橋臺(tái)樁基等控制工序，同時(shí)要嚴(yán)格避免施工過(guò)程中工序流程之間相互干擾的問(wèn)題。過(guò)渡段需要根據(jù)實(shí)際狀況和場(chǎng)地狀態(tài)設(shè)置排水結(jié)構(gòu)。一般情況下，橋臺(tái)過(guò)渡段會(huì)使用空心磚鋪設(shè)隔離層，用來(lái)排出道路和橋梁連接處的積水。為了保障道路與橋梁過(guò)渡段的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，需要在橋臺(tái)處設(shè)置混凝土墊塊?；旌狭系氖┕た刂仆瑯記Q定了道路與橋梁建設(shè)的質(zhì)量，所以操作人員需要對(duì)生產(chǎn)中使用的混合原料進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)。尤其是要嚴(yán)格控制水泥級(jí)配碎石的質(zhì)量。水泥級(jí)配碎石運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)之后的第一步是要接受肉眼的檢驗(yàn)，當(dāng)工作人員發(fā)現(xiàn)填料有明顯變化時(shí)，必須要對(duì)這一批次的水泥級(jí)配碎石反復(fù)進(jìn)行抽樣復(fù)查。同時(shí)將初查和復(fù)查信息實(shí)時(shí)反饋給填料生產(chǎn)站，根據(jù)工程的實(shí)際需求，及時(shí)更改水泥級(jí)配碎石的調(diào)配比例。在填筑過(guò)程中，操作人員要保障水泥級(jí)配碎石的比例、質(zhì)量達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)。保障水泥級(jí)配碎石的填筑厚度和表面平整程度符合工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。水泥級(jí)配碎石的填壓工作同樣要經(jīng)歷三個(gè)環(huán)節(jié)，填壓速度不宜過(guò)快。

2.2 道路與橋梁橫向結(jié)構(gòu)物過(guò)渡段施工要點(diǎn)

在對(duì)道路與橋梁橫向結(jié)構(gòu)物過(guò)渡段進(jìn)行施工的時(shí)候，操作人員必須保證涵洞兩側(cè)的基坑內(nèi)沒(méi)有任何的垃圾廢物，保持涵洞內(nèi)土質(zhì)緊致。在對(duì)路堤和涵洞過(guò)渡段進(jìn)行施工的時(shí)候，操作人員要保證涵洞兩側(cè)施工的對(duì)稱(chēng)性和穩(wěn)定性。所以為了保證對(duì)稱(chēng)，通常涵洞兩側(cè)采取同時(shí)施工的方式。涵洞段的填充工作要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況來(lái)確定具體的填充物種類(lèi)，涵洞段的填充順序是由涵洞向路基進(jìn)行填充，由中心位置向路基兩側(cè)進(jìn)行填充。每個(gè)路段每層的填充厚度要根據(jù)實(shí)際情況和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)算。涵洞路段的填充工作不能使用大型壓式設(shè)備，操作人員只能通過(guò)使用內(nèi)燃式?jīng)_擊夯對(duì)路段進(jìn)行壓實(shí)。路段壓實(shí)的次數(shù)要以實(shí)際情況為主，直至路段壓實(shí)質(zhì)量能夠達(dá)到工程預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)為止。在對(duì)靠近橋梁橫向結(jié)合誤導(dǎo)路段進(jìn)行壓實(shí)時(shí)，要在橫向結(jié)構(gòu)物的背面進(jìn)行平行橫向碾壓。完成壓實(shí)工作后，操作人員要對(duì)壓時(shí)質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，各項(xiàng)參數(shù)合格后才能進(jìn)入下一階段。道路與橋梁橫向結(jié)構(gòu)物過(guò)渡段的排水措施和地基處理工作應(yīng)當(dāng)在正式施工前完成。道路過(guò)渡段的路基建設(shè)與其連接的道路建設(shè)，可以視為一個(gè)整體同時(shí)施工。在對(duì)路段進(jìn)行碾壓時(shí)，過(guò)渡段與其連接的道路建設(shè)高度也可視為相同高度。

