道路橋梁工程中沉降段路基路面施工技術(shù)探討

唐瓊偉

（浙江同源工程咨詢(xún)有限公司 浙江杭州 310006）

在對(duì)道路橋梁進(jìn)行施工的過(guò)程中，沉降段的施工質(zhì)量將會(huì)對(duì)整體路橋工程產(chǎn)生直接影響?；诖?，相關(guān)單位一定要對(duì)其路基路面施工技術(shù)的應(yīng)用做到足夠重視，明確沉降的主要形成機(jī)理，充分掌握其施工技術(shù)，然后根據(jù)實(shí)際情況與實(shí)際需求，對(duì)施工技術(shù)加以合理應(yīng)用，這樣才可以有效確保沉降段的路基路面施工質(zhì)量，滿(mǎn)足實(shí)際的工程質(zhì)量與安全需求。

1 道路橋梁工程路基路面沉降的主要形成機(jī)理

1.1 路堤變形機(jī)理

在路橋施工中，由于地形和施工條件等各方面因素影響，路堤土方含水量的狀態(tài)很難保障。如果土方含水量不能達(dá)到最佳狀態(tài)，路堤沉降情況便很容易發(fā)生。加之路堤自身具有非常大的重量，且具有較大的車(chē)流量負(fù)荷，這些問(wèn)題累積在一起，便很容易導(dǎo)致路堤變形。

1.2 臺(tái)背地基變形機(jī)理

部分路橋建設(shè)施工地點(diǎn)處于溝壑地區(qū)，其地勢(shì)十分復(fù)雜，地基基礎(chǔ)強(qiáng)度不足、含水量過(guò)高及土壤空隙過(guò)大等的情況都很容易導(dǎo)致地基變形。另外，若橋頭比路段高5～10cm，也很容易引發(fā)地基沉降，進(jìn)而導(dǎo)致臺(tái)背地基變形［1］。

1.3 橋頭搭板設(shè)置機(jī)理

在路橋工程中，因?yàn)槁坊蜆蝾^搭板間距較小，承受的應(yīng)力不足，所以很容易出現(xiàn)受力不均情況。在車(chē)輛行駛中，其荷載作用點(diǎn)及搭板支撐路基的端點(diǎn)位置是路基作用力的主要集中區(qū)域，在車(chē)輛行駛到達(dá)板末端的時(shí)刻，搭板末端位置所承受到的應(yīng)力值將會(huì)達(dá)到最大，在這樣的情況下，搭板便會(huì)出現(xiàn)更大的變形程度，這就使得搭板末端很容易出現(xiàn)沉降變形問(wèn)題［2］。

2 道路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)應(yīng)用實(shí)例分析

2.1 工程概況

本次所研究的是某道路橋梁的建設(shè)施工，該道路橋梁工程的總長(zhǎng)度是620.56m，其中的紅線范圍寬度在20m 左右。在該工程段中，東側(cè)是學(xué)校，西側(cè)是村莊，紅線范圍之內(nèi)基本都屬于農(nóng)田和林地，且地形起伏較大。經(jīng)工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘察發(fā)現(xiàn)，在該路橋工程中的K0+540～K0+560 路段出現(xiàn)了沉降和開(kāi)裂情況，路面裂縫在1cm 左右，局部的路基也呈現(xiàn)出了不均勻沉降情況。為實(shí)現(xiàn)該沉降段的有效處理，相關(guān)單位特對(duì)其沉降原因進(jìn)行了全面分析，并以此為依據(jù)進(jìn)行了路基設(shè)計(jì)，最后通過(guò)合理的路基路面施工技術(shù)對(duì)該沉降段進(jìn)行了處理。本文主要對(duì)該沉降段的路基路面施工技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行分析。

2.2 沉降原因分析

本次項(xiàng)目中的K0+540～K0+560 路段處在高填方區(qū)域內(nèi)，其表面填方工作在2020年5月中旬進(jìn)行，因施工周期較短，路基碾壓過(guò)程中的施工工序與分層回填碾壓工序不符，且施工人員中有一些是新進(jìn)組的工作人員，對(duì)于施工工藝并不是十分了解，使得該施工段的壓實(shí)工藝質(zhì)量控制不當(dāng)，靜壓不足，進(jìn)而引起了沉降問(wèn)題。同時(shí)，本次工程中的細(xì)料掃縫填充施工也存在問(wèn)題，其空隙率與工程實(shí)際要求不符，進(jìn)而導(dǎo)致了沉降問(wèn)題，最終引發(fā)路基路面的變形和裂縫情況。另外，因該路段路基中有一條淌水溝存在，設(shè)計(jì)初期并未對(duì)路基進(jìn)行合理的放坡設(shè)計(jì)，因此，這個(gè)淌水溝一直都處于不停流水狀態(tài)，在水流沖刷作用下，路基便出現(xiàn)了變形問(wèn)題［3］。最后，在雨季里，雨水、地表水及河水等都會(huì)滲透到土層中對(duì)路基造成沖刷，這樣的情況也進(jìn)一步導(dǎo)致了該路段路基沉降的加速，最終引發(fā)了路基路面變形開(kāi)裂問(wèn)題。

