路橋過(guò)渡段路基路面設(shè)計(jì)要點(diǎn)及沉降處理措施

紀(jì)文君

青州市交通運(yùn)輸局 山東青州 262500

在道路工程的建設(shè)中，道路和橋梁的過(guò)渡段是重要的部分，其過(guò)渡段的設(shè)計(jì)施工質(zhì)量和道路的安全使用有著密切關(guān)系，這也是其過(guò)渡段常出現(xiàn)跳車等不安全現(xiàn)象的重要原因[1]。面對(duì)此類情況，為了確保道路橋梁的過(guò)渡段具有良好的使用性能，就需要在建設(shè)中正視其過(guò)渡段的設(shè)計(jì)施工問(wèn)題，并積極采取有效的措施實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的針對(duì)性解決，這也是其工程建設(shè)中需要重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。

1 過(guò)渡段路基路面施工原則分析

①施工期間做到對(duì)地基沉降、水平位移的強(qiáng)化監(jiān)控，配置專業(yè)監(jiān)測(cè)單位來(lái)保證數(shù)據(jù)檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)性，做到將過(guò)渡沉降、位移現(xiàn)象的產(chǎn)生控制在允許范圍內(nèi)。②開展細(xì)致性、周密性的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與地質(zhì)調(diào)研工作，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的審核與論證，保證設(shè)計(jì)方案的編制符合預(yù)期經(jīng)濟(jì)性、可行性要求。③在具體地基施工期間，可依據(jù)實(shí)際情況采用雙控指標(biāo)方式來(lái)強(qiáng)化質(zhì)量管控，并強(qiáng)調(diào)施工期間進(jìn)行路面、路基強(qiáng)度的檢測(cè)。④針對(duì)路基路面施工技術(shù)的應(yīng)用，需在施工前充分考慮施工條件、軟基厚度、工程造價(jià)、軟土物理學(xué)指標(biāo)等因素，確保其施工技術(shù)應(yīng)用契合過(guò)渡段施工的實(shí)際需求。

2 路橋過(guò)渡段位置路基路面發(fā)生沉降原因分析

2.1 設(shè)計(jì)方面因素

對(duì)于任何一項(xiàng)工程來(lái)說(shuō)，良好的設(shè)計(jì)工作能夠確保后續(xù)工程的正常開展，而形成此類沉降的一個(gè)重要原因同樣也是來(lái)自于設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中所存在的問(wèn)題，其中就包含了過(guò)渡段的搭板設(shè)計(jì)方面、橋臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、壓實(shí)工序設(shè)計(jì)等。具體設(shè)計(jì)階段，針對(duì)于鋪筑橋臺(tái)的設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)若是在設(shè)計(jì)的過(guò)程中先將搭板進(jìn)行壓實(shí)再開展后續(xù)的橋臺(tái)鋪筑那么就是一種存在問(wèn)題的工序，此類工序會(huì)導(dǎo)致后續(xù)施工質(zhì)量受到影響從而降低。所以，應(yīng)該優(yōu)化設(shè)計(jì)，先鋪筑橋臺(tái)，之后展開壓實(shí)工序。與此同時(shí)，設(shè)計(jì)階段還須將施工過(guò)程排水系統(tǒng)重點(diǎn)考慮其中，如果填筑材料含水量過(guò)高，材料的級(jí)配設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)要求不符，都會(huì)影響過(guò)渡段主體實(shí)際承載性能，從而引發(fā)了一系列沉降問(wèn)題。

2.2 橋臺(tái)背路堤壓實(shí)度問(wèn)題

道路橋梁涉及的施工流程較為繁瑣，在具體的施工過(guò)程中，需要兼顧各方面的施工標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范化施工，其中橋梁臺(tái)背填土是技術(shù)規(guī)范的重點(diǎn)，但從實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看，該技術(shù)的專業(yè)性過(guò)高，再加上影響因素比較多，很多技術(shù)操作環(huán)節(jié)沒(méi)有落實(shí)到位，使得道路橋梁的施工質(zhì)量受到了較大影響，從而誘發(fā)不均勻沉降的問(wèn)題。還有就是道路橋梁的來(lái)往車輛比較多，道路橋梁在重力負(fù)荷的影響下，路面的整體穩(wěn)定性會(huì)受到影響。

