公路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)

吳偉

（江西億嘉路橋工程有限公司，江西 撫州 344000）

0 引言

在我國(guó)交通行業(yè)不斷發(fā)展和建設(shè)的大背景下，先進(jìn)技術(shù)的使用成為提升交通建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵。公路橋梁在投入使用后，需要承受高頻率的通車(chē)壓力，因此很容易出現(xiàn)路基路面沉降現(xiàn)象。如果能夠選擇更為合理的施工方案來(lái)完成易沉降路段的施工，不僅能夠緩解公路橋梁投入使用后的壓力，還能夠提升公路橋梁使用的安全性能，為公路交通的發(fā)展建設(shè)提供保障。因此，施工人員使用更為科學(xué)合理的方式，優(yōu)化公路橋梁沉降段的路基路面施工技術(shù)是很有必要的，讓未來(lái)的公共交通建設(shè)取得新的突破。

1 公路橋梁沉降的危害性分析

不論是公路還是橋梁，在公共交通運(yùn)行過(guò)程中都承擔(dān)著頗為重要的運(yùn)輸功用。但公路橋梁的效用很容易受到各類因素的影響，許多公路橋梁在投入使用后不久，都發(fā)生了嚴(yán)重的沉降現(xiàn)象，不僅會(huì)影響到公共交通的順暢運(yùn)行，還會(huì)影響參與公共交通的人員和貨物的安全。頻頻出現(xiàn)的路基下沉問(wèn)題如果無(wú)法得到解決，我國(guó)公共交通行業(yè)的發(fā)展建設(shè)就會(huì)受到極大的阻礙。因此，不論是施工人員還是政府監(jiān)管部門(mén)，都應(yīng)該通過(guò)應(yīng)用更為妥帖的防沉降技術(shù)，降低公路橋梁在使用過(guò)程中出現(xiàn)沉降問(wèn)題的概率，提升公路橋梁的通行質(zhì)量，保障參與公共交通的人員和貨物的安全。

2 公路橋梁出現(xiàn)沉降現(xiàn)象的原因分析

2.1 橋頭沉降段設(shè)計(jì)不夠合理

許多施工單位在橋梁建設(shè)的過(guò)程中，習(xí)慣采用鋼筋混凝土搭建法來(lái)完成路基的施工。這種施工方法雖然能夠降低橋梁剛性差異引發(fā)的沉降問(wèn)題的概率，預(yù)防車(chē)輛在行駛過(guò)程中出現(xiàn)跳車(chē)問(wèn)題，在一定程度上，保障行車(chē)的安全，但在實(shí)際的橋梁施工過(guò)程中，大多數(shù)橋頭部位都需要通過(guò)搭板連接公路和橋梁，因此沉降段的設(shè)計(jì)無(wú)法在實(shí)際的施工中發(fā)揮作用，路面沉降問(wèn)題依舊存在，跳車(chē)現(xiàn)象仍舊無(wú)法避免。

2.2 橋臺(tái)背路堤不均勻

在公路橋梁施工過(guò)程中，施工人員通常對(duì)橋臺(tái)背填土進(jìn)行必要的處理。但這種處理需要結(jié)合實(shí)際情況，需要耗費(fèi)的工序和時(shí)間是很復(fù)雜、漫長(zhǎng)的。如果在施工過(guò)程中，所使用的規(guī)范、流程、制度不貼合實(shí)際情況，或是施工人員的工作經(jīng)驗(yàn)無(wú)法達(dá)到施工的要求或標(biāo)準(zhǔn)，又或者施工材料在質(zhì)量方面存在問(wèn)題，那么在橋臺(tái)背路堤處理過(guò)程中出現(xiàn)不均勻沉降的概率就會(huì)明顯提升。實(shí)際上，在公路橋梁施工過(guò)程中，這一問(wèn)題的出現(xiàn)是很普遍的。并且大多數(shù)公路橋梁一旦投入使用，所承載的車(chē)流量壓力都是相當(dāng)大的，除去人為因素之外，還很容易受到各類自然現(xiàn)象的影響，這都是公路橋梁沉降現(xiàn)象的重要誘因。