2.3 路基設(shè)計(jì)

通過(guò)K0+540～K0+560 路段的沉降情況和開(kāi)裂情況分析，結(jié)合相應(yīng)的技術(shù)交流情況，最終決定通過(guò)填方的形式對(duì)此處進(jìn)行處理。具體處理中，需要在路中進(jìn)行填挖，對(duì)施工面東側(cè)進(jìn)行放坡。對(duì)于需要填方處理的路段，需做好表面清理工作，在完成了表面清理之后，需將表面壓實(shí)，然后再進(jìn)行填筑。本次施工中，應(yīng)用的填筑材料有風(fēng)化砂及碎石料，具體應(yīng)用需根據(jù)路基標(biāo)高來(lái)確定，本次工程項(xiàng)目中的沉降段路基路面處理設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示。

表1 本次工程項(xiàng)目中的沉降段路基路面處理設(shè)計(jì)參數(shù)

2.4 沉降段處理

2.4.1 技術(shù)準(zhǔn)備

在對(duì)該沉降路段中的路基路面進(jìn)行處理的過(guò)程中，主要的技術(shù)準(zhǔn)備包括以下幾個(gè)方面：第一，對(duì)具體的沉降原因進(jìn)行分析，并根據(jù)沉降原因來(lái)進(jìn)行處理方案的針對(duì)性制定；第二，組織參與方及相關(guān)專(zhuān)家對(duì)設(shè)計(jì)好的施工方案加以科學(xué)論證；第三，對(duì)沉降位置進(jìn)行全面觀測(cè)；第四，對(duì)施工中所有的材料樣品進(jìn)行性能檢測(cè)，并對(duì)應(yīng)用到其中的水泥砂漿做好配比實(shí)驗(yàn)。在完成了上述技術(shù)準(zhǔn)備并確定各方面均符合實(shí)際工程要求之后，才可以對(duì)沉降段的路基路面進(jìn)行處理。

2.4.2 處理措施

為解決該沉降路段中出現(xiàn)的路基路面裂縫問(wèn)題，本次工程中，主要通過(guò)人工方式將水泥砂漿注入到陳將路基孔隙中將其填充，這樣便可讓路基土體迅速達(dá)到固結(jié)效果，增大其內(nèi)摩擦角，從而有效防止地表水滲透到路基土體中。在沉降加固段的路基范圍內(nèi)，各個(gè)橫縱斷面按照上的鉆孔直徑設(shè)計(jì)為10cm，鉆孔布置為梅花型，鉆孔間距是2m，鉆孔深度需要根據(jù)路基實(shí)際高度以及具體的填料情況來(lái)確定，使其達(dá)到回填土層下方的50cm 深度及以上［4］。選擇PO32.5R 型硅酸鹽水泥進(jìn)行壓漿加固處理，工作壓力需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)確定。以下是該道路橋梁工程沉降段的路基路面施工技術(shù)措施。

（1）鉆孔施工。施工中，采用GX-1 型液壓式鉆孔器，配合規(guī)格是φ60mm 的外絲鉆桿以及規(guī)格是φ 101mm 的粗徑鉆具進(jìn)行鉆孔，鉆頭選擇的是合金硬質(zhì)鉆頭，并通過(guò)W2.8∕5 型空壓機(jī)進(jìn)行洗孔、送風(fēng)和排渣處理。對(duì)于鉆孔深度是4m 以下的孔，可一次性成孔；對(duì)于鉆孔深度是4m及以上的孔，則需要分兩端進(jìn)行鉆孔灌注。

（2）注漿施工。此項(xiàng)施工分3個(gè)步驟進(jìn)行。

第一是對(duì)漿液進(jìn)行合理配比。本次選擇的是山水PO-32.5R 型的普通硅酸鹽水泥，將其與自來(lái)水混合，進(jìn)行泥漿制備，將水泥和自來(lái)水的配比控制在1∶1.5。作業(yè)中，如果遇到了雨季，則需要將適量的水玻璃添加其中，其波密度占比需要控制在30～45。