2.3 路面下沉

最后導(dǎo)致出現(xiàn)路面發(fā)生沉降的原因就是對(duì)應(yīng)的路面下沉原因，而出現(xiàn)此類問(wèn)題的原因主要就是對(duì)應(yīng)的壓實(shí)環(huán)節(jié)中存在問(wèn)題。針對(duì)于一些亞砂質(zhì)的底層來(lái)說(shuō)其對(duì)應(yīng)的壓實(shí)環(huán)節(jié)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較輕松和簡(jiǎn)單[2]。而對(duì)于一些粉質(zhì)的砂土以及帶毛細(xì)顆粒的砂土來(lái)說(shuō)其對(duì)應(yīng)的壓實(shí)環(huán)節(jié)雖然也比較輕松，但是由于此類砂石中很容易存在飽水高壓的情況，那么一旦出現(xiàn)此類情況也就無(wú)法有效地對(duì)其進(jìn)行壓實(shí)，此類砂石自身的承載能力也會(huì)受到很大的影響。而粘性土的路基壓實(shí)的難度相對(duì)來(lái)說(shuō)也較小，并且此類路基自身本就含有良好的粘性，因此即使不開展對(duì)應(yīng)的壓實(shí)工作也能夠確保其不會(huì)出現(xiàn)滲漏等一系列情況，從而提高了整體的防滲透性。

3 道路與橋梁過(guò)渡段設(shè)計(jì)控制措施

3.1 優(yōu)化建設(shè)方案

想要確保工程方案設(shè)計(jì)的科學(xué)性則是需要在設(shè)計(jì)之前讓設(shè)計(jì)人員前往實(shí)地進(jìn)行勘察工作，在勘察的過(guò)程中也需要從多個(gè)方面來(lái)進(jìn)行分析和處理，例如從力學(xué)結(jié)構(gòu)、建設(shè)難度等一系列角度出發(fā)進(jìn)行分析和思考。并且由于在不同的地區(qū)所開展的工程其自身也需要滿足不同地區(qū)的特點(diǎn)，因此設(shè)計(jì)人員也需要對(duì)整體施工過(guò)程中所使用的一系列材料、技術(shù)等內(nèi)容進(jìn)行具體地分析和探討，從而確定后續(xù)工程的建設(shè)基礎(chǔ)。針對(duì)于一些長(zhǎng)度較長(zhǎng)或者是工作量比較大的道橋工程項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，其自身的部分工程可能會(huì)存在地質(zhì)環(huán)境突變的情況，此類問(wèn)題是后續(xù)為工程留下隱患的一個(gè)重要原因。針對(duì)于此類問(wèn)題，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)考慮當(dāng)?shù)氐臍夂蛞约暗刭|(zhì)等一系列因素，對(duì)于風(fēng)力、流量等等都需要提前進(jìn)行測(cè)量和分析，后續(xù)采用計(jì)算機(jī)建模的方法來(lái)設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的施工方案，從而確保設(shè)計(jì)的合理性。

3.2 科學(xué)設(shè)計(jì)沉降段路基路面結(jié)構(gòu)

其次需要對(duì)沉降段路基路面的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析，通常來(lái)說(shuō)，市政路橋工程的設(shè)計(jì)需要合情考慮到沉降段路基和路面方面的內(nèi)容。其中沉降段的路面包含了坡面、邊界層和路基主體，同時(shí)還需要為其設(shè)置對(duì)應(yīng)的護(hù)坡，以此來(lái)確保在后續(xù)的工程中路堤不會(huì)受到雨水的侵蝕現(xiàn)象，進(jìn)而提高了整體路橋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性[3]。此外，還應(yīng)進(jìn)行地基處理，以提高橋梁軟基的性能，當(dāng)土工地基厚度較大時(shí)，可將一些高性能材料加到填土中，以此來(lái)有效提高回填土的強(qiáng)度以及其對(duì)應(yīng)路面基層的承載力，對(duì)原路面進(jìn)行了路面基層處理。而為了確保回填土的質(zhì)量通常都是選擇了對(duì)應(yīng)的瀝青混凝土，并且在此類混凝土中還會(huì)加入一些砂石，以此來(lái)進(jìn)一步提高了整體回填土的承載力和質(zhì)量，在回填實(shí)施過(guò)程中，可分層回填，控制每層厚度及各節(jié)間的連接，避免出現(xiàn)施工縫。鋪設(shè)1層，并對(duì)其相容性、含水量等參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，確認(rèn)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求后，方可進(jìn)行下道工序施工。只有控制好上述參數(shù)，才能使路基和路面的承載力達(dá)到設(shè)計(jì)要求，減少沉降和變形。

