探討道路橋梁工程建設(shè)中如何有效應(yīng)用沉降段路基路面施工技術(shù)

文 / 李志強(qiáng)

一、沉降主要機(jī)理

（一）路基路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理

路基路面施工一直都是道路橋梁工程建設(shè)的必要環(huán)節(jié)，所以路基路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅影響路基路面施工質(zhì)量，還會(huì)影響道路橋梁工程質(zhì)量及安全性。路基路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)越合理則結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，工程質(zhì)量就越高，反之，則降低路基路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，增加路面沉降問題發(fā)生率。

（二）橋頭搭板設(shè)置不合理

首先，橋頭搭板設(shè)計(jì)不合理會(huì)導(dǎo)致沉降段路基架構(gòu)不穩(wěn)定，還會(huì)降低道路橋梁工程橋頭搭板支撐點(diǎn)的預(yù)應(yīng)力及抗壓力，在巨大外力作用下路基土體和橋臺(tái)的距離會(huì)大幅度縮小，從而降低承受應(yīng)力，導(dǎo)致受力不均勻，最終引發(fā)不均勻沉降發(fā)生。其次，路基應(yīng)力、搭板支撐應(yīng)力相關(guān)參數(shù)設(shè)置不合理，會(huì)導(dǎo)致大型車輛行駛期間出現(xiàn)沉降、路面坍塌等不良現(xiàn)象。

（三）路堤變形

首先，施工材料質(zhì)量不合格。調(diào)查顯示，沉降段路基路面施工時(shí)需要使用到很多回填土，部分施工單位為了節(jié)省施工成本會(huì)選用“黏土”，殊不知“黏土”很容易受到外部因素影響，例如外部壓力過大時(shí)黏土內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變形，從而導(dǎo)致路堤變形。

其次，壓實(shí)度、密實(shí)度沒有達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。臺(tái)背土方壓實(shí)是路基路面施工必要環(huán)節(jié)，如果不按照要求及標(biāo)準(zhǔn)控制好壓實(shí)度及密實(shí)度，很多容易出現(xiàn)沉降變形；最后，路堤自重、行車負(fù)載超標(biāo)，也會(huì)增加路堤變形發(fā)生率。

（四）臺(tái)背基變形

首先，地基強(qiáng)度低、含水量高及土壤孔隙大，導(dǎo)致臺(tái)背基結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，容易出現(xiàn)各種裂縫問題，最終會(huì)導(dǎo)致臺(tái)背變形；其次，路基附加應(yīng)力沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，降低了臺(tái)背基的防沉降功能；最后，臺(tái)背填土施工不到位導(dǎo)致工程沉降。路面臺(tái)背填土施工直接關(guān)系到道路橋梁沉降段路基路面施工質(zhì)量，需要選用密實(shí)度高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的填料進(jìn)行填土施工，同時(shí)還要盡可能選擇填土工序簡(jiǎn)單的施工技術(shù)進(jìn)行填土。

（五）天然地基不穩(wěn)固

很多道路橋梁工程都選址在溝壑地段。這些溝壑地段的地形較為復(fù)雜且起伏較大，容易遇到軟土、水位過高等地基類型，軟土處理不當(dāng)或者水位控制不到位都會(huì)增加沉陷發(fā)生率。地基填土土質(zhì)也會(huì)影響地基穩(wěn)定性，在天然地基很多施工人員都會(huì)優(yōu)先選擇地基周邊的填土材料進(jìn)行填土施工，如黏土、細(xì)沙等，但這些填土土質(zhì)不一定符合國(guó)家路基路面施工標(biāo)準(zhǔn)，增加了沉降發(fā)生率。

二、道路橋梁工程建設(shè)中有效應(yīng)用沉降段路基路面施工技術(shù)的方法

（一）搭板設(shè)置技術(shù)的應(yīng)用

首先，要根據(jù)相關(guān)要求及標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置沉降段搭板，并合理選擇塔板及塔臺(tái)連接技術(shù)，包括橋臺(tái)連接搭板、搭板連接頂層技術(shù)等，以保證為沉降段整體性、穩(wěn)定性及安全性，有效連接道路與橋梁。搭板塔臺(tái)設(shè)置示意圖見圖1。其次，設(shè)置錨栓，以有效防止搭板和臺(tái)背出現(xiàn)縱向滑動(dòng)問題，降低低橋頭凹陷發(fā)生率，同時(shí)還需要選擇型號(hào)為22號(hào)鋼筋進(jìn)行加固處理，鋼筋的長(zhǎng)度控制在75-80cm。

（二）合理選擇路堤填料

當(dāng)路堤填料不符合施工要求時(shí)，不僅會(huì)增加路堤位移發(fā)生率，還會(huì)導(dǎo)致大面積不均勻沉降、大面積裂縫發(fā)生。例如調(diào)料中石材粒徑較大會(huì)增加各石塊間縫隙，導(dǎo)致密實(shí)度下降，降低路堤穩(wěn)定性，從而導(dǎo)致沉陷發(fā)生。填料選擇后需要進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，例如土壤石材需要檢測(cè)其松鋪厚度，并確定基床底層壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)及指標(biāo)，相關(guān)指標(biāo)包括地基系數(shù)、動(dòng)態(tài)變形模量、壓實(shí)系數(shù)、7d飽和無側(cè)限抗壓強(qiáng)度等，具體壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

