市政道路橋梁工程中沉降段路基路面所存在問題的技術(shù)分析

孟建

[中交（天津）軌道交通工程建設(shè)有限公司，天津 300200]

0 引言

在新時(shí)代背景下，我國交通運(yùn)輸量持續(xù)增加，不僅增加了道路橋梁的承載力，更對沉降段路基路面技術(shù)的應(yīng)用提出了新的挑戰(zhàn)。市政工程的質(zhì)量關(guān)乎人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，引起社會各界的廣泛關(guān)注。但由于地基沉降問題的頻繁出現(xiàn)，導(dǎo)致車輛通行的穩(wěn)定性、持續(xù)性、安全性受到嚴(yán)重的影響，為人民群眾的交通出行埋下了安全隱患。所以在市政道路橋梁施工的過程中，需要提高對路基路面施工技術(shù)的應(yīng)用程度，加強(qiáng)對沉降段路基施工的重視程度，從而確保道路橋梁工程能夠穩(wěn)定的推進(jìn)。

1 沉降段路基路面所存在的問題

1.1 路面凹凸

在道路工程建設(shè)與施工的過程中，施工技術(shù)人員必須對路基的平整度、土基回彈模量、彎沉值等指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)，確保路基路面具有較高的穩(wěn)定性，保障路基路面的整體質(zhì)量。在沉降段路基施工時(shí)，需要依次進(jìn)行地基加固處理、橋頭填料填筑。但是因填料CBR值、壓實(shí)度、含灰量可能存在不均勻性，導(dǎo)致車輛通行后可能會出現(xiàn)各類沉降問題，影響道路橋梁的穩(wěn)定性。此外，由于施工材料在道路沉降段中，具有難以替代的功能和作用。如果材料不合格或不達(dá)標(biāo)，也會使路基密度難以達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致路面過度收縮或膨脹，使沉降段出現(xiàn)各類路面凹凸的問題。

1.2 連接縫隙

通常來講，在橋梁施工的過程中，為保證橋梁自由變形，防止因變形破壞混凝土結(jié)構(gòu)，會設(shè)置伸縮縫連接裝置。如出現(xiàn)沉降問題，會導(dǎo)致橋梁與臺背之間的伸縮量超出伸縮縫的允許變形量。由于我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，通車率上升，橋梁所承載的壓力日漸增大，進(jìn)而使連接縫問題成為影響橋梁應(yīng)用及交通通行的重要因素。例如，長江二橋由于出現(xiàn)路面連接縫隙問題，導(dǎo)致不得不關(guān)閉來進(jìn)行修復(fù)，致使長江大橋出現(xiàn)明顯的擁堵問題。如果連接縫隙難以得到及時(shí)、有效、全面的修復(fù)，還會加大橋梁路面的壓力，致使橋梁壽命受到影響。

1.3 路基塌陷

塌陷問題是沉降段路面經(jīng)常出現(xiàn)的問題。由于沉降段壓實(shí)度不均勻，造成沉降不均勻，導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)受力不均的現(xiàn)象，破壞路面的整體性，路面出現(xiàn)坍塌斷裂的現(xiàn)象。在市政道路施工過程中，橋頭填料也會因自重而沉降。因此，在施工的過程中，施工單位應(yīng)加大對此方面的重視程度，明確路基塌陷形成的基本原因，采取相應(yīng)的應(yīng)對手段，提高道路施工的穩(wěn)定性、安全性、有效性，讓道路能夠真正地發(fā)揮自身的作用，提高車輛行駛的通暢性[1]。

1.4 排水性能差

排水與滲水是道路施工建設(shè)的基本要求，需要施工技術(shù)人員能夠根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡乩硭囊蛩?、氣候因素及施工路段的建設(shè)特點(diǎn)，提前甄別設(shè)計(jì)單位的沉降段排水、滲水方案能否滿足當(dāng)?shù)匾蟛⑻岢鼋ㄗh。如果排水、滲水系統(tǒng)設(shè)計(jì)不夠合理，水體會滲入路面，分離瀝青路面各層，減弱瀝青路面的黏結(jié)，行車時(shí)易造成瀝青混凝土剝落；水體向下滲入路基，導(dǎo)致路基含水量增大，降低穩(wěn)定性及強(qiáng)度，侵害路基的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致路基塌陷、凹凸等問題頻繁出現(xiàn)，影響路基的穩(wěn)定性、安全性。雨水管道接口問題導(dǎo)致路面塌陷如圖1所示。