3.3 注重搭板的合理設(shè)置

結(jié)合某高速公路道路橋梁工程實(shí)際情況，設(shè)計(jì)人員在搭板設(shè)計(jì)過(guò)程中要根據(jù)坡度數(shù)值確定搭板長(zhǎng)度，使其更好地承擔(dān)通車時(shí)的碾壓力度。與此同時(shí)，設(shè)計(jì)人員要明確根據(jù)該方式設(shè)置搭板數(shù)值并非適用于全部路段，預(yù)防沉降問(wèn)題的效果也有所差異。例如，面向車流量較大、碾壓力較強(qiáng)的路段，設(shè)置搭板并不能徹底解決跳車問(wèn)題，反而可能出現(xiàn)裂縫、磨損等情況，局部下沉的問(wèn)題也未有效改善。在考慮搭板寬度的設(shè)計(jì)方案時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況進(jìn)行了解和分析，通常來(lái)說(shuō)在進(jìn)行實(shí)地勘察的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)對(duì)橋面的寬度進(jìn)行計(jì)算和分析，以此來(lái)確保搭板的設(shè)計(jì)能夠與橋面寬度一致，而后續(xù)進(jìn)行搭板的過(guò)程中也需要將其的邊緣線與緣石邊緣線之間預(yù)留大約0.5m左右的空間，在這樣的空間保證之下就可以從最大程度上降低了通車時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生的一系列安全隱患和問(wèn)題。

3.4 強(qiáng)化路堤填料作業(yè)

填料的選擇關(guān)乎到路堤的填筑效果，所以需在填筑作業(yè)前強(qiáng)化開展材料管控工作。施工前，可采用材料對(duì)比試驗(yàn)方式來(lái)提升材料選擇的合理性，具體試驗(yàn)對(duì)比內(nèi)容包括：在使用同種壓實(shí)機(jī)具的前提下，保持不同類型土壤的壓實(shí)度相同，對(duì)其開展擊實(shí)試驗(yàn)，并分析同等條件下不同土壤壓實(shí)遍數(shù)與松鋪厚度之間存在的聯(lián)系。同時(shí)，結(jié)合篩分測(cè)定、聯(lián)合測(cè)定的開展來(lái)獲取填料的塑限、液限。以檢測(cè)試驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)，進(jìn)行不同填料性能、質(zhì)量的分析比對(duì)，并結(jié)合過(guò)渡段路堤填筑作業(yè)需求的分析，選擇適合的填筑材料，避免因填料選擇不合理而影響到路堤的水穩(wěn)定性以及壓實(shí)性。

3.5 完善排水施工

針對(duì)于當(dāng)前部分的路橋工程來(lái)說(shuō)，其工程的地底往往會(huì)含有大量的地下水，而在此類地質(zhì)的情況之下進(jìn)行工程施工很有可能會(huì)受到外界降雨問(wèn)題的影響，因此針對(duì)于此類問(wèn)題就需要相關(guān)施工人員在開展施工的過(guò)程中能夠?qū)β窐蚬こ套龊脤?duì)應(yīng)的排水施工，防止其對(duì)工程質(zhì)量造成影響和破壞。在進(jìn)行抽排水的處理過(guò)程中，由于土體環(huán)境的承載壓力驟降那么可能會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致了沉降的問(wèn)題，相關(guān)人員需要對(duì)此類情況進(jìn)行防治，而為了能夠有效防治就需要通過(guò)幾個(gè)步驟進(jìn)行施工[4]。首先就是需要對(duì)基坑內(nèi)地排水方式進(jìn)行選擇，一般來(lái)說(shuō)都是采取了邊坡護(hù)理以及管道抽取的方式，并且同時(shí)也可以在基坑的外側(cè)設(shè)計(jì)相關(guān)的集水井等等。在此類施工過(guò)程中需要設(shè)置一定的間隔，而間隔的長(zhǎng)短則是根據(jù)工程實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行調(diào)整和設(shè)置。而若是需要在井內(nèi)安裝潛水泵那么就可以將其與污水管道進(jìn)行相連，以此來(lái)幫助積水地快速排除，防止在完成排水之后所產(chǎn)生的一系列沉降問(wèn)題。

