市政道路工程中沉降段路基路面的施工技術(shù)

朱 翔，張燦君

（杭州萬載市政園林工程有限公司，浙江 杭州 310000）

1 市政道路工程沉降及其危害

沉降是市政道路工程中十分常見的問題，不均勻沉降會導(dǎo)致基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形、開裂等問題，對道路工程以及交通安全產(chǎn)生嚴(yán)重不良影響。如果支撐結(jié)構(gòu)施工不規(guī)范、底板施工質(zhì)量不佳會導(dǎo)致基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)支撐力不足?；A(chǔ)壓實(shí)度不足是導(dǎo)致路堤變形的常見原因，如果壓實(shí)度沒有達(dá)到工程標(biāo)準(zhǔn)要求很容易出現(xiàn)基礎(chǔ)沉降變形問題，在道路橋梁連接部位尤其容易出現(xiàn)不均勻沉降。

市政道路需要支持大量的車輛通行，外界荷載也是引發(fā)結(jié)構(gòu)沉降開裂的常見原因?，F(xiàn)如今車輛保有量不斷增多，出行頻率加大，導(dǎo)致市政道路需要承受更多的荷載，如果道路出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象會嚴(yán)重?fù)p害道路運(yùn)營情況。

市政道路不均勻沉降是緩慢發(fā)展的過程，在日常運(yùn)行中很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)沉降現(xiàn)象，其產(chǎn)生的影響也不容易被察覺。但是在后續(xù)工程應(yīng)用中，蠕變現(xiàn)象會嚴(yán)重影響工程使用舒適性和安全性。如果在不平整的路面上行駛，車輛容易發(fā)生跳車等現(xiàn)象，降低行車舒適性，甚至引發(fā)交通安全事故，產(chǎn)生嚴(yán)重的損失和社會影響。如果相關(guān)部門沒有及時(shí)解決長期運(yùn)營中的市政道路沉降問題，還會導(dǎo)致市政道路的使用壽命縮短，項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)價(jià)值、社會價(jià)值大打折扣。

為此，無論是施工部門、交通部門還是民眾都應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)重視市政道路的沉降問題，加大對該問題的關(guān)注力度。工程管理人員應(yīng)明確市政道路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)地規(guī)劃設(shè)計(jì)，嚴(yán)格落實(shí)施工工藝流程，盡可能地降低市政道路發(fā)生沉降問題的概率，提高道路使用安全性。

2 路基路面沉降機(jī)理

2.1 橋頭搭板沉降

作為路基的支撐點(diǎn)，橋臺牛腿是市政道路工程中容易發(fā)生彈性支撐現(xiàn)象的部位，隨著和橋臺距離的變化，該區(qū)域土壤承受的應(yīng)力會發(fā)生一定的改變，所以導(dǎo)致土壤難以均勻地受力，進(jìn)而引發(fā)不均勻沉降問題。同時(shí)，道路橋梁經(jīng)過長期車輛碾壓，在縱向受力情況下和車輛直接接觸位置會集中大量應(yīng)力，導(dǎo)致達(dá)到峰值，進(jìn)而增加發(fā)生沉降變形的概率。此類路基沉降多發(fā)區(qū)域?yàn)榇畎迥┒?，施工人員應(yīng)提高對該部位施工重視度。

2.2 路堤變形

黏土是市政道路施工中經(jīng)常遇到的一種不良地質(zhì)，黏土本身有著很強(qiáng)的黏性，缺乏足夠的密實(shí)度，如果市政道路施工中沒有合理處理黏土地質(zhì)，那么受到外界荷載影響會導(dǎo)致路基路面發(fā)生不均勻沉降的概率大大增加。同時(shí)，地理位置、地形條件也會對路基路面施工產(chǎn)生不同程度的影響，導(dǎo)致難以保證路基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。此外，混凝土是市政道路需要大量使用的材料，土方天涯而成的臺背缺乏足夠的柔性，而黏土回填臺背有著較大柔性，在市政道路運(yùn)營階段兩者差異較大進(jìn)而引發(fā)不均勻沉降問題。

2.3 臺背地基變形

市政道路過渡段的溝壑位置土壤往往具有較強(qiáng)壓縮性，土壤存在較大的縫隙，含水量高，缺乏足夠的穩(wěn)定性，經(jīng)過長期車輛碾壓會導(dǎo)致市政道路沉降、變形等病害時(shí)有發(fā)生。此外，市政道路過渡段具有相對較高的高度，有著較為明顯的應(yīng)力作用，這也是路基路面沉降問題增加的主要原因。

