市政道橋工程中沉降段路基路面施工技術(shù)研究

段煥芬

（太原市政建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

土層結(jié)構(gòu)、沉降結(jié)構(gòu)以及施工設(shè)計等內(nèi)容為路橋沉降段施工中的關(guān)鍵內(nèi)容，在實(shí)際施工過程中，上述工序經(jīng)常會出現(xiàn)一些施工細(xì)節(jié)層面的問題，對沉降段路基路面施工質(zhì)量產(chǎn)生不利影響?，F(xiàn)階段，針對此類問題的施工技術(shù)的應(yīng)用方法已經(jīng)相對成熟，但因市政路橋施工作業(yè)在環(huán)境因素、人員因素和相關(guān)政策因素的影響下，具有一定的不確定性，導(dǎo)致路基路面施工技術(shù)的具體應(yīng)用過程依舊存在一些問題[1]。施工管理部門除了要做好施工準(zhǔn)備工作之外，還應(yīng)將施工技術(shù)應(yīng)用到具體的施工環(huán)節(jié)中，從搭板施工、路基施工等角度來看，提高路基路面施工技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量，也可提高市政道路工程的整體施工效能。

1 道路橋梁工程中沉降段路基路面的施工概述

1.1 沉降段施工的重要性

在市政公路橋梁施工中，路基的好壞與市政交通的安全穩(wěn)定有很大關(guān)系。提高路基質(zhì)量對保障交通安全可靠、推進(jìn)城鎮(zhèn)化、提高城市建設(shè)效益、提高城市整體水平具有十分重要的意義。因此，沉降段的路基必須全部鋪裝。另外，在公路橋梁施工中對沉降段進(jìn)行適當(dāng)處理，可以在一定意義上解決安全問題，對整個工程的安全起到積極的作用。

1.2 工程建設(shè)

在市政公路橋梁工程建設(shè)中，建設(shè)單位應(yīng)根據(jù)設(shè)計和規(guī)范對工程進(jìn)行有效的規(guī)劃。沉降段路基路面工程的施工效果是由多種因素決定的。因此，工作人員應(yīng)多角度綜合考慮，采取多種措施，提高工程質(zhì)量。首先，一定要注意選擇合適的建筑材料，在選擇合適的板材時要注意其穩(wěn)定性。嚴(yán)禁使用不符合要求的材料，以免后續(xù)工程出現(xiàn)質(zhì)量問題。其次，保證施工方案的科學(xué)合理設(shè)計，使其滿足設(shè)計的需要，并盡可能提高其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。再次，結(jié)合工程的具體要求，對板結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計和施工，保證板的穩(wěn)定性，提高整個沉降段的安全水平[2]。

2 市政道路沉降及其危害

沉降是市政道路工程中非常普遍的問題，不均勻沉降可能導(dǎo)致基礎(chǔ)設(shè)施變形和裂縫等問題，對道路建設(shè)和道路安全產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響。如果支撐結(jié)構(gòu)施工不規(guī)范，底板施工質(zhì)量差將導(dǎo)致基礎(chǔ)設(shè)施支撐不足。基礎(chǔ)壓實(shí)度不夠是造成路基變形的常見原因，如果壓實(shí)度不符合工程標(biāo)準(zhǔn)的要求，很容易出現(xiàn)基礎(chǔ)沉降變形的問題，特別是在道路與橋梁的交界處，容易產(chǎn)生不均勻沉降。城市道路必須支持大量車輛，外部載荷也是結(jié)構(gòu)損壞的常見原因。目前，車輛數(shù)量不斷增加，出行頻率不斷增加，如果道路不均勻沉降會嚴(yán)重破壞道路運(yùn)行，導(dǎo)致市政道路負(fù)荷增加。市政道路不均勻沉降是一個緩慢的發(fā)展過程，在日常運(yùn)營中很難及時發(fā)現(xiàn)沉降現(xiàn)象，其后果不易察覺。然而，在后來的工程應(yīng)用中，滑動現(xiàn)象會嚴(yán)重影響使用的舒適性和安全性。在不平坦的道路上行駛時，車輛容易受到跳躍等現(xiàn)象的影響，這會降低行駛的舒適性，甚至導(dǎo)致道路安全事故，造成嚴(yán)重的損失和社會后果。如果有關(guān)部門不能及時解決長期使用的城市道路堵塞問題，也將導(dǎo)致市政道路使用壽命縮短，項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)和社會價值將大幅下降[3]。因此，建筑業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)和居民應(yīng)該更加關(guān)注城市道路擁堵問題。管理者應(yīng)明確市政道路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)規(guī)劃設(shè)計，嚴(yán)格實(shí)施工藝流程，盡量減少市政道路交通擁堵問題，提高道路使用安全性。

