交通工程道路橋梁沉降段路基路面施工技術研究

劉方金

（岳西縣交通建設工程質量監(jiān)督站，安徽安慶246600）

0 引言

道路橋梁作為我國交通工程中不可分割的組成部分，在承擔交通運輸職能、保障交通安全、促進區(qū)域經(jīng)濟協(xié)調發(fā)展等方面發(fā)揮著不可替代的作用。伴隨著我國交通運輸網(wǎng)絡的逐漸完善，交通工程覆蓋范圍有所延伸，工程量加大并且涉及復雜地形的道路橋梁施工。尤其在包含軟弱土層地質條件下的施工難度較大，技術標準較高，路基路面的不均勻沉降不僅會加大后續(xù)維護保養(yǎng)的難度，而且容易誘發(fā)跳車等交通事故，威脅人們的生命及財產(chǎn)安全。因此，道路橋梁沉降段路基路面的科學施工尤為重要，需要充分認識路基路面沉降帶來的嚴重后果，了解沉降段路基路面施工面臨的現(xiàn)實困境，以保證交通工程的安全性、舒適度與便捷性為基本目標，加大對道路橋梁沉降段路基路面施工技術的應用力度。

1 交通工程道路橋梁路基路面的沉降危害

道路橋梁路基路面沉降是交通工程中的常見病害之一。產(chǎn)生的原因包括：其一，臺背地基發(fā)生變形，主要發(fā)生在溝壑等地段。此類地段土壤孔隙比較大、疏松度較強、地基承載力薄弱，導致其容易發(fā)生變形繼而誘發(fā)路基路面沉降。不僅如此，在此地段建造橋頭，高度會高于一般路面5～10cm，高出的部分會對路基產(chǎn)生附加應力，加大臺背地基的變形程度，也會加劇路基路面的沉降問題。其二，路堤變形。在道路橋梁施工中，一般以黏性土為回填材料，但受到施工條件、當?shù)夭牧腺|量等因素的影響，部分施工材料質量難以滿足實際施工的需求。在施工中，存在土方含水量不適宜等現(xiàn)象，受到車輛動荷載及土方自重等的作用，路堤出現(xiàn)變形，繼而誘發(fā)路基路面沉降。其三為搭板設置不科學，支撐著落點、路基部分土體在受力上不均勻，導致路基路面發(fā)生不均勻沉降[1]。

道路橋梁路基路面沉降會降低道路橋梁通行的安全性，很容易引發(fā)跳車現(xiàn)象，影響車輛的行駛速度與安全。在橋頭部分發(fā)生跳車現(xiàn)象還會損傷橋梁結構，造成橋梁與道路銜接不暢。而且，路基路面沉降會在道路橋梁結構內進行傳導，降低道路橋梁的質量，縮短道路橋梁的使用壽命，制約我國交通事業(yè)的高質量與高水平發(fā)展。

2 交通工程道路橋梁沉降段路基路面施工面臨的問題

2.1 連接縫問題

在道路橋梁施工中，為應對外界溫度變化而引發(fā)的材料與構筑物尺寸變化，一般會在橋面及路面上設置伸縮縫，保證道路橋梁的穩(wěn)定性。但在車輛動荷載的作用下，因日常養(yǎng)護不到位，伸縮縫凹槽內容易有雜質，尤其是在沉降段路面上的伸縮縫，對維護保養(yǎng)提出了更高的要求。車輛荷載及沉降產(chǎn)生的附加應力會加大伸縮縫的縫隙寬度，輕則導致車輛通行時噪聲較大，降低通行的舒適度，重則導致車輛顛簸幅度過大，對路面及橋面造成巨大的沖擊，對車輛造成不良影響，并且縮短道路橋梁的使用壽命[2]。

2.2 路基路面凹凸問題

沉降段路基路面平整度是質量檢測的要點，也是沉降段施工中關鍵的質量控制點。沉降段路基路面需要經(jīng)過地基處理及夯實處理后，才可以進行路面的鋪裝。道路橋梁經(jīng)過長時間的使用，會出現(xiàn)凹凸不平的現(xiàn)象。主要原因是在施工階段質量控制不到位，材料配比不科學，在長時間車輛荷載及壓力作用下，材料布設不均勻產(chǎn)生不平整的情況。導致車輛難以正常發(fā)揮性能，加大交通擁堵問題，甚至會引發(fā)較為嚴重的交通事故[3]。

2.3 路基受損塌陷問題

在道路橋梁建設中，經(jīng)常會遭遇軟弱土層，尤其是在道路與橋梁連接的過渡段，軟弱土層會加劇地基的形變，產(chǎn)生較為嚴重的沉降。此種沉降源于道路橋梁抗剪性的變化，造成道路橋梁斷裂縫隙，不僅影響車輛通行的安全性，損害我國交通工程的形象，而且會對社會的和諧穩(wěn)定造成不利影響。