2.3 橋頭引道的地基建設(shè)不夠完善

在地基建設(shè)環(huán)節(jié)，許多施工人員為了追趕工作進(jìn)度，不會(huì)根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置合理的地質(zhì)鉆孔，并且孔鉆深度也無(wú)法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。在這種情況下，設(shè)計(jì)人員無(wú)法全面掌握地基層的具體性質(zhì)和實(shí)際情況，在施工方案設(shè)計(jì)的過(guò)程中，很容易出現(xiàn)理論化結(jié)果與實(shí)際施工產(chǎn)生明顯的誤差，導(dǎo)致公路橋梁沉降問(wèn)題變得更加嚴(yán)重。還有一些施工人員在沉降段路面施工的過(guò)程中，完全通過(guò)測(cè)量和設(shè)計(jì)來(lái)制定施工方案。施工人員并未就地基的實(shí)際情況完成測(cè)量工作，并通過(guò)模擬方案的演練和模型構(gòu)建，制定更具有可行性的施工設(shè)計(jì)和技術(shù)使用規(guī)劃，導(dǎo)致施工方案與實(shí)際施工不匹配，進(jìn)而使得地基沉降問(wèn)題無(wú)法得到解決。

2.4 橋臺(tái)結(jié)構(gòu)和臺(tái)背填土之間存在差異性沉降

在公路橋梁施工過(guò)程中，施工人員通常根據(jù)橋臺(tái)基礎(chǔ)來(lái)完成臺(tái)樁的加固和擴(kuò)大工作，并希望通過(guò)這一工作降低橋臺(tái)基礎(chǔ)的沉降量。但在實(shí)際的施工過(guò)程中，施工人員往往會(huì)受到場(chǎng)地的制約，無(wú)法使用大型的壓實(shí)機(jī)械設(shè)備來(lái)完成臺(tái)背回填工作，壓實(shí)質(zhì)量無(wú)法得到保障，影響公路橋梁的后續(xù)使用。有些時(shí)候臺(tái)背填土所產(chǎn)生的沉降量，相比較前橋臺(tái)結(jié)構(gòu)的沉降存在明顯的差異，導(dǎo)致公路橋梁出現(xiàn)沉降現(xiàn)象且無(wú)法得到解決。

2.5 橋臺(tái)搭板設(shè)置不科學(xué)

在橋梁施工的過(guò)程中，大部分情況下施工人員都會(huì)在橋頭處使用搭板。施工人員會(huì)將搭板的一側(cè)放在路基的枕梁上，使枕梁起到支撐作用，與此同時(shí)，施工人員會(huì)將搭板的另一側(cè)放在橋臺(tái)的牛腿處，但實(shí)際上路基可承受的壓力與其和橋臺(tái)之間的距離成反比關(guān)系。因此，橋頭在搭板位置的路基很可能受到不均勻力的影響，導(dǎo)致路基產(chǎn)生較為嚴(yán)重的形變。而橋梁一旦投入使用后，就會(huì)受到車(chē)輛震動(dòng)和載荷的負(fù)面影響，使得形變現(xiàn)象加劇，最終導(dǎo)致沉降問(wèn)題。這也是公路橋梁沉降問(wèn)題無(wú)法得到解決的重要因素。

3 沉降段路基路面施工優(yōu)化技術(shù)分析

3.1 優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在完成公路橋梁沉降段施工的過(guò)程中，施工人員需要首先以更為科學(xué)合理的方式設(shè)計(jì)搭板的長(zhǎng)度，爭(zhēng)取讓搭板的強(qiáng)度達(dá)到合理狀態(tài)。為此，施工人員需要率先了解目標(biāo)公路橋梁的沉降量，并對(duì)當(dāng)前施工的公路橋梁通車(chē)需求有充分的了解，這是施工人員以合理的方式確定搭板長(zhǎng)度的關(guān)鍵。