第二是泥漿灌注施工。在灌漿施工前，施工單位需要全面進(jìn)行灌漿設(shè)備以及管線等的檢查，在確保所有設(shè)備管線都能夠正常運(yùn)行之后，才可以進(jìn)行灌漿施工。本次灌漿施工選擇的是WQ-160 型臥式灌漿機(jī)，按比例進(jìn)行灌漿材料以及粉煤灰添加，每一筒水泥漿液的攪拌時(shí)間都應(yīng)該控制在3min及以上，用濾網(wǎng)過(guò)濾之后，裝入到儲(chǔ)漿桶內(nèi)，裝桶中也需要不斷進(jìn)行攪拌。本次壓力灌漿采用的是孔口封閉法，將橡膠栓塞用來(lái)進(jìn)行孔口封閉。整個(gè)注漿施工過(guò)程都由專(zhuān)業(yè)人員對(duì)灌漿孔口和注漿機(jī)進(jìn)行值守，注意各種的異常情況，將注漿泵壓力控制在0.4～0.6MPa，仔細(xì)檢查漿液配比情況，并對(duì)灌漿數(shù)據(jù)加以詳細(xì)記錄［5］。通過(guò)這樣的方式，便可讓灌漿施工中的異常情況得以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和及時(shí)處理，最大限度地確保灌漿施工質(zhì)量。

第三，是止?jié){施工。按照灌漿施工技術(shù)方面的相關(guān)規(guī)范，當(dāng)水泥漿液輸入率為1L∕min以下、第一段注漿壓力為0.2MPa、第二段注漿壓力是0.5MPa 的情況下，再進(jìn)行10min注漿之后便可止?jié){。如果因路面裂縫或邊坡漏漿、冒漿等問(wèn)題而引發(fā)了串漿現(xiàn)象，施工人員需要通過(guò)止?jié){器將串漿孔封閉，然后再繼續(xù)進(jìn)行灌漿，并在達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn)時(shí)止?jié){。

（3）灌漿質(zhì)量的檢驗(yàn)與控制。在對(duì)道橋工程中的沉降段進(jìn)行路基路面灌漿加固處理時(shí)，施工單位一定要對(duì)其中的主要施工工序做好檢驗(yàn)和控制，其中，最重要的內(nèi)容便是注漿孔鉆孔以及灌漿施工。具體檢驗(yàn)與控制中，其主要的工作內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面。第一，需要對(duì)鉆孔位置誤差、孔徑精度誤差、灌漿長(zhǎng)度誤差、灌漿密實(shí)度誤差加以嚴(yán)格監(jiān)控。第二，施工中，一定要將施工編制作為依據(jù)，并嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定進(jìn)行灌漿材料的復(fù)核與檢驗(yàn)。第三，將灌漿技術(shù)中規(guī)定的灌漿量、漿液數(shù)據(jù)及注漿數(shù)據(jù)等作為依據(jù)，結(jié)合沉降破壞路段的實(shí)際鉆孔情況與綜合配比，對(duì)水泥漿液灌裝加以科學(xué)確認(rèn)，使其控制在合理的范圍內(nèi)，避免浪費(fèi)。

3 道路橋梁沉降段路基路面施工中的質(zhì)量控制措施

3.1 做好路基施工質(zhì)量控制

在對(duì)沉降段進(jìn)行路基施工時(shí)，如果其路基為軟土路基，因其自身性質(zhì)比較軟弱，僅僅通過(guò)路基覆蓋的方法不能達(dá)到良好的壓實(shí)效果，所以就需要通過(guò)平鋪土的方法進(jìn)行路基施工。如果其路基屬于淺層土層，施工中則需要對(duì)技術(shù)操作做到格外重視，通過(guò)施工技術(shù)的良好控制來(lái)盡可能降低沉降的發(fā)生概率。如果其路基處在溝壑地帶，需對(duì)溝壑中的水分產(chǎn)量加以仔細(xì)排查，然后根據(jù)具體的排查結(jié)果，結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)路基施工方案加以合理制訂，并通過(guò)合理的技術(shù)措施來(lái)做好施工質(zhì)量控制，以此來(lái)防止沉降問(wèn)題產(chǎn)生。

