道路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)探究

孫良振

菏澤鑫盛路橋公路工程有限公司 山東 菏澤 274000

1 道路橋梁沉降發(fā)生的原因

1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計問題

路基路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計不夠科學(xué)。在道路橋梁建設(shè)期間路基路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，時常出現(xiàn)路基路面設(shè)計的缺失科學(xué)性等問題，這對道路橋梁施工的質(zhì)量帶來嚴重的影響?，F(xiàn)階段，我國道路橋梁施工期間，大部分工程出現(xiàn)沉降段路面的損壞問題。問題發(fā)生均是因為工程設(shè)計期間并未對現(xiàn)場的具體情況進行分析，把施工的情況全部考慮在內(nèi)所導(dǎo)致。這樣在設(shè)計期間出現(xiàn)哪怕是一個細小的問題，也會對整個工程后期的施工以及使用埋下隱患。道路橋梁需要具備一定防水能力，若是在設(shè)計期間未考慮到這些，會對后續(xù)各項施工項目的施工與使用埋下安全隱患。

1.2 臺背地基形變、回填質(zhì)量原因

橋梁臺背處有著較為惡劣的環(huán)境，在通車階段受到行車荷載、外界環(huán)境等方面的影響容易出現(xiàn)不同程度的病害，進而影響整體道路橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。有的道路橋梁工程中地基強度存在嚴重不足，可能引發(fā)臺背地基形變等不良問題。為此，在實際施工中需要充分考慮場地限制、回填材料、機械設(shè)備等相關(guān)影響因素，在回填中注意充分做好壓實等處理[1]。

1.3 施工材料問題

伴隨我國的道路橋梁施工企業(yè)數(shù)量的不斷增多，各個道路橋梁施工企業(yè)之間的市場競爭壓力逐漸增加，各個企業(yè)之間的競爭更為激烈，并且競爭壓力也在逐步提升。在這樣的形勢下，大部分企業(yè)為了在市場中站穩(wěn)腳跟和實現(xiàn)長遠發(fā)展目的，獲得更多的利益，會選擇與一些口碑差、質(zhì)量不達標的材料生產(chǎn)企業(yè)進行合作。這些材料對道路橋梁施工質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響，大量使用質(zhì)量不過關(guān)的材料，會降低橋梁施工質(zhì)量，并且縮短橋梁工程應(yīng)用壽命。一些企業(yè)在施工期間，為了節(jié)省施工成本，在工程施工期間時常偷工減料以及以次充好，這些均會使橋梁路基路面無法滿足現(xiàn)實的需求，對施工全過程以及工程竣工之后工程的安全性與應(yīng)用壽命帶來嚴重影響。

1.4 沉降段路橋路面平整性

路面平整度從很大程度上決定了市政道路橋梁工程的施工質(zhì)量，工作人員要加強我國路橋施工現(xiàn)場的分析，但是有的工作人員并沒有重視路面平整度，施工中存在個別路段不平整問題，施工隨意性較強，沒有嚴格落實技術(shù)方案，導(dǎo)致道路橋梁路面結(jié)構(gòu)平整度不足從而威脅通車安全。

1.5 地基施工問題

道路橋梁施工期間，會遇到軟土地基，具體來說，軟土地基就是道路橋梁施工期間的很松軟的土地。如，淤泥軟土以及充填土和雜填土等。此類土質(zhì)會對道路橋梁的穩(wěn)定性產(chǎn)生很大的影響。通常來說，軟土的含水率很高，密度較低，并且強度很小，透水性比較差。道路橋梁施工期間，把軟土作為地基其穩(wěn)定性以及排水性能均很差，容易導(dǎo)致出現(xiàn)不同程度的安全事故。充填土作為人工類型的填土，可以把河海航道內(nèi)部以及河底所獲取的泥沙中含有一定數(shù)量的泥漿，這些含有泥漿的泥沙會充填于圍壩以及填土區(qū)域中，在很長的一段時間內(nèi)逐漸沉淀之后形成一種全新的土壤結(jié)構(gòu)。與此同時，充填土在歷經(jīng)充填以及沉淀之后，會有很好的團結(jié)性與穩(wěn)定性，充填土的穩(wěn)定性與團結(jié)性優(yōu)越于軟土。但是，在實際施工過程中，如果并未經(jīng)過處理，此時的充填土作為道路橋梁的地基，將會埋下很大的安全隱患。

