道路橋梁工程沉降段路基面施工技術(shù)分析

姚志

【摘? 要】道路橋梁工程建設(shè)事關(guān)我國(guó)交通運(yùn)輸體系的完善，是我國(guó)公共基礎(chǔ)工程的重要組成部分。道路橋梁工程的施工技術(shù)水平伴隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步不斷提升，但是針對(duì)其中的重點(diǎn)部分，依然需要持續(xù)優(yōu)化施工管理和施工技術(shù)。從當(dāng)前我國(guó)道路橋梁工程施工的實(shí)際情況來(lái)看，沉降路段的路基面施工問(wèn)題仍未得到妥善解決，施工單位務(wù)必對(duì)此問(wèn)題予以足夠重視。因此，論文對(duì)道路橋梁建設(shè)中道路橋梁沉降的原因進(jìn)行分析，研究道路橋梁工程中沉降段路基面施工控制的原則與方案，并圍繞道路橋梁工程沉降路段路基面施工技術(shù)展開探討。

【Abstract】The construction of road and bridge engineering is related to the improvement of China's transportation system and an important part of China's public infrastructure engineering. The construction technology level of road and bridge engineering is continuously improved with economic development and technological progress. However， for the key parts， it is still necessary to continuously optimize the construction management and construction technology. Judging from the current actual situation of road and bridge engineering construction in China， the construction problem of the subgrade surface of the settlement section has not been properly resolved， and the construction unit must pay sufficient attention to this problem. Therefore， this paper analyzes the causes of road and bridge settlement in road and bridge construction， studies the principles and scheme of subgrade surface construction control of settlement section in road and bridge engineering， and discusses the subgrade surface construction technology of settlement section in road and bridge engineering.

【關(guān)鍵詞】道路橋梁工程;沉降路段;路基面施工技術(shù);軟土地基

【Keywords】road and bridge engineering; settlement section; subgrade surface construction technology; soft soil foundation

【中圖分類號(hào)】U416.04;U445.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2021）11-0188-03

1 引言

改革開放以來(lái)，我國(guó)各地交通事業(yè)建設(shè)發(fā)展的步伐持續(xù)加快，極大地推動(dòng)了地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活品質(zhì)的提升。交通環(huán)境的改善與國(guó)家民族的未來(lái)息息相關(guān)。道路橋梁工程是交通領(lǐng)域的重點(diǎn)內(nèi)容，在道路橋梁施工過(guò)程中，保證其施工質(zhì)量是至關(guān)重要的。在道路橋梁施工過(guò)程中，軟土地基的處理技術(shù)很大程度上決定著工程的使用壽命和性能，因此，必須采取合理的施工措施。在軟土地基施工過(guò)程中，沉降路段的路基面施工是非常重要的一環(huán)，也是現(xiàn)階段我國(guó)道路橋梁工程施工中面臨的一個(gè)主要的質(zhì)量影響因素，施工單位及相關(guān)的施工人員務(wù)必給予高度重視。

2 軟土地基及工程沉降概述

在道路橋梁施工過(guò)程中，軟土地基是一個(gè)十分常見(jiàn)的情況。從我國(guó)道路橋梁工程的實(shí)際情況來(lái)看，施工完成之后，公路路面出現(xiàn)開裂的情況仍然存在，而這一現(xiàn)象的原因和公路沉降有著直接的關(guān)系。道路橋梁工程沉降問(wèn)題的產(chǎn)生主要是由于軟土地基處理不到位。近年來(lái)，我國(guó)很多道路橋梁施工單位逐步提高對(duì)軟土地基問(wèn)題的重視程度，也引入了許多先進(jìn)的技術(shù)，軟土地基處理的效果不斷提升。當(dāng)前，我國(guó)道路橋梁工程建設(shè)過(guò)程中針對(duì)軟土地基的處理方法很多，包括灌注法、預(yù)壓法等，這些處理方式適用情景不同，其優(yōu)劣也各不相同，為保證在實(shí)際施工過(guò)程當(dāng)中的應(yīng)用效果，施工單位需要針對(duì)實(shí)際情況對(duì)這些技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，以選擇最佳的施工方案，最大限度地保證軟土地基路面的施工質(zhì)量。要做好道路橋梁工程沉降段路基面施工，就必須從思想上認(rèn)識(shí)到道路橋梁工程沉降段路基面施工的重要性。道路、橋梁作為我國(guó)重要的交通基礎(chǔ)設(shè)施，由于其施工位置比較特殊，對(duì)路基路面施工的要求比較高，施工較為復(fù)雜，而且面臨著非常大的交通運(yùn)輸壓力，在這種情況下，路基路面沉降段的出現(xiàn)并不少見(jiàn)。道路橋梁路基路面沉降帶來(lái)的危害是非常大的，極易導(dǎo)致跳車現(xiàn)象，使路面過(guò)往車輛的安全受到極大的威脅，常常引發(fā)后果嚴(yán)重的交通事故。道路橋梁路基路面沉降會(huì)對(duì)橋面與路面的結(jié)合縫位置造成破壞，使得路基路面的沉降問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，甚至導(dǎo)致整個(gè)道路橋梁交通陷入癱瘓。雖然道路橋梁路基路面沉降帶來(lái)的危害極大，但是并不是不可避免的，施工單位可以根據(jù)實(shí)際情況選用合理的軟土地基處理方案，以此很好地解決路面沉降問(wèn)題，保證道路橋梁工程的質(zhì)量，保障行車與行人安全。