3 關(guān)于道路橋梁沉降段路基路面質(zhì)量問(wèn)題的危害

道路橋梁工程建設(shè)開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)交通建設(shè)的新紀(jì)元，城市交通水平直接影響了城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。由此可見(jiàn)，道路橋梁工程建設(shè)的重要地位。有關(guān)道路橋梁工程建設(shè)的問(wèn)題舉足輕重，所以施工單位要極力避免質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn)，當(dāng)問(wèn)題已經(jīng)發(fā)生后，也要采取有效的措施予以解決。一般情況下，在建設(shè)道路橋梁工程中經(jīng)常發(fā)生的問(wèn)題就是路基路面的沉降問(wèn)題。沉降問(wèn)題的形成原因有路堤填筑壓實(shí)不均勻、填筑操作不規(guī)范、填筑材料性能差異大或者原路基結(jié)構(gòu)復(fù)雜造成的。車(chē)輛或行人行駛在路基路面沉降的道路上時(shí)，經(jīng)常發(fā)生跳車(chē)現(xiàn)象，行人和車(chē)輛的安全問(wèn)題受到了極其嚴(yán)重的威脅。在沉降程度稍輕的路段中，對(duì)過(guò)往車(chē)輛和行人的危害主要體現(xiàn)在對(duì)交通工具的過(guò)度消耗以及對(duì)駕駛者舒適度的降低。路基路面沉降問(wèn)題極有可能成為交通事故的直接誘因。跳車(chē)現(xiàn)象對(duì)道路和橋梁結(jié)構(gòu)本身也是一種傷害，會(huì)直接加大橋頭結(jié)合路面的破壞程度，造成惡性循環(huán)。近年來(lái)，多地區(qū)發(fā)生路面沉降甚至坍塌現(xiàn)象，給人民生命和財(cái)產(chǎn)帶來(lái)巨大傷害。在針對(duì)道路橋梁軟土層地基進(jìn)行施工時(shí)，要先對(duì)軟土層的土質(zhì)進(jìn)行土壤實(shí)驗(yàn)，選擇合適的填筑材料，加大施工工序質(zhì)量控制，深入到每一個(gè)控制環(huán)節(jié)，全面而充分的解決問(wèn)題。

