路橋過渡段差異沉降綜合處治技術研究

徐志鵬 王京京

摘 要：作為道路交通運輸?shù)闹匾M成部分，公路橋梁在社會經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。過渡段路基施工是路橋工程建設的重點，如何提升施工技術水平顯得尤為重要。為此，必須重視路基沉降問題，掌握施工關鍵技術要點，全面提升技術水平，規(guī)范施工工藝，只有這樣才能更好地延長路橋工程使用壽命。

關鍵詞：路橋過渡段;差異沉降;綜合處治

中圖分類號：U416.1 文獻標識碼：A

0 引言

隨著我國社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，我國公路建設規(guī)模持續(xù)擴大，導致大量病害不斷顯現(xiàn)。其中亟待解決的一個問題就是“橋頭跳車”，該病害不僅會對車輛行車舒適性造成極大影響，甚至會產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟損失。我國地域遼闊，軟土分布極為廣泛。此類土質具有含水量高、孔隙比大、滲透系數(shù)小等特點。在行車荷載長期作用下，將大幅降低路基承載力，進而產(chǎn)生差異沉降，出現(xiàn)“橋頭跳車”現(xiàn)象。為有效防治“橋頭跳車”，必須采取科學有效的措施，全面控制過渡段差異沉降，避免橋頭跳車問題產(chǎn)生，保證行車舒適性及安全。

1 路橋過渡段差異沉降的形成原因

1.1 填料不均勻

在公路橋梁建設過程中，最重要的就是填料，因為公路與橋梁都是由填料堆砌而成的，是路身和橋身的重要組成部分。因此，在臺背填料的過程中，我們必須選用具有良好透水性的材料，但是，透水性較好的材料又存在另一個問題，那就是材料的空隙率大，壓實度不能得到很好的控制。

1.2 壓實度不夠

據(jù)大量實踐證明，壓實度是影響道路和橋梁過渡段出現(xiàn)差異沉降的主要因素。由于臺背填土不僅受機械設備的影響，而且還受施工順序、用料、作業(yè)面、經(jīng)驗等諸多因素的影響，如果在施工過程中出現(xiàn)疏漏，很容易導致臺背填土壓實度達不到要求，造成路橋過渡段不均勻下沉。

1.3 氣候水文的影響

氣候水文也是致使路橋發(fā)生差異沉降的主要因素。洪水、積雪、溫差過大、冰凍或是降雨量過大都很有可能導致路堤發(fā)生橫向不均勻下沉。當然，地下水也是路堤產(chǎn)生不均勻橫向下沉的重要因素，因為路基土在地下水的交替作用下，體內的水含量變化很大，使土體重量波動，發(fā)生下沉。除此之外，水文地質變化也是影響路橋下沉的重要原因。因為，在地表水的側向補給、雨水補給和地下水補給的多重作用下，水的侵蝕會對路基的土體強度、結構產(chǎn)生相當大地破壞性，導致路基的內部力作用不均勻，從而引起路面縱向和橫向的沉降。

1.4 設計不合理

當然，道路和橋梁的結構設計也是不容忽視的原因。在施工過程中，因地質鉆探深度不夠和或鉆探布控過少，未能達到準確探明軟基深度和范圍的要求，從而造成軟基所選用的相關計算參數(shù)和處治理論計算與實際不符，導致軟基設計要求不能達標。

2 工程概況

某路橋工程通車運營多年，據(jù)現(xiàn)場勘查可知，路面產(chǎn)生了不同程度的病害問題，主要病害為車轍、松散、裂縫等。在各類病害中，裂縫病害最多，經(jīng)原因分析引發(fā)各類病害的最根本原因在于差異沉降。據(jù)調查發(fā)現(xiàn)，伸縮縫處、路橋銜接處、搭板和路堤銜接處這三個部位為最大差異沉降處，且搭板和路堤銜接處最為嚴重，則地基土和路堤工后沉降為橋臺差異沉降的直接原因。經(jīng)計算，本路段平均差異沉降值在2.82 cm，相對較大，存有一定行車安全隱患。為了解決過渡段差異沉降問題，必須采取切實可行的措施。經(jīng)多方商議，決定采用DGR工藝處治，即深層注漿加固抬升技術，近年來，在路橋工程橋頭跳車治理中應用較多，一般可采用分幅養(yǎng)護，無需深填深挖，基本不會影響道路通行情況，且施工周期短，由養(yǎng)護角度來講，此方式施工效果最好。

3 路橋過渡段差異沉降處治措施

當前，路橋過渡段差異沉降問題日益凸顯，尤其是位于軟土等特殊地基條件下，對過渡段處的差異沉降要求更為嚴格，為此，應采取相應措施。綜合考慮本工程實際情況，決定采用DGR工藝，具體處治流程如下：