3 市政道路橋梁工程路基路面沉降機(jī)制

3.1 路堤變形

在路堤施工作業(yè)時，施工材料的自重會對路堤形成橫向的擠壓應(yīng)力，這種擠壓應(yīng)力雖然具有一定的擴(kuò)散趨勢，但是因?qū)嶋H的應(yīng)力作用時間相對較長，也會促使路堤出現(xiàn)類似于疲勞應(yīng)力的情況，最終導(dǎo)致路堤出現(xiàn)變形問題。但自重引起變形的問題，往往在實(shí)際的施工作業(yè)中相對容易處理，只需要做一些加固的設(shè)施或者合理選用施工材料即可。真正影響較大的問題是，路堤本身的材料屬性以及結(jié)構(gòu)形式。一般而言，路堤變形是一個相對緩慢的過程，實(shí)際的變形效果也與實(shí)際的施工環(huán)境有關(guān)。如果施工作業(yè)的路段相對平緩，施工中溫度變化的情況也不多，則實(shí)際的路堤變形應(yīng)力表現(xiàn)并不明顯。但如果環(huán)境因素變化較大，則可能會引起路堤施工變形問題。究其根源，材料會在實(shí)際的施工作業(yè)中出現(xiàn)變化，包括含水量、物理黏性等變化[4]。在這種物理特性變化的影響下，路堤自身就會出現(xiàn)應(yīng)力應(yīng)變。從而在結(jié)構(gòu)外表上表現(xiàn)為相對明顯的路基路面沉降現(xiàn)象。即使在施工作業(yè)時規(guī)避此類問題，而后續(xù)的道路運(yùn)行過程中，路面承載力的變化相對頻繁，尤其是經(jīng)常需要通過一些重量較大的車輛，基于此，路堤依舊會出現(xiàn)一些疲勞應(yīng)力的情況，持續(xù)性的變形問題依舊會出現(xiàn)。

3.2 橋頭搭板沉降

作為路基的支點(diǎn)，橋腳是市政道路建設(shè)中的一部分，它受到彈性支撐現(xiàn)象的影響，隨著距離橋梁的變化，該區(qū)域土壤中的應(yīng)力會發(fā)生變化，因此土壤難以均勻地暴露，造成沉降不均勻的問題。同時，公路橋梁和車輛直接接觸時會集中大量的縱向應(yīng)力，進(jìn)而達(dá)到峰值，從而增加沉降變形的可能性。這樣的路基沉降區(qū)域是鋪設(shè)的終點(diǎn)，施工人員應(yīng)該更加重視這部分的施工。

3.3 臺背地基變形

首先，臺背地基本身的施工工況相對復(fù)雜，其地基依附的底層結(jié)構(gòu)往往需要直接接觸形狀復(fù)雜的地面，地面本身的結(jié)構(gòu)形式也很復(fù)雜。其中，可能會存在較大的結(jié)構(gòu)孔洞，一些縫隙問題也相對明顯。雖然在施工作業(yè)中，施工人員可靈活調(diào)整材料比例，對這種施工結(jié)構(gòu)上的缺陷進(jìn)行補(bǔ)足，但往往依舊無法從整體上有效改善臺背地基的施工作業(yè)環(huán)境。綜合此類因素，之所以會導(dǎo)致市政道路橋梁臺背地基出現(xiàn)變形問題，是因?yàn)榈鼗A(chǔ)結(jié)構(gòu)應(yīng)力強(qiáng)度不足，并且還會出現(xiàn)一定的應(yīng)力集中問題。尤其是在一些底層路面凸起的位置，其上方的應(yīng)力集中效應(yīng)相對明顯，此處也最可能出現(xiàn)應(yīng)力破損問題，反映在路基路面上，即為沉降的同時，出現(xiàn)裂縫和裂紋[5]。其次，從市政道路橋梁整體施工的結(jié)構(gòu)高度角度分析，兩頭施工高度往往較中段施工高度大，這也會間接引起臺背地基變形問題，這種問題與結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中現(xiàn)象相關(guān)，但并不會像局部應(yīng)力集中問題那樣引起相對劇烈的變形問題。但需要注意的是，臺背地基變形問題與沉降路段整體施工的結(jié)構(gòu)問題相關(guān)，并且這種問題往往表現(xiàn)并不明顯。同時，施工環(huán)境相對復(fù)雜，有可能會表現(xiàn)為隱形變形問題，影響市政道路橋梁沉降段施工的整體質(zhì)量。