4 建設(shè)道路橋梁路基路面出現(xiàn)沉降問(wèn)題時(shí)的原因

道路橋梁沉降問(wèn)題的根本原因主要有三方面：第一，是由于沉降段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理造成的沉降問(wèn)題。由于地況復(fù)雜，土質(zhì)較差，多雨地區(qū)，透水性較強(qiáng)，地下水位埋深相對(duì)較淺，區(qū)域斷裂構(gòu)造發(fā)育，地質(zhì)破碎，可能伴隨滑坡地質(zhì)災(zāi)害。前期勘探設(shè)計(jì)難度大，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理造成的沉降問(wèn)題。一般情況下施工團(tuán)隊(duì)會(huì)采用粗粒料換填法處理，路基設(shè)置級(jí)配碎石墊層或者選用混凝土路面加瀝青路面的復(fù)合式路面。這兩種填筑方式可以有效地降低道路橋梁工程路基路面沉降不均的問(wèn)題，與此同時(shí)可以完美地降低道路橋梁工程建設(shè)不同路段中的剛度差異，從而達(dá)到增強(qiáng)路基路面強(qiáng)度和整個(gè)路面韌度的效果。第二、由于路堤壓實(shí)不均、填筑材料性能差異大，不能滿(mǎn)足工程需求標(biāo)準(zhǔn)而造成的沉降問(wèn)題。我國(guó)的道路橋梁工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，工程中主要有路基填方段和臺(tái)背填土兩種施工工藝。一是路基填筑主要控制好填筑材料的質(zhì)量、填筑厚度、壓實(shí)度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，必要時(shí)鋪設(shè)防裂土工格柵，防止后期路基沉降；二是臺(tái)背回填施工質(zhì)量的控制，也要控制好填筑材料的質(zhì)量、填筑厚度、壓實(shí)度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，現(xiàn)階段采用液壓夯實(shí)效果較好，比常規(guī)鋼輪壓路機(jī)壓實(shí)效果好，操作方便。在一些自然天氣較為惡劣的地區(qū)，道路橋梁路基路面沉降問(wèn)題會(huì)更加嚴(yán)重，主要體現(xiàn)為差異沉降。第三、橋頭引道地基處治達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，會(huì)在一定程度上造成沉降問(wèn)題。而關(guān)于跳車(chē)問(wèn)題的原因則是由于道路橋梁路基下沉所引起的，而道路橋梁路基下沉的根本原因往往可以追溯到工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。由于施工團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)人員對(duì)路基下沉問(wèn)題的疏忽，所以通常沒(méi)有一項(xiàng)針對(duì)性的處理方案或施工方案。久而久之，道路橋梁路基下沉問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。按照一般的施工方式而言，由于地質(zhì)鉆孔較少或者鉆探深度較淺等問(wèn)題，施工者通常無(wú)法確定地基軟土層的準(zhǔn)確位置。施工者缺少對(duì)于軟土層性質(zhì)和狀態(tài)的實(shí)際數(shù)據(jù)，所以在處理橋梁路堤軟土地基問(wèn)題時(shí)顯得有心無(wú)力。

5 道路橋梁沉降段路基路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

第一、施工團(tuán)隊(duì)要確保道路橋梁沉降段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，尤其要重視搭板長(zhǎng)度和道路橋梁長(zhǎng)度問(wèn)題。設(shè)計(jì)施工方案時(shí)的參考依據(jù)包括道路橋梁橋頭路堤的負(fù)載量、整條道路的通車(chē)輛等等。雖然我國(guó)到目前為止還沒(méi)有對(duì)道路橋梁沉降段的施工設(shè)計(jì)問(wèn)題推出統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，但道路橋梁沉降段的搭板設(shè)計(jì)要以道路的實(shí)際情況為基準(zhǔn)，滿(mǎn)足實(shí)際使用需求的最低標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計(jì)路基路面施工方案時(shí)，土工格柵技術(shù)有著增強(qiáng)土層強(qiáng)度的優(yōu)勢(shì)，可以增強(qiáng)整個(gè)工程的穩(wěn)定性。第二、施工團(tuán)隊(duì)要充分重視道路橋梁工程建設(shè)的沉降段緩和設(shè)置。在進(jìn)行關(guān)于道路橋梁沉降段路基路面施工方案的設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分考慮道路橋梁路基的強(qiáng)度、瀝青混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及不同路段的使用強(qiáng)度等客觀(guān)條件，確定不同路段的沉降段強(qiáng)度。同時(shí)，要做好不同沉降斷強(qiáng)度的漸變過(guò)渡工作。負(fù)責(zé)漸變過(guò)渡工作的路段長(zhǎng)度不小于50m，相鄰兩個(gè)路段之間的沉降差異不超過(guò)5cm。第三、根據(jù)實(shí)際情況，計(jì)劃出合適的道路橋梁沉降段的地基路基條件。當(dāng)?shù)缆坟?fù)荷量較大時(shí)，可以采用土工合成材料建設(shè)鋼筋路堤，使整個(gè)道路的承載能力大大提高，以便達(dá)到有效地防止道路橋梁沉降段過(guò)度下沉的效果。根據(jù)國(guó)家規(guī)定的范圍，合格的道路橋梁沉降段標(biāo)準(zhǔn)要將路基沉降范圍控制在10cm之內(nèi)。因此，這個(gè)數(shù)據(jù)也應(yīng)該作為道路橋梁沉降段的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之一。第四、要采取相應(yīng)措施控制道路橋梁沉降段變形問(wèn)題。技術(shù)人員可以將相關(guān)的參數(shù)輸入計(jì)算機(jī)，通過(guò)電腦模擬的方式得出相關(guān)結(jié)果，將模擬結(jié)果與工程預(yù)期效果相比較。設(shè)計(jì)人員要保證工程沉降量控制在10cm 之內(nèi)，并且保障在竣工后的三個(gè)月內(nèi)沉降率不超過(guò)3cm。當(dāng)電腦的模擬結(jié)果與工程預(yù)期產(chǎn)生偏差時(shí)，應(yīng)通過(guò)更改工程設(shè)計(jì)參數(shù)來(lái)調(diào)整工程效果，直至滿(mǎn)足工程應(yīng)用需求。

