路橋過渡段路基路面設(shè)計(jì)要點(diǎn)及沉降處理措施

王緒茂

（泛華建設(shè)集團(tuán)有限公司，北京 100070）

1 路橋過渡段路基路面不均勻沉降的主要原因

1.1 橋臺(tái)臺(tái)背路堤壓實(shí)度不夠

從路橋工程過渡段沉降現(xiàn)象發(fā)生的原因來(lái)看，橋臺(tái)臺(tái)背壓實(shí)處理不到位是其中的主要原因，壓實(shí)度不足直接導(dǎo)致該區(qū)域內(nèi)土地發(fā)生不均勻形變等，最終導(dǎo)致路面的平整度不足，嚴(yán)重影響了車輛通行的安全性。這是因?yàn)?，在?shí)際的施工過程中，由于其施工條件受到各種因素的影響，導(dǎo)致橋臺(tái)臺(tái)背的壓實(shí)度指標(biāo)無(wú)法達(dá)到路橋工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。比如，施工過程中，施工人員沒有嚴(yán)格遵守特定的施工順序，且缺乏足夠的施工經(jīng)驗(yàn)，在施工中存在著各種不規(guī)范的施工行為，嚴(yán)重影響了橋臺(tái)臺(tái)背的壓實(shí)處理效果。對(duì)此，在路橋工程建設(shè)的過程中，相關(guān)的路橋工程設(shè)計(jì)與施工人員要嚴(yán)格遵守路橋工程建設(shè)的總體規(guī)范，注重路橋橋臺(tái)臺(tái)背的壓實(shí)處理。

1.2 路面沉陷

近年來(lái)，隨著城市化的快速發(fā)展，我國(guó)路橋工程建設(shè)步伐加快，為滿足通行的需求，提高路橋工程的整體質(zhì)量，路橋工程中路面設(shè)計(jì)厚度逐步增大，在一些地區(qū)，其路面厚度甚至高達(dá)0.6m以上。這種變化使得在路橋工程項(xiàng)目施工過程中，道路墊層與基層碾壓處理時(shí)，一般的碾壓設(shè)備無(wú)法達(dá)到良好的分層碾壓效果。如果在此基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)行后期的施工，會(huì)導(dǎo)致在路橋工程投入使用以后，隨著通行量、荷載等的增加，基層與墊層等結(jié)構(gòu)層受到其影響發(fā)生一定的沉陷，隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，其沉陷現(xiàn)象越發(fā)明顯，引發(fā)路面破損，最終會(huì)給車輛通行等帶來(lái)較大的安全隱患。

1.3 材料剛度差異

對(duì)路橋工程項(xiàng)目而言，道路與橋梁的材料剛度常常難以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的管理與控制。在這種情況下，材料的剛度差異成為引發(fā)過渡段路基路面不均勻沉降的主要原因之一。對(duì)道路與橋梁工程的材料而言，二者在結(jié)構(gòu)上存在著一定的差異性，前者屬于柔性結(jié)構(gòu)，主要包含了瀝青面層、水泥穩(wěn)定粒料基層等，而后者屬于剛性結(jié)構(gòu)，主要包含了鋼筋混凝土板等,對(duì)承載力、剛度等的要求相對(duì)較高。相比較而言，橋梁工程的使用中形變較小，而道路會(huì)產(chǎn)生一定程度的變形，因此，剛度差異使得二者過渡段極易出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象。

1.4 設(shè)計(jì)因素

路橋工程中，過渡段設(shè)計(jì)的科學(xué)性直接決定著沉降現(xiàn)象發(fā)生的可能性，其設(shè)計(jì)中需要考慮的要素較多，例如橋臺(tái)、搭板設(shè)計(jì)等。在路橋工程過渡段施工過程中，相關(guān)的施工人員需要根據(jù)工程的質(zhì)量要求，對(duì)橋臺(tái)鋪筑時(shí)間和順序等加以科學(xué)確定，盡量避免在搭板壓實(shí)處理以后再進(jìn)行橋臺(tái)的鋪筑，否則會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的質(zhì)量問題。施工人員需對(duì)相關(guān)的施工順序等加以科學(xué)規(guī)劃，盡量在搭板壓實(shí)之前進(jìn)行橋臺(tái)的鋪筑。過渡段的排水設(shè)計(jì)也極為重要，一旦積水不能及時(shí)排出，就會(huì)導(dǎo)致該區(qū)域內(nèi)土體的承載能力不足，加大了沉降發(fā)生的概率。