與此同時(shí)，施工人員還可通過(guò)土工格柵技術(shù)，進(jìn)一步發(fā)揮土層的抗剪切強(qiáng)度。使用這一技術(shù)能夠盡可能地解決路基填土?xí)r的側(cè)向位移問(wèn)題，這也就意味著路基的穩(wěn)定性能夠得到更為充分的保障。除此之外，施工人員在該路段施工的過(guò)程中還需要綜合考慮瀝青混凝土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，以及橋臺(tái)混凝土和填土路基的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。通過(guò)設(shè)置更為緩和的沉降段，順利達(dá)成強(qiáng)度漸變的目標(biāo)，爭(zhēng)取讓公路橋梁過(guò)渡過(guò)程中的沉降差異，均控制在5cm 左右的范圍內(nèi)。為了讓施工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更為精準(zhǔn)，設(shè)計(jì)人員還需要使用專業(yè)的設(shè)計(jì)軟件來(lái)模擬工程的沉降曲線。使用這種預(yù)測(cè)方式能夠算出更貼合實(shí)際施工情況的沉降量，使后續(xù)的具體施工以更為合理的方式推進(jìn)，最終將沉降量控制在10cm之內(nèi)。

3.2 合理設(shè)置搭板

施工人員在搭板設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要考慮內(nèi)外諸多因素。公路橋梁一旦投入使用，高頻率地通車(chē)就會(huì)帶來(lái)荷載問(wèn)題，如果車(chē)輛本身出現(xiàn)了超負(fù)荷的現(xiàn)象，公路橋梁受到水平方向的應(yīng)力和垂直方向的壓力，在某一時(shí)間段應(yīng)力和壓力超出了其所能夠承受的極限，就很容易出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。因此使用更為先進(jìn)的路面施工技術(shù)降低裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)的概率顯得尤為重要。如果能夠以合理的方式來(lái)設(shè)置擋板，路基路面的頂面就能夠保持平行，保障公路橋梁的通車(chē)安全。維持這一狀態(tài)與搭板頂面和橋梁底層是否一致密切相關(guān)，如果搭板的頂面與路基路段的底面能夠隨時(shí)處于平行狀態(tài)，那么路基和橋梁之間的過(guò)渡性就能得到較為明顯的優(yōu)化，沉降路段的施工質(zhì)量也能得到進(jìn)一步的提升。

3.3 完成軟基處理

施工人員在公路橋梁施工的過(guò)程中，經(jīng)常遇到地基土質(zhì)較為松軟，難以使用常規(guī)方式建設(shè)施工的問(wèn)題。相比較普通的地基土質(zhì)而言，軟基通常會(huì)具有較高的含水量，因此其承載力并不盡如人意，在使用過(guò)程中容易出現(xiàn)變形的現(xiàn)象。因此在遭遇土質(zhì)較為松軟的地基時(shí)，施工人員需要花費(fèi)更多的時(shí)間來(lái)完成現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)工作，持續(xù)收集與地層相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，通過(guò)制定更具有可行性的處理方案，完成軟基的處理工作。就目前而言，在軟基處理過(guò)程中，經(jīng)常使用的方法有排水固結(jié)法、強(qiáng)夯法和換填法。上述幾種方法的使用，能夠在一定程度上提升目標(biāo)施工地點(diǎn)地基的承載能力，進(jìn)一步減少沉降變形的幅度。在使用各種方法提升優(yōu)化地基承載力的過(guò)程中，相比較其他的方法，水泥粉噴樁技術(shù)的使用效果最為理想，且不需要花費(fèi)太長(zhǎng)的時(shí)間。但這項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中也并非全無(wú)缺點(diǎn)，如若使用不當(dāng)，很容易導(dǎo)致沉降量陡然增大。因此，施工人員選擇軟基處理方法，需要從實(shí)際情況出發(fā)，制定軟基處理的方案，優(yōu)化沉降段的路面施工。