4 市政道路沉降段路基路面施工方法

4.1 搭板施工技術(shù)

城市道路和橋梁的建筑設(shè)計直接影響道路橋梁的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計。城市道路必須承載大量的車輛，在長期的外力作用下，會改變路面結(jié)構(gòu)的密度，影響市政道路的使用效率。市政道路結(jié)構(gòu)以板材為主，通過對板材的加固，可以有效地提高城市道路對車輛動態(tài)負(fù)荷影響的響應(yīng)能力，達(dá)到提高市政道路穩(wěn)定性、施工質(zhì)量和施工效率的目的。首先，板材施工人員應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場實(shí)際情況的調(diào)查，充分了解施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，明確設(shè)計參數(shù)，以保證板材與路面高度相匹配。必要時可反向調(diào)節(jié)樓梯，以合理控制樓梯高度。對于市政道路工程，如果安裝了多余的面板結(jié)構(gòu)，如果鋪設(shè)高度超過設(shè)計要求，可以采取相應(yīng)的控制措施，防止沉降，裂縫等問題。其次，橋梁施工時，應(yīng)平衡路面和橋梁方向，以盡量減少橋梁上、下階段高度的誤差。在橋梁交叉口設(shè)置連接收縮，進(jìn)行板材防滑處理，以避免在使用階段出現(xiàn)破裂，威脅城市道路和橋梁的穩(wěn)定性[6]。最后，在橋頭安裝地腳螺栓或連接桿，以提高設(shè)計的穩(wěn)定性。在安裝過程中，應(yīng)注意嚴(yán)格控制左右鋼棒之間的距離，一般在80cm左右。焊縫處的施工帶是橋梁支護(hù)中的重要結(jié)構(gòu)，施工人員嚴(yán)格按照設(shè)計要求對其長度進(jìn)行測量，以確保焊縫的長度符合要求，強(qiáng)度和可靠性。為了進(jìn)一步提高市政道路的交通安全性，還根據(jù)道路總寬度參數(shù)的要求，嚴(yán)格控制懸掛施工質(zhì)量。當(dāng)懸掛和支架連接時，螺栓安裝在落地點(diǎn)、側(cè)梁和螺栓之間。邏輯電流聯(lián)鎖和水平連接梁是兩種常見的螺栓結(jié)構(gòu)形式，對防止橋頭滑動有很好的應(yīng)用。在固定過程中，施工人員應(yīng)仔細(xì)檢查支架和相鄰板的安裝是否理想，以免損壞螺栓，應(yīng)確保側(cè)向拉伸對應(yīng)于較便宜的位置，以增加牽引控制效果。操作員在末端安裝厚度為1cm×2cm 的墊片，并將其控制到80cm 的距離。此外，可以通過旋轉(zhuǎn)蓋子和底座來有效地控制涂層的倒角損壞。安裝滑動和甲板時，寬度應(yīng)保持并用防水材料密封，以防止泄漏。玻璃纖維和柏油是常見的填充材料。填充后，輪胎將密封[7]。

4.2 路基壓實(shí)

市政道路的封閉區(qū)域的特殊性增加了路面壓實(shí)的復(fù)雜性，并對建筑專業(yè)人員提出了很高的專業(yè)要求。在壓實(shí)階段，工作人員應(yīng)仔細(xì)控制土壤填充厚度，各種機(jī)械裝置的組合使用和手動組合，以增加壓實(shí)。在選擇填充材料時，盡可能選擇具有良好防水性能的材料，明確路面壓實(shí)工藝，有效區(qū)分市政道路圍堵區(qū)與路面總壓實(shí)區(qū)的區(qū)別，合理制定壓實(shí)優(yōu)化方案。在地面壓實(shí)過程中，操作人員應(yīng)嚴(yán)格遵守機(jī)械設(shè)備的工作流程，明確設(shè)備的操作方法，確保安全施工，提高地面壓實(shí)質(zhì)量[8]。特別是條紋壓實(shí)階段著重于以下技術(shù)要點(diǎn)：首先，條紋壓實(shí)順序是中后兩側(cè)，為了提高條紋的承載能力，可以設(shè)定一定程度的弧度。其次，控制土壤壓力強(qiáng)度按照從輕到重的方法，壓力逐漸增加，以最大限度地提高土壤的均勻性和一致性。此外，從慢速到快速控制設(shè)備壓實(shí)速度，避免速度控制不當(dāng)對土層和壓實(shí)效果造成不利影響。如果在密封時使用壓縮機(jī)，也應(yīng)合理調(diào)整車輛的寬度，一般為12~20cm，密封層。