2 路基路面沉降的危害

2.1 威脅通車安全

當前，車輛和行人的通行從很大程度上依賴路橋工程，通過建設(shè)市政路橋項目能夠緩解交通壓力，疏通路面交通，為車輛和行人的正常通行創(chuàng)造便利條件。如果市政路橋沉降段的穩(wěn)定性不足，后期運營中發(fā)生承載力不足的現(xiàn)象，會改變地基土體結(jié)構(gòu)，進而發(fā)生土層位移、軟塌、變形等諸多不良現(xiàn)象，路基路面表現(xiàn)出明顯的沉降問題，進而導(dǎo)致路面發(fā)生坍塌。市政路橋工程往往有著相對平整的路基路面結(jié)構(gòu)，工作人員通常很難在沉降早期及時發(fā)現(xiàn)路面塌陷的情況，行人和車輛更是難以判斷沉降的時間和位置，即使是發(fā)生了輕微的沉降，也不影響正常通行，這就導(dǎo)致很難及時發(fā)現(xiàn)不均勻沉降問題，一旦出現(xiàn)坍塌，會引發(fā)嚴重的交通安全事故，威脅車輛、行人的安全。

2.2 影響現(xiàn)代化建設(shè)進程

我國城市化發(fā)展以及國家經(jīng)濟的發(fā)展都有賴于公路橋梁等交通基礎(chǔ)設(shè)施，所以，國家相關(guān)政府部門高度重視公路橋梁建設(shè)。如果在日常使用中公路橋梁發(fā)生了質(zhì)量安全問題，會產(chǎn)生諸多方面的負面影響，從一定程度上引發(fā)社會恐慌，同時對我國社會主義現(xiàn)代化進程的推進也會產(chǎn)生一定的副作用。路基沉降、斷裂、坍塌等都是公路橋梁建設(shè)中主要問題，需要相關(guān)單位重點做好這些病害的預(yù)防[2]。

3 沉降段路基路面施工技術(shù)

3.1 地基處理

合理處理市政道路橋梁沉降段可以將工程整體質(zhì)量水平提高，有助于路基路面土壤強度的提升，有助于橋梁臺面承載能力和耐久性提高，可以保證道路橋梁即使在長期交通荷載下也能夠保持良好的路基路面狀態(tài)，減少地基發(fā)生不均勻沉降的現(xiàn)象。當前道路橋梁工程中常見的路基處理方式有土質(zhì)更換、強夯法、預(yù)壓荷載等，通過合理地處理可以將地基穩(wěn)定性大大提升，有助于減少運營階段路基的沉降幅度。通常施工人員在處理高于3cm的軟土地基時需要首先用土工布鋪設(shè)于地基上，然后用填筑材料填充地基并且壓實，通過這種方式將誤差減小，實現(xiàn)對橋臺沉降的控制。如果沉降段較厚，需要施工人員精準地控制回填料，做好土層高度、密度和強度的調(diào)整，將路橋地基建濕度提高，進而將道路橋梁沉降段施工質(zhì)量提升。