3 道路橋梁工程沉降路段的產(chǎn)生原因

3.1 路面臺(tái)背填土施工不到位

路面臺(tái)背填土施工不到位是導(dǎo)致道路橋梁工程沉降的一個(gè)重要原因。在施工過(guò)程中，道路橋梁路面臺(tái)背填土施工是一項(xiàng)關(guān)鍵性內(nèi)容，在施工當(dāng)中尤其要加強(qiáng)對(duì)該部分施工的質(zhì)量控制。在實(shí)際的道路橋梁施工過(guò)程中，路面臺(tái)背填土施工具有較大的難度，填土工序煩瑣，工藝也十分復(fù)雜，對(duì)施工人員的技術(shù)水平及其施工經(jīng)驗(yàn)都提出了較高的要求。一旦施工不到位，極易造成路面存在局部凹陷的情況，進(jìn)而引發(fā)橋頭跳車現(xiàn)象。

3.2 施工場(chǎng)地天然地基不穩(wěn)固

橋涵的主要選址都是在溝壑地段，但是溝壑地段的路基地形起伏比較大，相關(guān)施工人員在填筑路基時(shí)，如果地下水水位過(guò)高，那么就非常容易引發(fā)沉陷現(xiàn)象。從相關(guān)研究數(shù)據(jù)來(lái)看，路基填土高度以及填土土質(zhì)都與沉降現(xiàn)象息息相關(guān)。填土容量越大，填土高度越高，地基變形沉降的問(wèn)題也就越嚴(yán)重。

3.3 橋頭搭板設(shè)置不合理

橋頭搭板設(shè)置不合理同樣是引起道路橋梁沉降的一個(gè)重要原因。橋頭搭板設(shè)置不合理指的是路基橋頭的搭板位置具有比較強(qiáng)的彈性支撐現(xiàn)象。路基臺(tái)背土體由于和橋臺(tái)的位置接近，所以承受的應(yīng)力變小，由此使得路基受力不均勻。由于道路橋梁所承受的外界荷載力不是一成不變的，而是始終處于變化狀態(tài)，在外界應(yīng)力影響下，路基受到影響而出現(xiàn)雙峰值。從車輛荷載力持續(xù)變化的情況來(lái)思考，橋頭搭板末端路基所承受的應(yīng)力是不斷增加的，這樣一來(lái)就使得路基塑性變形問(wèn)題更加嚴(yán)重，使得搭板出現(xiàn)過(guò)量沉降現(xiàn)象，由此導(dǎo)致道路橋梁縱向坡度差的出現(xiàn)，導(dǎo)致安全行車受到不良影響。

4 道路橋梁工程沉降段路基面施工控制的原則與方案

控制好道路橋梁工程的沉降現(xiàn)象對(duì)于提升整體工程質(zhì)量、延長(zhǎng)公路使用壽命、保證行車安全具有十分重要的意義，施工單位必須認(rèn)識(shí)到，只有嚴(yán)格管控道路橋梁工程沉降段，把握施工設(shè)計(jì)原則，采取科學(xué)合理的施工方案，才能保證施工效果。