4.3 排水施工技術(shù)

排水施工在路基路面的施工作業(yè)中較為常見，尤其是在沉降段路基路面的施工作業(yè)中，這種施工技術(shù)顯得尤為重要。一般而言，路基路面施工中應(yīng)用的材料會滲透出較多的水分，如果這種材料滲透水無法得到及時地處理，則會反噬材料本身的結(jié)構(gòu)，增加材料的整體含水量，導(dǎo)致材料整體變軟，無法形成相對完整的結(jié)構(gòu)形式，進(jìn)而可能會出現(xiàn)相對明顯的結(jié)構(gòu)沉降問題。為此，在施工中，施工人員一定要在沉降路段設(shè)置排水設(shè)施，包括內(nèi)部的排水管道以及與施工作業(yè)流程相關(guān)的排水渠道等。另外，從施工中環(huán)境變化的角度分析，如果遇到雷雨天氣，施工路段的含水量會急劇增加，如果雨水得不到及時地排放，也會出現(xiàn)上述問題。為此，為市政道路橋梁沉降路段架設(shè)排水基礎(chǔ)設(shè)施，具有非常關(guān)鍵的作用。并且，從路基路面施工作業(yè)安全性的角度分析，良好有效的排水設(shè)施也可在一定程度上提高施工作業(yè)的整體安全性。這種安全性不僅指路基路面施工結(jié)構(gòu)的安全性，也與施工材料的應(yīng)用安全性相關(guān)。

4.4 養(yǎng)護(hù)施工

在市政公路橋梁建成后，還要進(jìn)行長期的養(yǎng)護(hù)與運(yùn)行，盡量延長項(xiàng)目的使用年限，降低外界因素對公路橋梁的沖擊，從而提高公路的總體穩(wěn)定性和完整性。在市政道路橋梁的運(yùn)行中，由于長時間的連續(xù)運(yùn)行，會對公路的路基造成一定的干擾，從而導(dǎo)致路基的承載能力下降，對路基的穩(wěn)定性造成一定的破壞[9]。由于道路施工中易出現(xiàn)風(fēng)化、易受損、易破損等問題，施工單位應(yīng)重視對易風(fēng)化、受損路段進(jìn)行精細(xì)化的養(yǎng)護(hù)作業(yè)，采取植草護(hù)坡等措施進(jìn)行結(jié)構(gòu)保護(hù)，并確保工程的美觀性。另外，針對已發(fā)生破損的道路，應(yīng)對其成因進(jìn)行分析，確定其具體損壞狀況，并進(jìn)行相應(yīng)的修復(fù)，防止問題進(jìn)一步擴(kuò)展，避免對市政公路橋梁的總體構(gòu)造造成不利的后果。

5 結(jié)語

道路橋梁施工建設(shè)對于地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展來說是至關(guān)重要的，但是一旦部分路段出現(xiàn)路面沉降，會嚴(yán)重影響的交通運(yùn)輸安全和社會發(fā)展。因此，在當(dāng)前道路橋梁建設(shè)施工過程中非常注重對路面路基施工技術(shù)的優(yōu)化，希望能夠通過道路橋梁沉降段路基路面施工措施的應(yīng)用，更好地提升道路橋梁的穩(wěn)定性。上文已經(jīng)針對當(dāng)前道路橋梁沉降段路基路面存在的問題進(jìn)行了深入探究，也有針對性地提出了當(dāng)前道路橋梁沉降路段路基路面施工的措施。隨著道路橋梁路基路面施工技術(shù)的不斷優(yōu)化，一定能夠更好地提升道路橋梁的施工質(zhì)量，使其更好地服務(wù)于不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展。