3.2 科學(xué)設(shè)計結(jié)構(gòu)，保證方案的可行性。

道路橋梁沉降路段是路基路面施工期間，導(dǎo)致路基路面出現(xiàn)沉降問題的一大部分原因是初步結(jié)構(gòu)的設(shè)計缺乏合理性，所以，還需不斷優(yōu)化和完善設(shè)計方案，促使設(shè)計與施工兩個階段良好的配合，提高施工質(zhì)量。首先，對于設(shè)計環(huán)節(jié)來說，時常在設(shè)計環(huán)節(jié)出現(xiàn)沉降段的搭板強度以及長度問題。其次，因為技術(shù)水平有限，無法確保操作的科學(xué)性，并且缺失科學(xué)化的理論指導(dǎo)，沒有能夠參考的設(shè)計標準，導(dǎo)致設(shè)計人員在設(shè)計期間無從參考，僅單純地依靠自己來主觀判斷。針對這一現(xiàn)狀，道路橋梁工程施工期間，還需立足實際，綜合考慮到現(xiàn)實環(huán)境因素以及施工條件，依據(jù)具體情況來設(shè)計工程，能夠提升工程的質(zhì)量，以防設(shè)計與施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)嚴重的偏差。同時，設(shè)計方案若是合理，實際施工期間就更加便于操作。道路橋梁施工期間，施工單位運用木格柵施工技術(shù)能夠穩(wěn)定道路橋梁的沉降量。

3.3 臺后填筑

首先，在填筑臺后時應(yīng)當選擇和基床、路堤施工要求相符合的回填材料，同時填筑沉降段及附近的路基、橋臺水平分層，并且根據(jù)工程需要在臺后2m位置開始實施填土。為了保證填土效果，通常采用分層填充和夯實的方法。其次，工作人員要嚴格遵守施工工序進行施工作業(yè)，不可從路堤頂進行松土傾倒工作。為了避免損害路橋整體質(zhì)量，要注意避免短時間內(nèi)增加背墻壓力，避免提升滑動面和填土對應(yīng)的沉降量。再次，如果橋臺底座缺乏足夠的應(yīng)力，那么可以通過打樁施工處理比地面更高的基底，完成打樁后再進行填土施工，這種方式可以將打樁的難度大大降低。如果出現(xiàn)了填土沉降現(xiàn)象，那么樁身可能出現(xiàn)負摩擦力，從而降低樁身的應(yīng)用價值。為此，工作人員要填土后靜置一段時間，待土層完全沉陷后再繼續(xù)讓樁身穿過填土層，將土層支撐力增加。同時，可以利用人工和小型設(shè)備結(jié)合的方式填筑擋墻后面2m和橋臺位置，用大型設(shè)備分層次填充和碾壓橋臺附近2m外的區(qū)域，將沉降段擋土墻和橋臺的承載能力和壓實度提高，保證每層的壓實度。最后，要注意臺后填筑作業(yè)技術(shù)控制。第一，施工前將橋臺基坑內(nèi)的積水等雜物徹底清理干凈，采用C10型混凝土回填基坑地表下面，充分壓實基坑底處和側(cè)壁。第二，用C10型混凝土填筑沉降段和后臺相距3m位置的基層，為了保證排水順暢，可以在基層頂處設(shè)置橫向坡，并且回填夯實基層底處，將密實度提高。第三，根據(jù)設(shè)計要求分層次填筑沉降段，做好防水層的合理設(shè)置，緊密結(jié)合防水層和臺背部位，按照15cm左右的厚度控制防水層[3]。

3.4 材料選擇

優(yōu)質(zhì)的材料是保證市政道路橋梁沉降段施工效果的基礎(chǔ)，工作人員在正式開展沉降段施工前需要嚴格把控進場材料的質(zhì)量，合理選擇施工材料，通過采集樣品、對比試驗等方式做好填筑材料的合理選擇。現(xiàn)場土壤塑限情況、基礎(chǔ)壓實情況、材料強度等都是材料選擇試驗和監(jiān)測的主要內(nèi)容。通常要根據(jù)路基和橋臺要求確定路基填料的強度，不同材料的作用各有差異，合理搭配使用輕質(zhì)填料和壓實填料能夠?qū)崿F(xiàn)道路橋梁沉降問題控制和橋面臺背變形控制的效果。此外，工作人員還要在材料存放前清理干凈周圍的植物、建筑垃圾、污泥等，保證不會有雜物混入原材料中。采購部門要加強建筑材料市場信息的調(diào)查并且深入分析各個企業(yè)口碑、材料質(zhì)量等情況，加強材料質(zhì)量控制，積極引入先進的節(jié)能材料，不斷優(yōu)化市政道路橋梁工程建設(shè)水平。