道路橋梁工程沉降段路基面施工控制的原則主要包括2個(gè)方面：一方面是要以國(guó)家相關(guān)規(guī)定和相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范作為施工設(shè)計(jì)的主要參考依據(jù);另一方面是施工務(wù)必要保證地基的穩(wěn)固性。只有遵循這2個(gè)方面的原則，才能夠保證沉降控制施工的效果。

在道路橋梁工程施工建設(shè)中，控制工后差異沉降，對(duì)于整個(gè)路堤的設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的。工后差異沉降，要以道路橋梁縱坡要求以及差異沉降所引起的路面開裂作為評(píng)定的標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)。按照我國(guó)道路橋梁工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定來(lái)確定工后沉降的范圍。在針對(duì)道路橋梁軟土地基的處理過(guò)程當(dāng)中，也應(yīng)該根據(jù)相關(guān)的規(guī)范化要求來(lái)確定道路橋梁容許工后沉降及工程安全穩(wěn)定性的相關(guān)要求。除此之外，施工單位應(yīng)該全面考慮軟土地基承載力以及穩(wěn)定性的要求。需要根據(jù)實(shí)際情況采取軟土地基的處理方式。

在道路橋梁橋頭路段深度比較淺、工期要求比較寬松以及路堤較低等情況下，應(yīng)該考慮采用柔性樁復(fù)合地基以及預(yù)壓法來(lái)對(duì)軟土地基進(jìn)行加固。對(duì)于一般路段的道路橋梁軟土地基處理，主要采取排水預(yù)壓技術(shù)，在道路橋梁橋頭和其他的結(jié)構(gòu)路段與一般路段的連接處，采用變樁距施工來(lái)對(duì)二者之間的差異沉降進(jìn)行較為平穩(wěn)地過(guò)渡。如果在道路橋梁路基軟土的深度比較厚、工期要求比較緊張且路堤比較高的情況下，需要將其定義為高等級(jí)的道路橋梁工程，在工后差異沉降以及工后沉降等方面，針對(duì)道路橋梁橋頭路段的軟土處理考慮采取剛性樁復(fù)合地基施工方法，一般路段則主要采用排水預(yù)壓法來(lái)處理軟土地基。橋頭和一般路段的連接處采用變樁長(zhǎng)或者變樁距的剛性樁復(fù)合地基方法處理。從相關(guān)的研究數(shù)據(jù)來(lái)看，樁長(zhǎng)變樁距的設(shè)計(jì)方案相對(duì)于樁距變樁長(zhǎng)的設(shè)計(jì)方案更加合理，在路基荷載力的作用下，復(fù)合地基在減小縱向以及橫向差異沉降方面都具有比較突出的優(yōu)勢(shì)，所以，在道路橋梁橋頭過(guò)渡路段的軟土處理中，剛性樁復(fù)合地基法采用樁長(zhǎng)變樁距的設(shè)計(jì)方案較為合理。

5 道路橋梁工程沉降段路基面施工技術(shù)的應(yīng)用

5.1 科學(xué)計(jì)算工后沉降

工后沉降的科學(xué)計(jì)算是十分重要的。只有做好這一工作，才能為道路橋梁沉降段控制施工效果的提升提供良好的理論基礎(chǔ)，科學(xué)計(jì)算對(duì)于控制過(guò)程的順利完成具有十分重要的意義。以下從柔性樁復(fù)合地基法以及預(yù)壓法2種比較常見(jiàn)的軟土地基處理方式出發(fā)，分析工后沉降的計(jì)算方式。

5.1.1 基于預(yù)壓法的工后沉降計(jì)算

在道路橋梁施工過(guò)程中，預(yù)壓法是一種解決工后沉降的重要處理方法。就采用預(yù)壓法進(jìn)行地基加固處理的道路橋梁軟土地基中，又可將地基沉降分為固結(jié)沉降、瞬時(shí)沉降與次固結(jié)沉降這3種類型。從現(xiàn)階段預(yù)壓法施工的實(shí)際情況來(lái)看，瞬時(shí)沉降計(jì)算沒(méi)有比較推薦的方式，一般將其含在修正系數(shù)中。而次固結(jié)沉降由于發(fā)生原因是土骨架持續(xù)荷載產(chǎn)生的蠕變，而在道路橋梁軟土地基預(yù)壓法處理過(guò)程中，加固時(shí)間并不長(zhǎng)，所以此處可不考慮次固結(jié)沉降影響。在固結(jié)沉降中，可采用單向壓縮分層總和的方式來(lái)對(duì)工后沉降進(jìn)行計(jì)算。