2 市政道路橋梁沉降段路面問題的成因

2.1 搭板設(shè)置

橋頭搭板的位置影響上部道路主體和油面厚度，易造成相應(yīng)的沉降問題，導(dǎo)致道路橋梁的穩(wěn)定性和安全性下降。施工技術(shù)人員要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求設(shè)置搭板的位置，并保證臺背牛腿的強(qiáng)度，有效地控制道路橋梁的剛度。此外，搭板受力不均勻，路基受到材料、土質(zhì)及路基密度等多種原因的影響，也會出現(xiàn)沉降現(xiàn)象。

2.2 回填料壓實(shí)度差

在道路橋梁設(shè)計(jì)與施工中，常采用橋臺背填土的方式，處理通道和橋梁的沉降部分。然而由于施工工藝較為復(fù)雜，施工質(zhì)量受人員經(jīng)驗(yàn)、工藝流程、施工材料等多種因素的影響，易出現(xiàn)沉降問題。此外，因橋梁臺背路堤壓實(shí)度不夠或過渡區(qū)結(jié)構(gòu)不合理，路基所承受的荷載作用加大，也會出現(xiàn)路基變形、沉降等現(xiàn)象。因此，在工程建設(shè)及路基施工的過程中，需要施工人員選擇合適的灰土、泡沫輕質(zhì)土等臺背填料，提高填筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及強(qiáng)度[2]。

2.3 地基設(shè)計(jì)

在道路橋梁路基施工的過程中，因?yàn)榭辈靻挝坏牡刭|(zhì)勘查資料不夠詳盡，施工人員對沉降段地基的軟土層深度、性質(zhì)、位置難以進(jìn)行準(zhǔn)確的分析和探究，導(dǎo)致地基路面出現(xiàn)相應(yīng)的沉降問題。除此之外，橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)以及橋頭填土部分地基加固設(shè)計(jì)不合理，造成橋臺、橋頭填土部分沉降不均勻或沉降差過大，從而影響市政工程的施工進(jìn)度，也為后續(xù)的交通通行埋下了巨大的安全隱患[3]。

2.4 地下水

在市政道路施工過程中，部分道路路段的地下水較為豐富，對道路路基造成侵蝕。以天津地區(qū)為例，地下水水位平均在地表以下1m，且含水量大、補(bǔ)給源多，對路基的穩(wěn)定性造成不同程度的影響。地下水不會大面積地沖刷路基，如路基中的雨污水管道接縫不夠嚴(yán)密、管道外面填筑的是透水碎石材料，則會對路基形成沖刷，導(dǎo)致路面塌陷問題。地下水也是導(dǎo)致路基出現(xiàn)沉降的部分因素。雖然地下水引發(fā)路基沉降問題需要較長時(shí)間，具有一定的隱蔽性，一旦發(fā)生，坍塌事故，可能造成的破壞面積較大。

3 沉降段路基路面問題的針對性解決方案

3.1 設(shè)置搭板

在市政工程施工的過程中，施工單位為預(yù)防并控制搭板所出現(xiàn)的塌陷問題，需要設(shè)置橫向拉桿，并通過錨栓對縱向搭板進(jìn)行固定。在錨固縱向搭板的過程中，由于搭板長期處于豎直狀態(tài)，容易造成搭板受損問題。所以在道路施工的過程中，施工人員必須協(xié)調(diào)好錨栓與橫向搭板之間的關(guān)系，確?？v向搭板的穩(wěn)定、安全。此外，由于搭板倒角在發(fā)生變化時(shí)，會影響路面的平整度，所以應(yīng)使其呈“倒角形態(tài)”。唯有如此，施工人員才能確保路面的平穩(wěn)性，降低路基受損現(xiàn)象的發(fā)生概率。假如，搭板出現(xiàn)縫隙，施工人員還可以通過填充填料的方式對其進(jìn)行彌補(bǔ)，減少積水問題所帶來的不利影響，提升道路橋梁的行車安全性，橋頭搭板如圖2所示。