3 市政道路沉降段路基路面施工方法

3.1 搭板施工技術(shù)

市政道路橋梁工程搭板設(shè)計(jì)對道路橋梁整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果有著直接影響。市政道路需要承載大量的車輛，在長期外力作用影響下會改變路基路面結(jié)構(gòu)剛度，影響市政道路使用效果。市政道路結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)為板材，通過強(qiáng)化板材可以將市政道路應(yīng)對車輛動荷載沖擊能力有效增加，實(shí)現(xiàn)市政道路穩(wěn)定性提升、工程施工質(zhì)量和建設(shè)效率提升的目的。

在搭板施工中工作人員首先加強(qiáng)考察現(xiàn)場實(shí)際情況，對施工現(xiàn)場實(shí)際條件有充分掌握，明確各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)，確保搭板等同于路面高度。如果有必要，可以反向調(diào)整搭板，合理控制搭板高度。對于安裝過度面板結(jié)構(gòu)的市政道路工程如果搭板高度高于設(shè)計(jì)要求，為避免出現(xiàn)沉降、裂縫等問題可以適當(dāng)采取調(diào)整措施。其次，在搭板橋面施工中應(yīng)平衡好路面、橋面方向，盡可能地降低路面橋面上下層高度誤差。在橋梁開口相交位置安裝收縮接頭，做好板坯防滑處理，避免在使用階段出現(xiàn)斷裂對市政道路橋梁穩(wěn)定性產(chǎn)生威脅。最后，在橋頭后面設(shè)置地腳螺栓或者連接桿，提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在安裝過程中注意嚴(yán)格控制鋼桿左右距離，通常在80 cm左右。搭接板條的施工板條是橋梁支撐中重要結(jié)構(gòu)，施工人員嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求測量其長度，確保搭接板條長度符合要求且堅(jiān)固可靠。

為進(jìn)一步增加市政道路行車安全，還要根據(jù)道路整體寬度參數(shù)要求做好搭板施工質(zhì)量的嚴(yán)格控制。在連接搭板和橋臺時(shí)在下降位置、邊脊和螺栓之間安裝螺栓。當(dāng)前扁平鎖腳和水平連接梁是螺栓設(shè)計(jì)常見的兩種形式，在預(yù)防橋頭板滑動跳動方面具有良好的應(yīng)用效果。固定過程中施工人員對支架、鄰板安裝完整性進(jìn)行細(xì)致的檢查，避免施工損壞螺栓，應(yīng)保證側(cè)拉桿重合于便宜位置，從而加大拉力控制的效果。操作人員將1 cm×2 cm厚氈墊安裝于端部，按照80 cm控制其間距。此外，通過旋轉(zhuǎn)蓋板和底座可以有效控制倒角損壞涂層的問題。在安裝滑動和甲板時(shí)應(yīng)做好寬度預(yù)留并且用防水材料密封處理，避免發(fā)生滲漏。玻璃纖維和瀝青是常見填充材料。在完成填充后用瀝青密封縫隙。

3.2 路基開挖

施工人員在路基施工前首先應(yīng)細(xì)致地研究工程所在位置的地質(zhì)環(huán)境情況，做好特殊地質(zhì)范圍的確定并且合理選擇處理方法。路基開挖施工技術(shù)要點(diǎn)如下：

第一，以設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)容為基礎(chǔ)開挖，順序?yàn)樽陨隙?。針對有著較深土層厚度的區(qū)域、有著較大工程量的工程開挖中嚴(yán)禁選擇爆破方式，如果遇到石方較大的坡面可以適當(dāng)應(yīng)用光面爆破方法。第二，在開挖階段如果土層性質(zhì)發(fā)生了改變，那么施工技術(shù)人員可以加強(qiáng)對具體情況分析了解并且通過溝通商議做好施工方案的優(yōu)化協(xié)調(diào)，由建立工程時(shí)審核確認(rèn)無誤后使用調(diào)整后的方案。第三，如果現(xiàn)場棄土場無法滿足實(shí)際棄方堆砌的要求則可以重新選擇棄土場，同樣需要建立工程審批。第四，在施工中注意保護(hù)好文物古跡、地下管線、其他構(gòu)筑物等。第五，對于無法達(dá)到CBR值平整度要求的路床結(jié)構(gòu)，要由項(xiàng)目辦通過土工試驗(yàn)結(jié)果修改調(diào)整施工圖。壓實(shí)施工會對土方開挖路段路床頂面標(biāo)高產(chǎn)生影響，進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)沉降情況，通過試驗(yàn)確定壓實(shí)方法，并且確認(rèn)是否在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)適度的96%以上。