6 道路橋梁沉降段路基路面施工優(yōu)化方式

（1）道路橋梁橋臺(tái)軟基的施工。道路橋梁橋臺(tái)軟基施工技術(shù)經(jīng)常采用水泥粉噴樁地基法，使用水泥粉噴樁地基法的工程更有利于地基的加固效果，施工效果較好、操作簡(jiǎn)單、工期短等特點(diǎn)都是水泥粉噴樁地基法的優(yōu)勢(shì)。但相較于其他技術(shù)手段而言，水泥粉噴樁地基法的工程造價(jià)更高，沉降量更大。南方高填方路段現(xiàn)在也常用一種氣泡混合輕質(zhì)土施工路基96區(qū)，一種由水泥、水、發(fā)泡劑、摻和料（粉煤灰）參配形成，減少路基沉降。所以在選擇道路橋梁軟基施工方案時(shí)，也要根據(jù)工程的實(shí)際要求和客觀(guān)環(huán)境狀況而定，盡量選擇綜合條件更適宜的施工方案。以消除地基的不均勻沉降現(xiàn)象為出發(fā)點(diǎn)，以提高地基的負(fù)載力和穩(wěn)定性為目標(biāo)，充分解決道路橋梁的沉降問(wèn)題。

（2）做好道路橋梁路基路面的排水工作。在施工前，施工團(tuán)隊(duì)要充分考察施工地區(qū)的氣候條件。尤其是在氣候變化強(qiáng)烈、降雨量較大的地區(qū)，防水排水工作自然是道路橋梁路基路面施工的重要環(huán)節(jié)。在施工過(guò)程中要設(shè)置一定基數(shù)的排水管道，合理規(guī)劃工程的排水線(xiàn)路和排水溝槽的位置，要充分保障道路橋梁沉降段排水功能的暢通，避免路基路面坍塌危險(xiǎn)性的增長(zhǎng)，避免對(duì)路面瀝青結(jié)構(gòu)造成破壞。在設(shè)置道路橋梁工程的排水結(jié)構(gòu)時(shí)，要充分結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡叵滤唤Y(jié)構(gòu)。必要的情況下，設(shè)計(jì)人員可以適當(dāng)?shù)靥Ц叩缆窐蛄郝坊访娴母叨?，解決由于雨水聚積帶來(lái)的浸泡侵蝕威脅。

（3）道路橋梁沉降段回填作業(yè)填料的選取。首先，施工人員要意識(shí)到受沉降段地質(zhì)要求與其他工程路段的地質(zhì)要求存在很大差異，所以應(yīng)在受沉降段的填料中增加加固材料的比例。其次，企業(yè)應(yīng)多選取幾種填料類(lèi)型，借助土工試驗(yàn)的方式，最終確定性能最好的填料。工程的土工試驗(yàn)結(jié)果，應(yīng)當(dāng)以滲水性能、干容重等條件作為判斷依據(jù)。最后，道路橋梁沉降段的回填應(yīng)與搭板設(shè)置、科學(xué)設(shè)計(jì)沉降段結(jié)構(gòu)形式等環(huán)節(jié)配合，共同促就優(yōu)質(zhì)的道路橋梁工程。