3.2 做好排水施工質(zhì)量控制

在對(duì)道路橋梁工程沉降段的路基路面進(jìn)行施工時(shí)，施工單位一定要對(duì)其路基的穩(wěn)定性及其承重能力做到足夠重視，如果路基的承重能力不足，便很容易出現(xiàn)積水問(wèn)題，從而對(duì)路基強(qiáng)度產(chǎn)生很大的不良影響。為實(shí)現(xiàn)路基承重能力的有效提升，使其具備足夠的強(qiáng)度，施工單位可以通過(guò)排水加固法做好其急流槽、截水溝及邊溝等位置的加固處理，或者是通過(guò)混凝土預(yù)制板對(duì)曲溝進(jìn)行加固。在對(duì)地面排水溝和地下排水溝進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者一定要對(duì)溝渠和管道做好長(zhǎng)度控制，使其處在合理的范圍之內(nèi)，防止因溝渠和管道過(guò)長(zhǎng)對(duì)水流分流及其疏通所造成的不良影響。如果路基或路面存在排水問(wèn)題，具體處理中，施工單位需要對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)和地形進(jìn)行科學(xué)的實(shí)地考察，并以此為依據(jù)來(lái)進(jìn)行排水方案的科學(xué)制定，將預(yù)防為主作為主要的處理原則，盡量就地取材，通過(guò)合理的排水加固法來(lái)進(jìn)行積水處理，最大限度地降低路基和路面破壞情況的發(fā)生概率［6］。

3.3 做好后臺(tái)填筑施工質(zhì)量的控制

通常情況下，道路橋梁的沉降類(lèi)型有3種：第一是瞬時(shí)沉降；第二是固結(jié)沉降；第三是次固結(jié)沉降。其中，固結(jié)沉降及次固結(jié)沉降是導(dǎo)致橋頭跳車(chē)現(xiàn)象的主要原因?；诖耍谶M(jìn)行后臺(tái)填筑施工的過(guò)程中，施工單位一定要對(duì)填充材料進(jìn)行合理選擇，最好應(yīng)選用壓縮性能足夠高的材料，因?yàn)榇祟?lèi)材料可以被完全壓實(shí)，從而讓路基沉降問(wèn)題得以有效避免，且能夠在一定程度上降低荷載過(guò)高所導(dǎo)致的橋梁變形情況。另外，出于對(duì)透水性能的考慮，施工單位也需要選擇具有良好透水性能的材料，以此來(lái)為路基路面的排水提供足夠便利。

3.4 做好搭板施工質(zhì)量控制

在道路橋梁沉降段的搭板設(shè)計(jì)中，相關(guān)單位需要綜合實(shí)際情況與設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。在此過(guò)程中，設(shè)計(jì)者需要對(duì)橋頭路堤、行車(chē)要求及橋臺(tái)沉降量之間的關(guān)系加以全面考慮，以此來(lái)保障設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性與合理性。對(duì)于搭板底部，一定要做好鋪墊，在搭板橡膠材料選擇中，采購(gòu)人員需要對(duì)橡膠性能做到精準(zhǔn)掌握，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)橡膠材料的合理選擇，最大限度地確保施工的穩(wěn)定性及其安全性。同時(shí)，也需要對(duì)土木格柵技術(shù)加以充分利用，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)路基及土體移動(dòng)等情況的有效控制，從而實(shí)現(xiàn)沉降問(wèn)題的良好防治，讓道路橋梁工程的路基路面質(zhì)量得以良好保障，并使其更具穩(wěn)定性和安全性。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于路橋工程的建設(shè)施工而言，沉降問(wèn)題是影響其路基路面質(zhì)量的關(guān)鍵，如果此類(lèi)問(wèn)題得不到有效解決，道路橋梁工程路基路面便會(huì)遭到很大程度的破壞，進(jìn)而縮短路橋工程的使用壽命，對(duì)交通質(zhì)量造成不良影響，甚至?xí)l(fā)交通安全事故，造成十分嚴(yán)重的后果?；诖?，在對(duì)道路橋梁工程進(jìn)行建設(shè)及其維修的過(guò)程中，相關(guān)單位一定要對(duì)沉降段的路基路面情況進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，及時(shí)發(fā)現(xiàn)路基路面存在的問(wèn)題，并根據(jù)實(shí)際情況、結(jié)合實(shí)際需求，采取合理的技術(shù)措施來(lái)進(jìn)行其路基路面的加固處理。通過(guò)這樣的方式，才可以讓路橋工程中的路基路面質(zhì)量得以良好保障，最大限度地避免沉降所導(dǎo)致的路基路面變形、損壞等情況發(fā)生，在促進(jìn)道路橋梁工程技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)，以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)之間的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。