3.1 放樣

在施工前，需做好放樣工作，確定灌漿孔位，標記好每一個孔位。當土體具有較大空隙時，則在地下漿液的擴散半徑也會隨之增加，經(jīng)施工計算可知，本工程可在1.5 m～2.5 m之間控制漿液擴散半徑范圍，為此，應綜合考慮施工現(xiàn)場的軟弱土質情況，做好各施工設備的調整，保證注漿壓力滿足施工要求。并在2 m～4 m之間控制灌漿孔距和排距。在注漿孔布設時，需嚴格按照具體車道寬度，先對注漿孔的數(shù)量、間距等參數(shù)進行適當調整，保證所需施工處治段施工效果。此外，還需在施工前，做好地下管線排查工作，避免因施工損壞地下管線。

3.2 造孔

嚴格遵循施工要求進行孔位、孔數(shù)的確定，一般需在20 cm以內控制孔位偏差，此外，在1.5%以內控制垂直度偏差。根據(jù)施工現(xiàn)場具體情況，可采用專用鉆機在路基填土層進行造孔，并做垂直度控制。待鉆桿裝設好了以后，保證鉆頭與孔位對準，開啟鉆機向預定深度進行鉆進，待達到設計要求后即可停機。

3.3 安裝注漿器及灌漿管

待完成上述施工之后，為防止出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象，需及時將混合注漿器與灌漿管安裝到位，相比3 mm無縫鋼管，可在其上控制灌漿管管壁厚度，從而保證其完整性。按照振動加壓的方法向設計高度放入混合注漿器與灌漿管，但應與設計樁底保持一定距離，可控制在0.5 m～1.5 m之間，保證土體能夠全面充分裹附住注漿管。

3.4 清孔

待上述設備安裝到位以后，可通過清水對注漿管進行清洗，保證灌漿孔通暢。為確保注漿管和注漿泵之間連接正常，必須做好各接口安裝檢查工作，防止出現(xiàn)安裝不當問題。

3.5 制漿

根據(jù)設計要求，以0.75為水泥漿液的水灰比，通過高速剪切專用制漿設備進行施工，要求嚴格按照配合比設計進行材料均勻攪拌，待水泥漿攪拌好以后，必須在凈水泥漿初凝前使用完，避免出現(xiàn)材料離析情況。此外，需根據(jù)地質軟土的各項特性，結合設計要求，合理確定DGR化學漿，以3：1的比例配置水泥和DGR化學漿。且綜合考慮施工地點的軟土情況、施工溫度等因素，在具體施工中做好調整，確保處治效果良好。

3.6 灌漿

按照工程實際情況，本工程可在0.1 MPa～1.0 MPa之間控制水泥漿液和化學漿液的壓力，并做好DGR漿液配合比的調整，隨后在1.5 m～2.5 m控制漿液擴散半徑。根據(jù)軟土地基的深淺情況、差異沉降問題等進行各個灌漿階段的準確確定。要求按12～15根樁組成群樁的方式進行交叉灌漿。

第一，初灌。在柱底與地面相距5 m～6 m時，可開始初灌，灌注時間為3 min～5 min，灌注量為0.4 t/m～0.6 t/m，待完成交叉灌注后，即可進入下一階段復灌。第二，復灌一。施工中，要控制好注入量，保證灌注量控制在0.5 t/m～0.6 t/m，待距路面3 m～5 m時，即可停止注漿，在整個施工過程中，要實時對路面抬升現(xiàn)象進行監(jiān)控，保證交叉灌注充分，且能夠連成一個整體，保證初始抬升量充足，并能夠對樁基產(chǎn)生反壓作用，從而加固軟土地基，提升地基承載力。第三，復灌二。在相距地面2 m～4 m時，同樣要做好灌漿量控制，可在0.2 t/m～0.4 t/m之間加以控制。且做好路面抬升現(xiàn)象監(jiān)測，保證過渡段病害消除，降低沉降。

4 結束語

綜上所述，近年來，隨著我國經(jīng)濟的健康快速發(fā)展，我國公路建設也發(fā)展十分迅速。舒適、便捷已成為公路的最大優(yōu)點，但是從已建成并運營的公路使用情況來看，路橋過渡段的不均勻沉降和由此產(chǎn)生的橋頭跳車現(xiàn)象普遍存在，橋頭跳車病害不但嚴重影響行車安全性和舒適性，也成為制約公路事業(yè)發(fā)展的一大難題。為了解決路橋過渡段差異沉降問題，必須結合具體工程案例，采取切實可行的措施，達到最佳處治效果，才能滿足公路舒適安全運行的目標。

參考文獻：

[1]張曉飛.高速公路路橋過渡段的設計與施工技術探討[J].工程技術研究，2017，40（06）：209-210.

[2]李澤智.淺析高速公路路橋施工過程中過渡段路基病害的防治[J].工程建設與設計，2017，65（09）：138-139.

[3]魏立恒.高速公路路橋過渡段加寬不均勻沉降有限元數(shù)值分析[J].價值工程，2019，38（14）：72-74.

[4]侯登志.關于路橋過渡段加寬不均勻沉降控制技術的研究[J].建筑工程技術與設計，2018，6（33）：2213.

[5]曹建寧.路橋過渡段軟基路基不均勻沉降的原因分析[J].交通世界（建養(yǎng).機械），2015，22（05）：76-77.