（三）地基處理技術(shù)的應(yīng)用

不同地段的地基處理方法不同，具體如下：針對(duì)含水量高且土壤孔隙率大的地段需要選用換填土方的方式進(jìn)行處理，處理過程中需要控制好換土深度，同時(shí)還需要根據(jù)地基厚度確定開挖深度，例如地基厚度＜4 m時(shí)開挖深度可設(shè)置為0.5 m，如果地基厚度≥4m時(shí)則開挖深度控制在≥2 m的范圍；針對(duì)軟土、黏土及含水量較高的地段，需要先將黏土及軟土挖除后曬干，然后經(jīng)石灰土回。

（四）路涵過渡段施工技術(shù)的應(yīng)用

需要根據(jù)涵頂與路肩間距選擇施工方法，例如當(dāng)涵頂與路肩的間距＜2m時(shí)，需要選用級(jí)配碎石填筑涵頂，并在施工中控制好壓實(shí)度。

另外，還需要控制好填筑所用的級(jí)配碎石強(qiáng)度、空隙率和動(dòng)態(tài)變形模量，其中強(qiáng)度控制在每米＞150Mpa的范圍內(nèi)，空隙率控制在＜28%的范圍內(nèi)，動(dòng)態(tài)變形模量則控制在＞50Mpa的范圍內(nèi)。

在對(duì)沉降段基坑進(jìn)行回填施工時(shí)還需要注意回填料的選擇，通常選用回填料為 C15 混凝土級(jí)配碎石和5%水泥，用小型平板振動(dòng)機(jī)壓實(shí)回填部分。在回填、整平基坑后需要充分碾壓，用震動(dòng)碾壓機(jī)碾壓基坑并且確保密實(shí)度能夠達(dá)到施工規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。路涵過渡段兩側(cè)填筑通常采用對(duì)稱施工方式，同時(shí)開展路堤施工作業(yè)，用大型壓路機(jī)碾壓涵背兩端。

（五）防水及排水施工技術(shù)的應(yīng)用

1.防水技術(shù)。沉降段防水施工技術(shù)的實(shí)施流程為：測(cè)量放樣→基槽開挖→基底處理→檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后還需要進(jìn)行回填處理，具體流程為：回填滲水料→回填反濾料→檢驗(yàn)→路堤填沉。

沉降段防水施工應(yīng)注意的事項(xiàng)有：第一，道路和橋梁沉降段澆筑完混凝土后需要及時(shí)采取有效的養(yǎng)護(hù)措施，以加固混凝土結(jié)構(gòu)和減少混凝土裂縫發(fā)生，例如施工后需要及時(shí)進(jìn)行混凝土表面拉毛處理，并控制好溫度（18℃-25℃）及濕度（30%-60%）。第二，混凝土路基路面施工完成后還需要使用銑刨機(jī)進(jìn)行刻文處理，并清理干凈混凝土路基路面浮漿，提高路基路面強(qiáng)度。第三，對(duì)暴露在表面的混凝土進(jìn)行防水處理，減少因?yàn)檫^多滲水導(dǎo)致的裂縫發(fā)生，從而減少沉降發(fā)生。

2.排水技術(shù)。首先，根據(jù)不同季節(jié)的降雨規(guī)律制定排水方案，例如南方地區(qū)夏季降雨量較大，所以在對(duì)南方地區(qū)道路橋梁工程路基路面施工時(shí)需要及時(shí)設(shè)置路基排水系統(tǒng)，并進(jìn)一步加固路基；其次，不管任何路段的路基路面都要設(shè)置橫向排水管、盲溝、截水溝、急流槽、邊溝等，必要時(shí)還需要安裝排水裝置，包括抽水機(jī)、污水處理設(shè)備等，以及時(shí)排出多余的雨水。

（六）橋臺(tái)軟基施工技術(shù)的應(yīng)用

橋臺(tái)軟基處理不當(dāng)也會(huì)增加不均勻沉降、路面變形等問題發(fā)生率，需要按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及要求處理橋臺(tái)軟基，例如使用水泥噴樁地基法處理橋臺(tái)軟基，水泥噴樁能夠快速加固軟土層地基，既提高施工效率，又保證施工質(zhì)量。

（七）合理設(shè)計(jì)緩和沉降段

首先，根據(jù)橋頭路堤和橋臺(tái)沉降量控好搭板長(zhǎng)度，并使用土工格柵施工方法提高道路與橋梁連接部位的抗剪強(qiáng)度，以提高路基穩(wěn)定性，降低沉降幅度。其次，合理設(shè)計(jì)緩和沉降段。要求施工人員按照要求嚴(yán)格控制填土路基強(qiáng)度，并提高混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性，還需要根據(jù)不同強(qiáng)度沉降段設(shè)置緩和結(jié)構(gòu)、道路路基結(jié)構(gòu)和橋梁路基承載力，以達(dá)到提高沉降段強(qiáng)度、承載力的目的。

結(jié)語

沉降段路基路面施工是市政道路橋梁工程建設(shè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接影響道路橋梁工程質(zhì)量及使用壽命。沉降段路基路面施工中會(huì)受到施工材料、施工技術(shù)、施工人員及施工環(huán)境等因素影響而發(fā)生不均勻沉降、路堤塌陷等各種施工問題，降低路基路面施工質(zhì)量。因此，上文基于對(duì)沉降段路基路面施工問題及施工技術(shù)的了解，從搭板設(shè)置技術(shù)、合理選擇路堤填料、地基處理技術(shù)、路涵過渡段施工技術(shù)、防水施工技術(shù)、橋臺(tái)軟基施工技術(shù)等方面分析了沉降段路基路面施工技術(shù)的具體應(yīng)用方法。