3.6 強(qiáng)化地基處理，控制沉降

往往橋頭軟弱的地基受到路堤上部荷載的作用，會(huì)出現(xiàn)較大的工后沉降，這也是橋梁和路堤出現(xiàn)沉降差重要的原因。為了避免此類情況的發(fā)生，就要對(duì)軟地基實(shí)施處理，常用的方法包括排水固結(jié)、復(fù)合地基等。在排水固結(jié)的方法中，涉及塑料型排水板、袋裝的砂井、超載的預(yù)壓和真空堆載的預(yù)壓等手段；在復(fù)合地基的方法中，包括有粉噴樁、水泥的攪拌樁和鋼渣樁等形式。兩類方法都具有自身特點(diǎn)，其中排水固結(jié)具有較低的工程造價(jià)，但其預(yù)壓的工期比較長(zhǎng)，且工后的沉降也比較大，則通過(guò)攪拌樁類型復(fù)合地基能夠有效減小地基的總沉降量，且使其在較短的時(shí)間趨于穩(wěn)定狀態(tài)，但其造價(jià)較高，施工的質(zhì)量也很難保證。在對(duì)橋頭軟基的處置中，一定要確保工期合理，使軟土地基進(jìn)行加載或者超載的預(yù)壓下具備更長(zhǎng)時(shí)間實(shí)現(xiàn)有效固結(jié)沉降。

3.7 控制施工精度

在施工的過(guò)程中施工的精度也是影響了整體工程的質(zhì)量，因此相關(guān)人員也必須對(duì)施工的精度進(jìn)行控制，從而確保整體工程的質(zhì)量。在開展施工之前施工人員必須先對(duì)施工過(guò)程所需要使用的一系列材料以及零件進(jìn)行測(cè)量，并且還需要標(biāo)注好其對(duì)應(yīng)的尺寸以及數(shù)據(jù)才能夠開展后續(xù)的施工。針對(duì)于開挖回填以及下沉施工等一系列環(huán)節(jié)來(lái)說(shuō)更是如此，若是在施工的過(guò)程中出現(xiàn)了材料尺寸不匹配等情況那么極有可能導(dǎo)致出現(xiàn)承載力下降以及應(yīng)力效果不斷提升的問(wèn)題，那么在后續(xù)的施工過(guò)程中此類問(wèn)題就會(huì)進(jìn)一步引發(fā)沉降的危害。

3.8 科學(xué)壓實(shí)

路橋工程在施工過(guò)程中為了防止沉降等問(wèn)題還需要開展壓實(shí)的施工處理，以此來(lái)確保工程整體的壓實(shí)程度能夠符合質(zhì)量要求。在施工的過(guò)程中主要需要通過(guò)以下幾個(gè)方面進(jìn)行處理，首先時(shí)需要對(duì)土壤以及路基的水分進(jìn)行控制，在確定了水分以及干容量之間的關(guān)系之后就需要來(lái)為其制作其對(duì)應(yīng)的駝峰水實(shí)曲線圖，其中包含了一系列水泥以及沙粒等材料的質(zhì)量以及級(jí)別。其次還需要對(duì)碾壓的程度進(jìn)行控制，通常來(lái)說(shuō)在壓實(shí)的過(guò)程中都需要利用到一系列相關(guān)的機(jī)械設(shè)備，以此來(lái)進(jìn)一步提高了壓實(shí)的效率以及質(zhì)量。最后，在進(jìn)行壓實(shí)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)按照從雙側(cè)到中間的順序，并且整體的碾壓也應(yīng)當(dāng)先開展非振動(dòng)碾壓再開展振動(dòng)壓實(shí)，在開展非振動(dòng)碾壓時(shí)主要需要將其速率進(jìn)行控制，一般來(lái)說(shuō)都是控制在2km/h左右，而振動(dòng)碾壓的速率相對(duì)來(lái)說(shuō)較高，一般都是控制在5km/h-6km/h的范圍之內(nèi)。在實(shí)際的壓實(shí)過(guò)程中，需要先采用非振動(dòng)碾壓的方式處理三次，而后續(xù)則是采用了三遍弱度的振動(dòng)壓實(shí)以及一次的強(qiáng)度振動(dòng)壓實(shí)，最后才能夠開展非振動(dòng)的碾壓，通過(guò)這樣的一系列操作能夠有效地對(duì)路面進(jìn)行壓實(shí)，同時(shí)也能夠確保整體壓實(shí)的質(zhì)量以及效果。