2.4 路基混凝土錨固不牢固問題

路基混凝土錨固不牢固是道路橋梁沉降段路基路面施工的常見問題?；炷敛牧暇哂凶钥s性，外界溫度的變化、內部與外界溫度失衡等都會導致混凝土出現(xiàn)坍縮、裂縫等病害，嚴重時，會影響混凝土構件的剛度與強度?；炷磷鳛榈缆窐蛄郝坊访娴闹饕牧希阅芘c質量影響路基路面的施工水平，混凝土徐變導致的體積變化，加劇路基路面的沉降問題。

3 交通工程道路橋梁沉降段路基路面的施工技術

3.1 搭板設置技術

搭板設置是道路橋梁沉降段路基路面施工質量的控制要點。搭板設置的形式、連接方式、材質及施工質量等會直接影響道路橋梁通行的安全性與舒適度，決定路基路面的穩(wěn)定性與牢固性。為解決搭板設置不科學誘發(fā)的路基路面沉降問題，在實際的施工前，需要規(guī)劃設計搭板的設置形式，注意調整近臺端邊緣，形成倒角結構，避免因車輛動荷載作用導致搭板異常移動。

同時，在實際施工中，經(jīng)常遇到搭板縱向位移情況，若處理不當，會導致橋頭塌陷。此外，應當在臺背或搭板之間按照實際需求及技術標準設置錨桿與拉桿，以此固定搭板，保證能夠發(fā)揮連接作用。不僅如此，在雨水侵蝕與干擾下，路基路面材料的黏結性會發(fā)生變化，與搭板間的緊密度也會發(fā)生相應的改變。因此需要嚴格按照施工要求進行面層施工，通過在沉降段縫隙處填入防水、隔水材料，避免雨水滲入路基路面。除此之外，在應用搭板設置技術時，不僅要保證搭板與路基路面的頂面處于水平位置，也要保證搭板頂面與正常路段的路基路面標高持平，以此實現(xiàn)橋梁底層與搭板頂面的一致，從而有效解決道路與橋梁的過渡問題[4]。

3.2 地基處理技術

在交通工程道路橋梁沉降段路基路面施工中，軟土地基的存在是造成路基路面沉降的主要原因。軟土地基以淤泥、軟弱土層、松散土質為主，地基承載力較差，在外力作用下會出現(xiàn)變形，繼而導致路基路面沉降。在包含軟弱土層的沉降段路基路面施工中，首要的任務便是采取合理措施對軟土地基進行科學處理。

其一，機械碾壓技術，即從沉降段最低處開始，由下至上，以路基寬度為依據(jù)，分層碾壓。為提升機械碾壓施工效率，可以在碾壓前，用推土機對路基進行找平處理。調整推土機參數(shù)，使其勻速、低速運行，并對地基進行4～5 次的預碾壓。完成后，以一定寬幅的壓力機，遵循薄添、慢行的基本原則在路基上多次反復碾壓。在凹陷處進行填土，每次填土的厚度不宜超過30cm。每碾壓一層則以人工方式進行拉毛。若天氣炎熱，回填材料水分蒸發(fā)過快，可以一邊碾壓一邊灑水，以保證每層材料緊密結合。機械碾壓次數(shù)不少于6 次，根據(jù)實際情況調節(jié)碾壓的速度。

其二，強夯施工技術，即以夯錘自重對軟土地基進行加固處理。在應用該施工技術時，應當預先繪制夯錘最終成型圖，以此為施工作業(yè)提供導向。在實際施工中，按照圖紙確定夯擊位置，將起重機駕駛到夯實位置的附近，將夯錘與夯擊點對齊，啟動起重機以保持夯錘下落。密切關注夯錘連接的彈簧狀態(tài)、起重機作業(yè)面的平整度等。若起重機機身歪斜，需要填土夯實后再進行作業(yè)。夯實位置的地基強度與壓實度達到設計標準后換夯點，重復上述步驟。

其三，注漿施工技術，即用機械設備將水泥砂漿噴入軟弱土層內，使水泥砂漿與土壤固結，達到強化地基的效果。注漿施工中最為重要的是控制注漿速度，需要根據(jù)水泥砂漿的凝結時間計算注漿速度，一般以8～30L/min 為宜。