3.4 選擇合理的路堤填料

在公路橋梁施工的過(guò)程中，路堤的質(zhì)量會(huì)直接受到填料的影響，因此施工人員應(yīng)當(dāng)慎重選擇填料，根據(jù)目標(biāo)施工地點(diǎn)的實(shí)際情況細(xì)致甄別。施工人員需要對(duì)目標(biāo)施工路段的土壤進(jìn)行深入的檢測(cè)和分析，根據(jù)檢測(cè)的數(shù)據(jù)結(jié)果，選擇性能恰當(dāng)?shù)奶盍?，完成填充工作。在填料選擇的過(guò)程中，不僅要考慮填料的含水量，還需要考慮填料在使用過(guò)程中的滲水性能。大部分施工人員會(huì)選擇砂石類填料完成填充工作。使用這類填料，能夠讓砂石類的優(yōu)良滲水性能得到充分發(fā)揮。但有些類型的填料則不適合使用。例如，沼澤土和淤泥，這類填料本身具有較大的含水量，且黏著性較高，無(wú)法保障路堤的使用安全，對(duì)公路橋梁的日常行車(chē)安全造成威脅。使用該類填料也無(wú)法提升沉降段路面的性能。因此，合理選擇性能適宜的路堤填料，也逐步成為施工人員關(guān)注的重點(diǎn)。

3.5 完善填筑臺(tái)背的施工

在公路橋梁施工的過(guò)程中，出現(xiàn)的沉降現(xiàn)象大體可分為三種類型：其中一種沉降被稱為瞬時(shí)沉降，即沉降過(guò)程所需要耗費(fèi)的時(shí)間并不長(zhǎng)久；另外兩種沉降方式是固結(jié)沉降和次固結(jié)沉降，這兩種沉降方式很容易導(dǎo)致跳車(chē)問(wèn)題。但無(wú)論如何，施工人員都需要通過(guò)使用先進(jìn)的沉降段施工優(yōu)化技術(shù)，盡量規(guī)避公路橋梁沉降現(xiàn)象帶來(lái)的危害。具體來(lái)說(shuō)，施工人員在完成臺(tái)背填筑工作的過(guò)程中，需要有意識(shí)地選擇壓縮性能良好的填充材料，經(jīng)壓實(shí)處理可以進(jìn)一步預(yù)防地基沉降問(wèn)題。即便公路橋梁在使用過(guò)程中，受到高頻率的超負(fù)荷車(chē)輛往來(lái)行駛的壓力，良好的填料也能夠在一定程度上降低公路橋梁出現(xiàn)形變問(wèn)題的可能性，進(jìn)而保障公路橋梁的使用安全。

3.6 完善沉降段的排水施工

在公路橋梁施工的過(guò)程中，一旦進(jìn)入沉降段的施工環(huán)節(jié)，施工人員就要對(duì)排水問(wèn)題引起足夠的重視。如若排水施工出現(xiàn)了質(zhì)量方面的紕漏，那么整個(gè)沉降段的施工質(zhì)量就無(wú)法達(dá)到理想狀態(tài)，甚至影響公路橋梁的使用性能。因此在沉降段的施工過(guò)程中，施工人員需要建設(shè)足夠多的溝槽和排水槽，防止出現(xiàn)積水問(wèn)題。當(dāng)然，在某些特定區(qū)域內(nèi)，很可能會(huì)出現(xiàn)各類強(qiáng)降雨的極端天氣，給沉降段的公路橋梁排水帶來(lái)一定的壓力。如果雨水無(wú)法及時(shí)排出，那么積攢的雨水很可能浸泡公路橋梁的填土，導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)損壞問(wèn)題。為了避免這一問(wèn)題，施工人員需要優(yōu)化排水設(shè)備和技術(shù)，具體施工流程如圖1 所示。唯有避免雨水對(duì)路基的大規(guī)模沖刷和浸泡，才能讓施工質(zhì)量得到保障。

圖1 施工工藝流程

4 結(jié)語(yǔ)

在公路橋梁沉降段的路基路面施工過(guò)程中，使用更具有可行性的優(yōu)化策略和技術(shù)是提升公路橋梁質(zhì)量和安全性的重要前提。采用合理的路基路面施工技術(shù)，可以避免橋頭跳車(chē)現(xiàn)象，提高公共交通效率，促進(jìn)交通行業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。