5.1.2 基于柔性樁復(fù)合地基法的工后沉降計(jì)算

柔性樁復(fù)合地基法同樣是當(dāng)前道路橋梁施工中處理軟土地基引起的工后沉降的主要方式，應(yīng)用較為廣泛。在這一施工方法中，對(duì)路堤荷載作用下的變形量進(jìn)行計(jì)算，需要整合復(fù)合地基加固區(qū)域增強(qiáng)體與土體，采取分層綜合的方法，并且配合復(fù)合模量來(lái)計(jì)算壓縮變形。下臥層采用地基土層原模量，相關(guān)人員必須熟練掌握計(jì)算公式。由于計(jì)算過(guò)程當(dāng)中會(huì)用到大量的未知數(shù)，相關(guān)人員對(duì)這些未知數(shù)所代表的不同的數(shù)據(jù)類型都應(yīng)該有全面的了解，只有這樣才能在柔性樁復(fù)合地基施工方法應(yīng)用當(dāng)中，靈活運(yùn)用這些公式來(lái)計(jì)算工后沉降。

5.2 合理開展沉降段搭板施工

在道路橋梁工程沉降段搭板施工過(guò)程當(dāng)中，需要精確定位搭板的具體位置，而搭板位置確定的原則是保證其與路基路面的平行，只有這樣才能夠有效地避免不均勻沉降問(wèn)題的出現(xiàn)。車輛行駛在道路橋梁路面上也才能夠保持平穩(wěn)安全，降低交通事故的發(fā)生率。除此以外，在進(jìn)行道路橋梁工程沉降段搭板施工過(guò)程當(dāng)中，相關(guān)的施工人員務(wù)必要嚴(yán)格遵循施工工藝流程和相應(yīng)的施工標(biāo)準(zhǔn)來(lái)展開施工操作，施工現(xiàn)場(chǎng)要有專門的質(zhì)量管理監(jiān)督人員進(jìn)行全過(guò)程管控，由技術(shù)管理人員對(duì)施工人員的操作進(jìn)行全過(guò)程指導(dǎo)以及監(jiān)督，保證在施工過(guò)程當(dāng)中，施工人員不會(huì)依照自己的主觀意圖和經(jīng)驗(yàn)盲目操作，從而保證沉降段搭板施工的合理性，確保工程整體質(zhì)量。

5.3 科學(xué)實(shí)施路堤填充

在進(jìn)行路堤填充時(shí)，務(wù)必合理地選擇填充物。填充物的選擇是影響沉降段路基路面施工的一個(gè)重要因素。通常，路堤段的填充物以沙石、泥土作為主要原料，在實(shí)際的路基路面施工過(guò)程中，施工人員可以依據(jù)路堤填充的具體情況和要求，合理確定填充材料。如果道路橋梁沉降段路基路面施工區(qū)域的底層夯實(shí)施工不到位，水土融合的情況不好，那么這種情況下就可以選擇以沙石為主的填充物。如果水泥融合的情況比較好，施工區(qū)域底層路基的夯實(shí)情況比較好，這種情況下就考慮選擇以泥土為主的填充物。要注意在路基路面填充的過(guò)程當(dāng)中，除了合理地選擇填充物之外，還要將其合理應(yīng)用到底層路基沉降處理當(dāng)中。例如，在碎石樁等路基沉降層的建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)該按照道路橋梁沉降段路基路面施工上層受力情況，做好基層軟土的填充，待基礎(chǔ)夯實(shí)完畢之后，再對(duì)施工區(qū)域水面位移變化區(qū)域展開回填施工，這樣能夠有效避免地基樁不穩(wěn)定導(dǎo)致的坍塌問(wèn)題。