（4）松軟地基處理技術(shù)。在對(duì)地基進(jìn)行松軟處理之前，操作人員通常會(huì)在建設(shè)區(qū)域內(nèi)選擇幾個(gè)具有代表性的地點(diǎn)作為試驗(yàn)區(qū)域。根據(jù)試驗(yàn)區(qū)內(nèi)獲得的參數(shù)，詳細(xì)分析地基的各項(xiàng)情況，并制定相應(yīng)的處理效果。將此時(shí)得到的處理方案與工程策劃時(shí)期預(yù)設(shè)的處理方案相對(duì)比，并修改參數(shù)，用來(lái)指導(dǎo)地基建設(shè)的施工過(guò)程。操作人員需要在試驗(yàn)區(qū)內(nèi)布置觀(guān)測(cè)點(diǎn)，尤其是在地質(zhì)條件較為復(fù)雜、土層條件并不優(yōu)良的情況下，操作人員必須在區(qū)域內(nèi)埋設(shè)足夠的觀(guān)測(cè)設(shè)備，用以得到全面而客觀(guān)的數(shù)據(jù)。松軟路堤填筑需按照頻次進(jìn)行觀(guān)測(cè)，操作人員要將觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)記錄上傳數(shù)據(jù)庫(kù)。當(dāng)路堤填筑高度低于填筑極限高度時(shí)，操作人員只需按照常規(guī)的填土速率進(jìn)行施工即可。當(dāng)路堤填筑高度無(wú)限接近于極限填筑高度時(shí)，操作人員需要依次降低填土速率。在填筑過(guò)程中需實(shí)時(shí)觀(guān)測(cè)坡腳的水平位移狀況和中心地面的沉降狀況，當(dāng)坡角和中心地面的位移與沉降狀況趨于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，才可繼續(xù)開(kāi)展填筑工作。當(dāng)坡腳的水平位移狀況和中心地面的沉降狀況并不穩(wěn)定時(shí)，操作人員需要對(duì)坡腳和中心地面的運(yùn)行狀況進(jìn)行分析，并根據(jù)觀(guān)測(cè)資料繪制相關(guān)的關(guān)系曲線(xiàn)，結(jié)合實(shí)際狀況指導(dǎo)下一步的路基填筑施工發(fā)展態(tài)勢(shì)。在完成松軟地基處理工作后，操作人員需要通過(guò)觀(guān)測(cè)綜合分析路基的沉降狀態(tài)，以此來(lái)判斷是否需要增加加固環(huán)節(jié)。

7 結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，對(duì)于道路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)的選擇要結(jié)合具體工程的實(shí)際施工要求和施工的環(huán)境而定。在道路橋梁沉降段經(jīng)常會(huì)發(fā)生一些不穩(wěn)定地跳車(chē)現(xiàn)象和不均勻沉降的現(xiàn)象，這些情況會(huì)對(duì)道路橋梁的結(jié)構(gòu)造成破壞，甚至?xí)苯油{到行人的生命安全與車(chē)輛的出行安全。施工團(tuán)隊(duì)需要加強(qiáng)對(duì)沉降段路基路面施工質(zhì)量的監(jiān)控力度，選擇合適的填土材料、加強(qiáng)橋臺(tái)軟基的施工監(jiān)控、做好工程排水防水工作都是解決道路橋梁沉降段施工問(wèn)題的方式，也可以有效地避免由于不均勻沉降帶來(lái)的跳車(chē)問(wèn)題。所以，面對(duì)道路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)的處理不僅要與實(shí)際情況相結(jié)合，還要充分保障道路橋梁建設(shè)過(guò)后的使用年限和使用質(zhì)量的提高。