道路橋梁沉降段路基路面的施工技術(shù)與質(zhì)量控制

陳國友

（中交路橋建設(shè)有限公司華中分公司 湖北武漢 430000）

如今，道路橋梁交通的發(fā)展日益加快，道路橋梁沉降段路基路面的施工技術(shù)問題備受關(guān)注。因橋梁沉降段和其他路段不同，針對不同的路基地質(zhì)特點所采取的施工技術(shù)也不同。

1 工程概況

貴州沿德高速的起點在沿河縣與重慶市的交界處，它處于《貴州省高速公路網(wǎng)規(guī)劃》“6橫7縱8聯(lián)”中第2縱沿河到榕江高速公路的路段中，既連通了包茂高速公路和杭瑞高速，也是黔東北地區(qū)北上重慶、東至湖廣、西至云南的交通要道。

沿德高速的建設(shè)符合四車道高速公路標準，其路基寬21.5m，設(shè)計速度80km/h，全長104.435km，橋隧比42.7%。共設(shè)置了7處互通立交，即沙子、沿河、官舟、德江北、德江樞紐（預(yù)留）、德江南、合興；43個通道、10處天橋；服務(wù)區(qū)、主線收費站和管理中心各1處、匝道收費站6處。項目工程有：路面沉降和推移，使用工藝為轉(zhuǎn)孔注漿和路面銑刨重鋪推移；擁包處治，用銑刨重鋪工藝處理擁包，處治則用推移。

2 沉降的危害分析

公路橋梁工程在我國是一項基礎(chǔ)性的重要工程，它的建設(shè)為人們提供了更加快速安全的出行路徑，為我國的經(jīng)濟發(fā)展作出了重要貢獻。但是在公路橋梁的建設(shè)過程中，受到技術(shù)的限制或者施工過程的不規(guī)范，造成公路橋梁在實際運行時發(fā)生不同的隱患。例如，在施工過程中未對施工質(zhì)量進行嚴格控制，容易在公路與橋梁的連接段發(fā)生沉降，出現(xiàn)搭板脫空的現(xiàn)象，甚至有些情況下還存在斷裂的現(xiàn)象。

由于橋梁整體結(jié)構(gòu)是鋼筋混凝土，最大的優(yōu)勢是剛度大，因此基本不會出現(xiàn)沉降的現(xiàn)象，但是公路路基通常是將土壤進行壓實形成的，一旦施工技術(shù)存在缺陷或質(zhì)量控制未達標準，則非常容易出現(xiàn)沉降，尤其是在公路與橋梁連接位置，一旦路基變形則會發(fā)生不均勻沉降的現(xiàn)象，沉降過多則會不同程度地影響行車安全和駕駛體驗，嚴重時會造成顛簸，也就是跳車的問題。

3 沉降原因分析

經(jīng)過以上分析能夠了解，公路橋梁的沉降不僅是自身結(jié)構(gòu)的損害，還會影響行車體驗和行車安全[1]，因此要引起足夠的重視深究其發(fā)生的原因，并采用相應(yīng)的措施避免沉降的發(fā)生。

3.1 地基原因

以上分析得知導(dǎo)致跳車現(xiàn)象發(fā)生的直接原因是路面出現(xiàn)不均勻沉降，在工程技術(shù)方面進行分析是由于地基的施工質(zhì)量不合格造成的。在公路地基施工時，如果沒有根據(jù)施工場所的地質(zhì)特點、氣候條件等因素進行分析制定合理的施工方案，往往會導(dǎo)致施工技術(shù)的不合理，為公路橋梁的運行埋下諸多隱患。如果施工前未對土層進行全面的勘測分析，勘察時鉆孔數(shù)量不足、鉆進深度不足等都會影響設(shè)計人員對土層性質(zhì)的正確判斷，尤其是當?shù)貙虞^軟時，所采取的加固措施可能不足以保證公路橋梁承載設(shè)計載荷，從而發(fā)生沉降。由于地基施工造成沉降大多是由于前期對地質(zhì)勘察工作的不全面導(dǎo)致的，有部分施工人員僅根據(jù)經(jīng)驗制定施工方案，缺乏對施工環(huán)境的整體判斷，導(dǎo)致地基施工質(zhì)量不佳，不可避免出現(xiàn)沉降。

3.2 搭板結(jié)構(gòu)問題

當前的公路橋梁項目施工經(jīng)常采用橋頭搭板的方式起到緩沖的作用，有效防止沉降現(xiàn)象的產(chǎn)生，從而避免跳車。雖然橋頭搭板技術(shù)能夠在一定程度上減少跳車現(xiàn)象，但是不能完全避免，深入分析該種情況發(fā)現(xiàn)造成該現(xiàn)象的原因主要是搭板的結(jié)構(gòu)設(shè)計存在一定的缺陷。比如在搭板的近臺端設(shè)計施工時，若將搭板置于路面表層以下就會在無形中增加路基的載荷，形成不合理的搭板結(jié)構(gòu)；若搭板周圍有低洼造成水分沉積，則水分會通過伸縮縫逐漸向下滲入，不斷侵蝕路基中的回填土，使回填土的塑性增大而流失，長時間影響下導(dǎo)致搭板脫空，回填土也隨之喪失了其支撐作用，相應(yīng)的搭板在實際的運行中受到載荷的作用而逐漸產(chǎn)生變形甚至出現(xiàn)裂紋，從而在日常運營中載荷作用下漸漸變彎甚至折斷；如果在設(shè)計或施工中外錨栓和拉桿的位置放置不合理，同樣會加大對搭板的損害；還有些項目在施工過程中使用粗粒級配料進行填筑，未嚴格按照施三分法的規(guī)定施工，也大大增加了發(fā)生跳車的概率。