3.2 填料選擇

通常來講，填充性能較好的填料能夠降低自重，同時(shí)具有憎水性，降低地表水下滲的概率。地表水均經(jīng)過地表徑流排入市政管網(wǎng)，降低路面水體對路面、路基帶來的不利影響。然而在材料選擇的過程中，需要明確填料的選擇標(biāo)準(zhǔn)，絕不能選擇雜物、淤泥、沼澤土等含水量較高的材料對路基路面進(jìn)行填充，不然會導(dǎo)致填充后的路基路面缺乏良好的壓實(shí)度，還容易使路基路面繼續(xù)出現(xiàn)沉降問題，影響道路橋梁建設(shè)的有效性。而在后臺填筑上，根據(jù)實(shí)踐探究結(jié)果，明確路基沉降的方式主要有固結(jié)沉降和次固結(jié)沉降，這兩種沉降都會提高跳車問題的發(fā)生概率。所以，為確保此類問題得到有效的解決和控制，在后臺填筑材料選擇的過程中，選擇含水率適宜、壓實(shí)度較好控制、強(qiáng)度較高的材料進(jìn)行填充，從而降低路基沉降問題的發(fā)生概率。當(dāng)然在壓實(shí)施工后，還需要通過科學(xué)合理的施工工藝，提升路基路面的壓縮模量，規(guī)避路基路面可能存在的變形問題，提升施工的效果，確保道路橋梁工程的順利建設(shè)[4]。軟基處理段泡沫輕質(zhì)土填筑如圖3所示，橋頭泡沫輕質(zhì)土+灰土組合方式如圖4所示。

3.3 地基處治

為預(yù)防跳車問題的出現(xiàn)，應(yīng)做好地基處理的設(shè)計(jì)方案工作。在工程建設(shè)初期，設(shè)計(jì)單位需要根據(jù)水文、地質(zhì)環(huán)境選擇科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案，提高地基的穩(wěn)定性與承載能力，使路基路面存在的沉降問題得到有效的控制，增強(qiáng)道路橋梁行車的安全性。對于含水量豐富及空隙較大的溝壑地區(qū)，施工單位應(yīng)選擇換填土或樁基加固的施工工藝對其進(jìn)行處置。根據(jù)軟土層的實(shí)際厚度來確定填土厚度：如果軟土厚度小于4m，則可以將挖掘深度設(shè)計(jì)為60cm；如果軟土厚度非常大，則需要增加挖掘深度，通常情況下需要將挖掘深度設(shè)置為1m或者超過1m。在挖掘后，施工單位可以將挖出的土方通過晾曬、改良的方式分層回填壓實(shí)。如果軟土厚度相對較大，則需要采用拋石擠淤、固結(jié)排水、樁基加固等方式處理。軟基段清淤如圖5所示，軟基段換填山皮土+土工材料如圖6所示，軟基段水泥攪拌樁加固如圖7所示。

3.4 排水施工

在路基路面沉降段施工的過程中，施工單位需要提高對排水施工的重視程度，切實(shí)降低施工地段的水量，即道路填筑材料的憎水性和路基內(nèi)外的排水。道路填筑材料的憎水性，是指保證路基填料的壓實(shí)度或其本身的憎水性，降低地下水、地表水侵蝕的概率。路基內(nèi)外排水是指設(shè)置地表排水溝和路基內(nèi)排水管，減少地表水滲入與地下水上返，降低水體對路基所帶來的不利影響。在排水管與溝槽設(shè)置的過程中，需要充分考慮附近的地下水位。在實(shí)際的排水施工過程中，施工單位還應(yīng)堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)適用、因地制宜的基本原則，選擇合理的排水裝置，并結(jié)合水利工程、海綿城市、景觀設(shè)計(jì)，使排水施工更加科學(xué)、有效、全面。排水管施工如圖8所示。

4 結(jié)語

在市政道路橋梁工程建設(shè)的過程中，路基路面通常會出現(xiàn)明顯的沉降現(xiàn)象，影響道路橋梁及各類車輛的安全。因此，通過明確路基路面的施工工藝，破解各類沉降問題，可以促進(jìn)我國各類市政工程項(xiàng)目的順利建設(shè)，提升道路橋梁的安全性，確保車輛的通行安全，增強(qiáng)城市發(fā)展與社會建設(shè)的持續(xù)性。與此同時(shí)，也能充分發(fā)揮道路橋梁的基本功用，為我國社會市場經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展提供可靠的保障。