3.9 控制路面變形

想要有效解決路橋工程所產(chǎn)生的一系列沉降問(wèn)題，相關(guān)人員不僅需要從施工過(guò)程對(duì)其進(jìn)行控制，同時(shí)也需要對(duì)道路橋梁交界處一系列不均衡的情況進(jìn)行控制和處理，以此來(lái)有效提高了整體控制的效果。為了達(dá)到這樣的效果，首先就是需要在建設(shè)的環(huán)節(jié)之前先利用計(jì)算機(jī)設(shè)備來(lái)開展對(duì)應(yīng)的模擬工作，通過(guò)準(zhǔn)確的模擬來(lái)獲取其對(duì)應(yīng)的沉降幅度范疇。其次，建設(shè)人員要以具體的建設(shè)情況為基礎(chǔ)，及時(shí)改變施工技術(shù)，進(jìn)而高效的將沉降差異度控制在方案預(yù)期的范圍內(nèi)，并且3個(gè)月內(nèi)的沉降幅度要控制在最低標(biāo)準(zhǔn)[5]。此外，施工人員還要在模擬沉降范圍達(dá)到預(yù)期目標(biāo)后再開展具體操作，這對(duì)于降低誤差有著非常關(guān)鍵的作用。最后，相關(guān)施工人員在施工之前就需要根據(jù)提前設(shè)計(jì)的模擬工作來(lái)對(duì)路段進(jìn)行試驗(yàn)，確保此類模擬工作能夠良好地符合實(shí)際情況，那么在施工地過(guò)程中就可以利用此類施工方案來(lái)開展一系列施工技術(shù)，從而提高了整體結(jié)構(gòu)的合理性以及承載力。

3.10 加強(qiáng)路基路面的后期養(yǎng)護(hù)力度

在改造后的道路橋梁使用過(guò)程中，長(zhǎng)期處于高負(fù)荷壓力下較易引發(fā)多種問(wèn)題，對(duì)整個(gè)工程質(zhì)量的影響也較為突出。因此，采取有效措施進(jìn)行后期養(yǎng)護(hù)尤為關(guān)鍵，有利于延長(zhǎng)道路橋梁使用壽命，同樣能夠預(yù)防沉降變形情況。例如，建議施工單位在道路橋梁沉降段利用石塊鋪設(shè)護(hù)坡，并選用具有空隙的預(yù)制板等材料對(duì)其進(jìn)行全面覆蓋；為降低強(qiáng)風(fēng)、流水等外界因素的影響，避免道路橋梁出現(xiàn)塌陷或斷層問(wèn)題，建議采用高質(zhì)量材料有效維護(hù)沉降路段。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，道路橋梁建設(shè)期間，應(yīng)該高度重視路橋過(guò)渡段位置的設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量的控制，控制路基和路面發(fā)生沉降問(wèn)題。合理設(shè)計(jì)過(guò)渡段，能夠保證路橋工程整體質(zhì)量，為行車安全提供保障。針對(duì)設(shè)計(jì)問(wèn)題和施工問(wèn)題導(dǎo)致的路基沉降問(wèn)題進(jìn)行深入分析，把握過(guò)渡段的路基和路面設(shè)計(jì)重點(diǎn)，對(duì)于變形問(wèn)題合理控制，提高地基承載力，設(shè)置緩和過(guò)渡區(qū)，降低施工過(guò)程存在的問(wèn)題，防止道路橋梁使用期間存在安全隱患，為車輛順利通行提供良好保障。