3.3 路基壓實(shí)

市政道路沉降段特殊性增加了路基壓實(shí)的難度，對施工技術(shù)人員有著較高的專業(yè)要求。在路基壓實(shí)階段工作人員必須做好回填土厚度嚴(yán)格控制，綜合使用各種類型機(jī)械設(shè)備和人工結(jié)合的方式提高路基壓實(shí)度。在回填材料選擇時(shí)盡可能選擇透水性好的材料，明確路基壓實(shí)工藝流程，有效區(qū)別市政道路沉降段和一般路基壓實(shí)的差異性，合理編制優(yōu)化壓實(shí)方案。在路基壓實(shí)施工中操作人員應(yīng)嚴(yán)格遵守機(jī)械設(shè)備操作流程，明確設(shè)備操作方法，保證安全施工的同時(shí)提高路基壓實(shí)質(zhì)量。具體來講路基壓實(shí)階段重點(diǎn)把控如下技術(shù)要點(diǎn)：第一，路基壓實(shí)順序?yàn)橄葍蛇吅笾虚g，為提高路面排水能力可以設(shè)置一定拱度。第二，按照從輕到重的方式控制路基壓實(shí)力度，壓力逐漸增加，從而盡可能地提高土層均勻性和一致性。第三，按照從慢到快的方式控制壓實(shí)設(shè)備行駛速度，避免速度控制不當(dāng)對土層、壓實(shí)效果產(chǎn)生不良影響。如果壓實(shí)中選用的是軋壓機(jī)還要合理設(shè)置車輛寬度，通常按照12~20 cm寬度范圍、分層壓實(shí)路基。第四，壓實(shí)中需專業(yè)技術(shù)人員現(xiàn)場指導(dǎo)壓實(shí)過程，嚴(yán)格控制壓實(shí)數(shù)據(jù)，確保壓實(shí)均勻，以免壓實(shí)階段出現(xiàn)質(zhì)量安全隱患。第五，嚴(yán)格檢查壓實(shí)后的路基質(zhì)量，如果沒有達(dá)到壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)要求應(yīng)結(jié)合檢測結(jié)果調(diào)整壓路機(jī)參數(shù)后再次碾壓，直到各項(xiàng)參數(shù)均達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)要求為止。

3.4 路基防護(hù)

路基防護(hù)不到位會導(dǎo)致在運(yùn)營階段市政道路路基受到外界因素影響而出現(xiàn)穩(wěn)定性降低、破壞等問題，為此，在市政道路工程施工中不但要注意路基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工，還要對路基防護(hù)工作給予足夠的重視。具體來講路基防護(hù)技術(shù)要點(diǎn)如下：

第一，在完成市政道路工程后植被、磚石、混凝土等覆蓋保護(hù)市政道路兩側(cè)斜坡，將市政道路整體穩(wěn)定性提高，避免道路受到荷載影響發(fā)生不均勻沉降問題。第二，使用瀝青混凝土等材料鋪設(shè)人行道，對材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控。在瀝青材料生產(chǎn)時(shí)重點(diǎn)控制其質(zhì)量，確保均勻攪拌各種原材料，提高瀝青材料的穩(wěn)定性，降低使用階段路面發(fā)生裂縫的問題。第三，加強(qiáng)監(jiān)測溝渠、滲透點(diǎn)、巷道等情況，避免地下水、管網(wǎng)等滲漏損害市政道路路基結(jié)構(gòu)，降低滲漏水引發(fā)的不均勻沉降問題。

3.5 路基排水

基礎(chǔ)積水是導(dǎo)致市政道路路基軟弱、不均勻沉降的主要因素，為降低水體對路基產(chǎn)生的負(fù)面影響，在市政道路施工中應(yīng)合理設(shè)置止水溝、邊溝等排水設(shè)施，確保能夠及時(shí)將路基積水排除。為提高市政道路排水效率，工作人員可以根據(jù)實(shí)際情況安裝設(shè)置鋼筋混凝土板，將排水溝渠排水效果增強(qiáng)。技術(shù)人員應(yīng)注意做好排水溝、管路長度的合理設(shè)置，確保滿足市政道路實(shí)際排水需求。