5.4 強(qiáng)化沉降段軟土路基處理

在道路橋梁施工建設(shè)當(dāng)中，常常需要就軟土地基展開施工，施工單位需要根據(jù)各個(gè)地區(qū)的實(shí)際情況分析軟土地基的特點(diǎn)并展開相應(yīng)的施工操作。如果不能夠?qū)浲恋剡M(jìn)行科學(xué)施工，那么整個(gè)路基路面的壓實(shí)度就會(huì)受到極大的不利影響。當(dāng)?shù)缆窐蛄汗こ探ㄔO(shè)完畢之后，在投入使用的過(guò)程當(dāng)中，由于路基路面的壓實(shí)度比較低，地基結(jié)構(gòu)很容易出現(xiàn)不均勻沉降的問(wèn)題，造成維護(hù)成本和時(shí)間的增加，對(duì)交通運(yùn)輸?shù)陌踩砸约笆孢m性構(gòu)成威脅。不同的道路橋梁施工區(qū)域，其軟土地基的類型也有所差異，所以需要根據(jù)不同的類型合理地確定處理方案。常用的軟土地基處理方式包括水泥攪拌樁法、表層排水法、灌漿法以及爆破法，等等。不同的軟土地基處理方式適用的場(chǎng)景也有所區(qū)別，所以施工單位和相關(guān)人員應(yīng)該合理地確定軟土地基的處理方案，并嚴(yán)格地依據(jù)不同處理方式的相關(guān)要求進(jìn)行施工，在施工的過(guò)程當(dāng)中應(yīng)強(qiáng)化技術(shù)質(zhì)量控制，盡可能地消除或者減少由軟土地基引發(fā)的不均勻沉降問(wèn)題。橋臺(tái)地段應(yīng)該進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的預(yù)壓，保證地基的穩(wěn)固性以及較大的承載力，能夠很好地承載動(dòng)態(tài)變化的車輛荷載，減少工后沉降，保證車輛的安全順利通行。

5.5 重視道路橋梁工程路面壓實(shí)作業(yè)

路面壓實(shí)施工作業(yè)是道路橋梁工程項(xiàng)目施工的一個(gè)主要內(nèi)容，這一施工環(huán)節(jié)對(duì)道路橋梁工程的整體質(zhì)量有著直接的影響。路面壓實(shí)作業(yè)主要是對(duì)發(fā)生沉降的路段實(shí)施施壓，使路面更加緊實(shí)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固。路面壓實(shí)施工需要注意以下幾個(gè)方面的要點(diǎn)：第一，嚴(yán)格把控碾壓度數(shù)值，碾壓值的范圍是根據(jù)路面攤鋪速度以及碾壓長(zhǎng)度來(lái)確定的，碾壓長(zhǎng)度又會(huì)受到風(fēng)速以及氣溫的影響，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇范圍;第二，路基密實(shí)程度與其含水量緊密聯(lián)系，因此，務(wù)必加強(qiáng)對(duì)沉降段路基水量的控制。除此以外，在路面壓實(shí)施工過(guò)程中，由于各種影響因素的變化，也容易導(dǎo)致各種問(wèn)題的出現(xiàn)，需要把控好整個(gè)施工過(guò)程，注意其中的細(xì)節(jié)問(wèn)題，只有這樣才能保證路面壓實(shí)作業(yè)的實(shí)際效果，確保軟土地基得到了良好的控制處理，進(jìn)而保證整個(gè)道路橋梁路面施工質(zhì)量。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，道路橋梁工程中引起沉降現(xiàn)象的原因是軟土地基處理不到位，由此，施工單位務(wù)必對(duì)軟土地基的處理問(wèn)題給予高度重視，根據(jù)相關(guān)的技術(shù)實(shí)施要求以及施工條件來(lái)合理確定施工方案，把控好道路橋梁工程施工中的細(xì)節(jié)問(wèn)題，否則容易使整個(gè)工程的質(zhì)量受到影響。在開展道路橋梁沉降段路基路面施工時(shí)，需要根據(jù)先進(jìn)科學(xué)的施工技術(shù)對(duì)產(chǎn)生沉降的路基路面進(jìn)行修補(bǔ)處理。需要確定路面沉降的產(chǎn)生原因，有針對(duì)性地采取處理方案。道路橋梁工程沉降問(wèn)題處理意義重大，關(guān)乎我國(guó)交通運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展進(jìn)步，也關(guān)乎國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平和人民生活質(zhì)量的提升，同時(shí)，與控制及避免交通安全事故的發(fā)生息息相關(guān)，因此，必須加強(qiáng)道路橋梁工程沉降段路基面施工技術(shù)的研究及應(yīng)用。

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