3.3 橋臺背路堤問題

根據(jù)公路橋梁工程施工的有關(guān)規(guī)范和標準，需要對臺背實施行填土作業(yè)，以便減少沉降發(fā)生的概率[2]。但是在實際施工過程中受到諸多外界因素的影響，使得橋梁臺背的填土效果不能滿足設(shè)計需求。如在實際施工過程中受到施工場地的空間限制，一些大型的施工設(shè)備無法對臺背處進行細致的施工作業(yè)，導(dǎo)致臺背不能有效進行填土，或者填土效果不符合施工標準，砂石灰的參數(shù)控制不精確；或壓實環(huán)節(jié)質(zhì)量未達到標準導(dǎo)致填充后的臺背強度不足以及對實際運行的需求。除此之外，填充的臺背土受到外界氣候條件的影響以及長期荷載的作用也會存在一定程度的破壞，導(dǎo)致沉降現(xiàn)象的發(fā)生。同時，作業(yè)流程、機械設(shè)備的使用、原料的配比、施工人員的技術(shù)水平等都會在一定程度上影響臺背的施工質(zhì)量。

4 處理技術(shù)分析

4.1 橋頭搭板的設(shè)置

對公路橋梁工程橋頭搭板的設(shè)計、施工過程中，關(guān)鍵是要確保搭板的穩(wěn)定性。尤其是在設(shè)計階段應(yīng)當充分考慮搭板出現(xiàn)滑落的可能，因此在制定施工方案時應(yīng)針對性地采取橫向拉桿對其進行固定，同時在縱向上采取錨栓加固，通常情況下選取φ22鋼筋作為拉桿，各拉桿之間相距75cm左右。另外，由于錨栓在垂直方向上可能對搭板造成一定程度的損傷，因此在移動錨栓與拉桿時應(yīng)保持相同的位移確保搭板的施工質(zhì)量。

其次還要合理設(shè)計搭板的支座。選取油氈作為支座的底層，各板式橡膠支座之間相距80cm并呈倒角形式。同時在確保橋臺穩(wěn)定的前提下，盡可能減少支座對道橋的損傷，將牛腿、橋臺上端也設(shè)計為倒角形式。

另外應(yīng)充分考慮水分對公路橋梁的侵蝕作用，因此要對連接處的縫隙進行填充，通常使用的材料有瀝青、油浸甘蔗板等，完全填充后再使用瀝青對其表面進行覆蓋以增強密閉性。

搭板的長度應(yīng)根據(jù)橋頭的設(shè)計坡度來確定，同時保證其合理的強度，滿足實際運行時車輛荷載的需求[3]。如果在公路橋梁的實際運營過程中出現(xiàn)了搭板脫空的問題，必須及時使用采用砂漿進行封堵，同時對因脫空而形成的空間進行填充，然后利用水泥凝結(jié)使其更加穩(wěn)固，但是這種方式只在脫空初期效果較明顯，能夠有效避免裂縫進一步加大。在施工時可以將搭板放置在路面基層之下，同時澆筑20cm厚、50cm寬的墊層，在遠臺端的墊層長度應(yīng)超出50cm，通常將縱橫比坡度保持1：3的比例。

4.2 臺背的填筑

臺背填筑時應(yīng)嚴格控制施工范圍并緊密壓實，施工過程中還要對臺背的穩(wěn)定性進行評估。另外合理控制填筑的厚度，通過水平測量儀進行監(jiān)測，填筑過程中應(yīng)保持填充作業(yè)的均勻性。通過振動壓路進行壓實作業(yè)時，在近臺端附近應(yīng)注意緩慢行進防止損壞橋臺。而填筑材料的選擇應(yīng)根據(jù)地質(zhì)特點等確定，通常會選取性價比較高的輕型材料，能夠有效避免沉降的出現(xiàn)。如圖1所示，A1為泡沫混凝土，A2為常規(guī)中粗砂填料。

圖1 輕型材料和常規(guī)材料的沉降比較

4.3 地基的處理

在公路橋梁沉降路段，保證臺背填土的質(zhì)量是整個項目的重點工作，也是確保公路橋梁安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)。臺背填土作業(yè)前應(yīng)當全面勘探地質(zhì)特點，確定合理的鉆孔數(shù)量和鉆進深度，準確獲取軟土層的地質(zhì)信息，并以此為基礎(chǔ)制定科學(xué)的施工方案，設(shè)計合理的加固措施。當受到工期的限制時可以選擇水泥噴樁復(fù)合地基的方式施工，這種方式可以在短時間內(nèi)快速增加地基的強度，但相對成本較高。當施工進度滿足工期要求時可以選取超載預(yù)壓技術(shù)，在確保施工質(zhì)量的前提下可以有效減少工程造價。

5 結(jié)束語

在施工過程中，不斷改善道路橋梁沉降段的施工技術(shù)和處理方式是非常重要的。只有有效解決不均勻沉降現(xiàn)象的產(chǎn)生，才能夠大大提高公路橋梁沉降段的安全性穩(wěn)定性，確保整個工程的長期穩(wěn)定運行。