3.6 臺后填充

市政道路基礎(chǔ)施工中影響沉降段質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一為臺后填筑質(zhì)量。市政道路結(jié)構(gòu)穩(wěn)定直接受到回填的影響，為嚴(yán)格控制基礎(chǔ)沉降量技術(shù)人員應(yīng)做好回填材料和施工工藝的合理選擇，編制科學(xué)的臺后處理方案。技術(shù)人員在市政道路工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工中做好各種類型填筑材料性能對比分析，結(jié)合工程需求選擇透水性好、容易取材、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)的填料。當(dāng)前砂礫、碎石、工業(yè)廢渣等都是常用的臺后填筑材料。在工程施工技術(shù)不斷改進(jìn)創(chuàng)新的背景下，越來越多的新型填料開始應(yīng)用于臺后填筑施工中，比如泡沫混凝土、發(fā)泡聚苯乙烯塑料等。

4 沉降段路基路面施工技術(shù)優(yōu)化

4.1 軟土地基處理

在市政道路軟土地基處理時(shí)可用方法較多，比如當(dāng)前常見的排水固結(jié)法、換填法、化學(xué)加固法等。不同類型軟基處理方法應(yīng)用方法、操作要點(diǎn)等都存在一定的差別，技術(shù)人員可以結(jié)合工程實(shí)際情況合理選用軟基處理方法，比如換填法適合應(yīng)用于軟土范圍較小且深度不大的工程中。無論選擇何種軟基處理方法，都是為了降低土質(zhì)含水量，提高基礎(chǔ)穩(wěn)定性。在具體施工中技術(shù)人員應(yīng)重點(diǎn)對如下影響軟基處理技術(shù)的問題加強(qiáng)分析和預(yù)防：第一，市政道路如果在雨季施工為了避免發(fā)生不均勻沉降應(yīng)合理安排路基固定、碾壓等工序；第二，市政道路施工項(xiàng)目所處環(huán)境氣候較為潮濕、土壤具有較高含水量時(shí)為保證地基硬度可以選擇換填、排水固結(jié)等加固基礎(chǔ)的處理方法；第三，以地基承載能力和厚度為基礎(chǔ)做好施工機(jī)械設(shè)備、勞動力資源的配置，確保軟基處理效果以及施工效率；第四，嚴(yán)格檢查軟基處理所用材料，避免材料質(zhì)量問題引發(fā)基礎(chǔ)沉降問題。

4.2 嚴(yán)格把控填料質(zhì)量施工材料是影響市政道路工程施工質(zhì)量的關(guān)鍵所

在，沉降段填料質(zhì)量更是直接決定了路基路面穩(wěn)定性，為此，應(yīng)嚴(yán)格篩選填料并且通過試驗(yàn)檢測等嚴(yán)格控制填料質(zhì)量。第一，設(shè)計(jì)階段對市政道路施工區(qū)域、環(huán)境等綜合考慮，通過深入分析地質(zhì)、水文、氣候等勘查資料篩選填筑所用材料。當(dāng)前砂礫、碎石等都是承載力強(qiáng)、滲透性好的常用的填料，在提高市政道路基礎(chǔ)穩(wěn)定性方面有著良好效果。新型泡沫混凝土等材料比傳統(tǒng)材料更加輕盈，承載力更高，逐漸廣泛地應(yīng)用于市政道路填筑當(dāng)中。第二，根據(jù)工程施工進(jìn)度嚴(yán)格控制材料采購時(shí)間和入場時(shí)間，采購部門加強(qiáng)審查材料供應(yīng)商資質(zhì)，通過正規(guī)途徑購買材料，確保材料質(zhì)量達(dá)標(biāo)。第三，質(zhì)檢人員對進(jìn)場前的填料通過抽樣檢測確定其各項(xiàng)參數(shù)是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，嚴(yán)禁不合格品進(jìn)入現(xiàn)場。保管人員合理保存合格的填料，并且嚴(yán)格控制填料的使用。

5 結(jié)束語

總之，市政道路關(guān)系著城市的正常運(yùn)行發(fā)展，關(guān)系著市民的日常出行安全，沉降段路基路面一旦出現(xiàn)質(zhì)量隱患會嚴(yán)重威脅市政道路使用安全性。沉降段作為較為特殊的環(huán)節(jié)，對施工技術(shù)要求較高，相關(guān)施工人員應(yīng)加大沉降段路基路面施工技術(shù)要點(diǎn)控制，提高施工水平。文章從搭板施工、路基開挖、壓實(shí)、防護(hù)、排水、后臺填充等多個(gè)環(huán)節(jié)展開細(xì)致探討，分析了控制市政道路不均勻沉降的技術(shù)要點(diǎn)，并且提出一些優(yōu)化管理的建議。