2 路橋過渡段不均勻沉降的危害

對(duì)路橋工程而言，如果過渡段存在較大不均勻沉降等問題，就會(huì)造成極大的危害，主要表現(xiàn)在以下方面：如果其沉降超過了安全范圍，就會(huì)使得路面不平整現(xiàn)象嚴(yán)重，使得車輛通行過程中的安全性不足；沉降現(xiàn)象的出現(xiàn)還會(huì)使得在車輛通行過程中，對(duì)路面產(chǎn)生向下的附加應(yīng)力，這種應(yīng)力會(huì)加快路面凹陷的產(chǎn)生，最終使得工程不能正常使用；沉降現(xiàn)象的發(fā)生還會(huì)造成路基積水現(xiàn)象的出現(xiàn)等，一旦積水沿瀝青面層破碎點(diǎn)滲入基層，就會(huì)降低過渡段土體的強(qiáng)度，最終導(dǎo)致路面塌陷等事故的發(fā)生。

3 路橋過渡段路基路面設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 地基與路基設(shè)計(jì)

對(duì)路橋過渡段路基路面的設(shè)計(jì)而言，其橋臺(tái)多為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，要保證其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，必須保證橋臺(tái)混凝土橋臺(tái)結(jié)構(gòu)的剛度，但是，由于路基剛度相對(duì)較小，這種剛度的差異性就導(dǎo)致工程存在著不均勻沉降的問題。相關(guān)設(shè)計(jì)人員在路橋工程地基與路基的設(shè)計(jì)過程中，必須處理好橋臺(tái)與路基的剛度差異性，減少橋頭跳車等的發(fā)生。在施工過程中，必須要根據(jù)工程的實(shí)際情況，對(duì)過渡段加以科學(xué)設(shè)計(jì)，盡量減小橋臺(tái)與路基之間的剛度差異，提升過渡段路基路面施工的整體質(zhì)量。為保證其處理效果，在很多路橋工程中往往采用加強(qiáng)度過渡段的施工方式來(lái)加以處理。具體而言，在路堤與橋臺(tái)中間設(shè)置過渡段，隨后，在該過渡段內(nèi)用相應(yīng)的級(jí)配材料加以填充、壓實(shí)處理，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度過渡。對(duì)引道處路基的填筑處理中，如果其為合成加筋路堤，需采用必要的方式，以提高其路堤地基的承載力，隨后再對(duì)路基加以填土處理。一旦路堤地基的承載力不足，就會(huì)引發(fā)不均勻沉降現(xiàn)象的發(fā)生。某路橋工程過渡段路基路面設(shè)計(jì)圖如圖1所示。

圖1 路橋過渡段路基路面設(shè)計(jì)圖

3.2 過渡段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

路橋工程過渡段路基路面設(shè)計(jì)過程中，要保證其設(shè)計(jì)質(zhì)量，必須重視結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。我國(guó)路橋過渡段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，土工格柵的應(yīng)用最為普遍。土工格柵的設(shè)計(jì)沒有較高的要求，在遵守設(shè)計(jì)原則的基礎(chǔ)上，保證施工的規(guī)范性，就能夠在路橋工程運(yùn)行中發(fā)揮其作用。土工格柵的抗剪能力較強(qiáng)，可以與周圍土質(zhì)形成良好的一體化結(jié)構(gòu)，大大提高了土體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與承載力，減少了土體形變等現(xiàn)象的發(fā)生，使得路基的穩(wěn)定性與安全性大大提高。此外，應(yīng)用土工格柵還可以使得其與土體之間存在一定的摩擦力，提高土體抗剪力，有效保障了路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，對(duì)于控制沉降、變形等有著重要的作用。

3.3 搭板設(shè)計(jì)

搭板設(shè)計(jì)需要遵循以下原則：（1）如果在過渡段處于工程有效期內(nèi)時(shí)，一旦出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，相關(guān)的工程人員要及時(shí)對(duì)過渡段的搭板傾斜角進(jìn)行科學(xué)控制，將其維持在一定的范圍內(nèi)。一旦其處理不到位，就會(huì)引發(fā)較大不均勻沉降，從而造成重大安全隱患。（2）科學(xué)進(jìn)行搭板長(zhǎng)度等的有效控制，保證搭板的長(zhǎng)度可以與臺(tái)背另一側(cè)保持一致，使得其長(zhǎng)度能夠恰好被土體所壓實(shí)。（3）搭板設(shè)計(jì)中，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員需要嚴(yán)格根據(jù)臺(tái)板的承載力等精確計(jì)算其厚度。搭板強(qiáng)度設(shè)計(jì)也是搭板設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容，強(qiáng)度設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮填土與搭板之間的脫空情況等。