3.5 加強搭板控制，保證設(shè)計的合理性。

道路橋梁的路基路面時常出現(xiàn)不均勻沉降的問題，此類問題的發(fā)生可能是因為搭設(shè)板出現(xiàn)問題所導(dǎo)致，為了有效解決這一問題，以免道路橋梁路基面工程發(fā)生嚴重的不均勻沉降問題，施工單位應(yīng)給予搭板的布設(shè)及施工作業(yè)足夠的重視，合理控制搭板的長度與寬度和布設(shè)的位置，并且結(jié)合現(xiàn)場的實際情況，科學(xué)并且合理設(shè)計，綜合化考察，把道路橋梁段完成施工之后的通車車流量及承載力作為布設(shè)搭板的依據(jù)，可實現(xiàn)合理搭設(shè)搭板的目的。具體搭板施工期間，還能夠結(jié)合土層抗剪的強度來確定搭板的具體長度，保障搭板的強度，綜合把搭板的設(shè)計以及施工考慮和控制，以此降低道路橋梁路面不均勻沉降問題的發(fā)生率。為了實現(xiàn)橋頭與搭板的最佳連接效果，在選擇填充的材料時，由于一些材料在應(yīng)用一段時間之后可能會被雨水侵蝕，導(dǎo)致出現(xiàn)嚴重的積水，因此，需要優(yōu)先選擇使用具有防水能力的材料。如瀝青材料或者纖維材料等，此類材料不僅具備較好的防水性能，也可以避免積水問題的發(fā)生，控制裂縫蔓延，延長道路的應(yīng)用壽命。不過需要注意的是，此類材料的應(yīng)用效果要想達到最佳，還需做好比例的設(shè)計和控制以及調(diào)整。

3.6 科學(xué)壓實

首先，要嚴格控制土壤和路基的含水量，將含水量和干容量之間的關(guān)系準確確定，繪制兩者關(guān)系曲線圖，根據(jù)兩者關(guān)系科學(xué)地配置水泥、砂礫等材料。其次，有效控制碾壓程度，做好壓路設(shè)備的合理選擇，將碾壓長度確定好并且嚴格控制攤鋪速度和碾壓速度。如果現(xiàn)場氣溫較高，可以將碾壓長度適當提高，如果施工場地氣溫低或者有大風(fēng)等情況，可以將碾壓長度適當縮短。再次，在壓實階段需要重視一些相關(guān)影響因素，比如路面瀝青材料容易混合黏附，可以適當向壓輪噴灑清水避免粘附，對于一些壓路機難以處理的邊角位置可以采用人工操作振動夯板的方式進行壓實處理，保證邊角部位的壓實度。最后，按照從兩側(cè)到中間的順序進行路面壓實作業(yè)。在碾壓階段，要按照2km/h的速度控制非振動碾壓車速，按照5km/h～6km/h的范圍控制振動壓實車速。通常按照3遍非振動碾壓、3遍弱振動碾壓、1遍強振動碾壓的方式進行壓實作業(yè)。技術(shù)人員確定壓實達標后可以收光壓實[4]。

4 結(jié)束語

總之，沉降段作為市政道路橋梁工程中較為特殊的部位，施工中面臨著較為復(fù)雜的影響因素和施工技術(shù)，如果沒有嚴格落實技術(shù)方案很容易出現(xiàn)不同程度的問題，威脅工程整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。工作人員要積極改進優(yōu)化施工技術(shù)，加強各個環(huán)節(jié)技術(shù)的控制，切實提升沉降段施工技術(shù)水平。