其四，樁基加固技術，主要包括碎石樁技術、擠密砂樁技術、生石灰樁技術。不同技術的施工要點見表1。

3.3 路基路面排水技術

道路橋梁路基路面沉降的主要原因是雨水或周邊水體滲透路基路面結構，對路基路面材料的抗滑性、緊密度等產(chǎn)生不良影響，導致路基路面在水體侵蝕及干擾下發(fā)生不均勻沉降。因此，在道路橋梁沉降段路基路面施工中，排水是常用的施工技術之一，包括邊溝排水和截水溝排水。若沉降段高度低于邊溝，需要在沉降段挖設邊溝，以分段形式布置排水口，將路基路面內滲透的雨水順利排放至邊溝。如果溝底縱坡大于3%，需要對路堤、邊坡進行加固處理，可以采用干砌片石施工技術，先以大片砌石圍出邊坡的輪廓，再在縫隙內填入小塊砌石，保證砌石的平整度，提升邊溝的穩(wěn)固性與耐久性。若道路橋梁沉降段路基路面施工地點周邊不具備棄土條件，需要結合現(xiàn)場的土質特點，修建截水溝，截水溝的橫坡以2%為宜，具體布置形式如圖1所示。

圖1 路面排水技術中截水溝布置截面圖

在實際應用中，為了排水溝線形平順，在轉彎位置，需要保證轉彎半徑超過10m，滿足路基路面的排水需求。同時，為了提升沉降段路基路面排水溝的施工技術，需要對實際情況進行細致勘察，確定好排水溝的長度與距離。避免因排水溝設置不當，降低路基路面的排水效果，防止路基路面沉降問題的加劇。

3.4 路面壓實技術

在道路橋梁路基路面施工中，壓實度與壓實施工技術在很大程度上決定路基路面材料的穩(wěn)定性與牢固性。路面壓實是道路橋梁施工的最終環(huán)節(jié)，在此過程中，很容易出現(xiàn)路面凹凸不平，在后續(xù)投入使用中存在裂縫、車轍等病害。不平整的路面會降低車輛通行的舒適度，加大跳車現(xiàn)象的發(fā)生概率，并且會危害道路橋梁的結構。因此，在路面壓實施工中，首先，要保證路面材料集配達到相應的等級，材料粒徑適宜且均勻，材料含水率、物理性質等都需要符合設計標準。在實際施工前，可以借助相應的儀器設備，檢測材料的天然含水量，計算最佳的壓實度，為后續(xù)的施工奠定基礎。其次，當前路面形式較為多樣，如瀝青混凝土路面等，不同路面在性能、材料配比及施工工藝上具有較大的差異性，需要結合道路橋梁等級、當?shù)氐臍夂颦h(huán)境等科學確定路面類型。最后，在路面壓實施工時，需要結合溫度、風速等確定壓實遍數(shù)、壓實力度及機械運行速度等。如果風速較大，可以適度縮短壓實時間及碾壓段長度，以此提升路面質量，避免發(fā)生沉降問題[5]。

3.5 路基維護技術

道路橋梁路基路面沉降也與后續(xù)的維護保養(yǎng)相關。在車輛通行的情況下，會暴露出施工階段不存在的問題。做好養(yǎng)護管理工作可以延長道路橋梁的使用壽命，降低路基路面沉降產(chǎn)生的負面影響。適用于沉降段路基路面施工的路基防護技術包括坡面防護技術、沖刷養(yǎng)護、支擋技術措施。坡面防護技術，是指為防止雨水沖刷、侵蝕等影響路基的穩(wěn)定性，在邊坡布設草坪植生帶，以植物的防水固結能力對邊坡進行加固，還可以起到改善與美化環(huán)境的作用。同時，邊坡養(yǎng)護還可以運用混凝土預制塊修建護面墻，采用高強塑料網(wǎng)格噴漿技術起到良好的防護作用。沖刷養(yǎng)護，是指以直接防護措施為主，采用土工布等做成護面板，可避免邊坡受到水浪的沖擊，更好地適應不均勻沉降。支擋技術措施是指設置擋土墻，以鋼筋混凝土結構的懸臂擋土墻、扶壁式擋土墻等加固地基，解決路基路面沉降問題。

4 結語

交通工程道路橋梁路基路面沉降會降低道路橋梁通行的安全性，很容易引發(fā)跳車現(xiàn)象，影響車輛的行駛速度與安全。目前道路橋梁沉降段路基路面施工面臨連接縫、路基路面凹凸、路基受損塌陷、路基錨固不牢固問題。為此，需要綜合應用搭板設置、地基處理、路基路面排水、路面壓實及路基維護施工技術，注重科學配比施工材料，加強路面鋪裝質量，對地基進行科學處理并對路基采取加固措施，解決沉降問題，延長道路橋梁的使用壽命。