4 路橋過渡段沉降控制措施

4.1 嚴(yán)格按照質(zhì)量控制規(guī)范開展施工工作

對(duì)我國(guó)路橋工程過渡段路基路面施工而言，有關(guān)文件中明確規(guī)定了不同等級(jí)路橋工程的施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與要求。比如，明確規(guī)定了路橋過渡段的沉降范圍，沉降差值在10cm左右為正常范圍。對(duì)路橋工程過渡段路基路面施工而言，如果此環(huán)節(jié)施工過程完成以后，需要經(jīng)由一段時(shí)間的沉降觀察與分析，如果其沉降量在6mm以下，方可進(jìn)入下一環(huán)節(jié)的施工工序。但是，在實(shí)際的施工過程中，由于施工受到工期等因素的限制，其往往忽略了沉降觀察環(huán)節(jié)，導(dǎo)致施工的規(guī)范性不足，在后期極易出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，嚴(yán)重降低了路橋過渡段的質(zhì)量。因此，在施工過程中，工程單位需要加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)管，督促相關(guān)人員嚴(yán)格按照施工的規(guī)范性要求組織施工。

4.2 路橋過渡段的變形控制

路橋過渡段的沉降控制上，相關(guān)施工人員必須嚴(yán)格對(duì)路橋過渡段的變形控制等加以管理。由于路橋過渡段有著嚴(yán)格的沉降指數(shù)，且其路面局部縱坡需要保持在0.5%以下，一旦在路橋過渡段施工過程中，相關(guān)的工程參數(shù)等超過了標(biāo)準(zhǔn)的施工要求，就會(huì)引發(fā)過渡段的變形現(xiàn)象，導(dǎo)致在車輛的通行過程中極易發(fā)生橋頭跳車等現(xiàn)象。因此，在施工過程中，為了減少此類問題的出現(xiàn)，施工人員在施工過程中需要嚴(yán)格遵守相關(guān)的施工規(guī)范，尤其是要盡量減少路面與橋面的沉降差異，從根本上可以減少不均勻沉降發(fā)生的概率，大大提高了過渡段的穩(wěn)定性與安全性。如果存在局部縱坡，施工人員要對(duì)搭板傾斜角等加以必要的調(diào)整。

4.3 橋臺(tái)位置和橋頭類型的控制

路橋過渡段沉降的控制還需要從橋臺(tái)位置、橋頭類型的控制著手。在路基設(shè)計(jì)之前，相關(guān)人員需要深入工程現(xiàn)場(chǎng)，做好地質(zhì)、地形等的勘察，保證設(shè)計(jì)的科學(xué)性。在橋臺(tái)位置的確定上，要盡量避開填方路段或者軟土地基上。而對(duì)橋臺(tái)、臺(tái)后的填土而言，其可以選擇在挖方地段。這種情況下，有效保障了橋臺(tái)與臺(tái)后地基地質(zhì)條件的一致性。橋臺(tái)類型會(huì)對(duì)施工產(chǎn)生一定的影響，其類型直接決定著施工順序，因此，類型選擇也極為重要。

4.4 對(duì)緩和過渡段進(jìn)行合理的設(shè)置

對(duì)路橋過渡段的沉降控制而言，如果是緩和過渡段，必須要對(duì)其加以合理設(shè)置。路橋結(jié)構(gòu)段存在著較大的差異，往往經(jīng)歷了剛度大的混凝土橋臺(tái)到柔性路基橋臺(tái)的過渡，由于其強(qiáng)度、剛度等存在差異性，因此必須進(jìn)行強(qiáng)度過渡段的設(shè)置。

5 結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)，隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目的增多，路橋工程逐步成為基礎(chǔ)設(shè)施中的重要內(nèi)容。對(duì)路橋工程項(xiàng)目而言，過渡段路基路面設(shè)計(jì)與沉降控制是關(guān)鍵，其在工程建設(shè)中要求相關(guān)的設(shè)計(jì)與施工人員要從各種角度著手，考慮各種要素，提高過渡段設(shè)計(jì)與施工的質(zhì)量，減少沉降的發(fā)生，保證通行的安全性。