減少公路路橋沉降差的設(shè)計(jì)及施工技術(shù)探析

左濟(jì)華

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摘要：由于公路和橋梁的連接處受到的作用力存在差異性，隨著時(shí)間的推移，其二者產(chǎn)生的沉降幅度和沉降速度也會(huì)有所不同，由于這種沉降差的存在，當(dāng)汽車行駛至路橋連接處時(shí)就會(huì)發(fā)生顛簸現(xiàn)象，這對(duì)交通安全有著巨大的隱患。本文站在專業(yè)的角度，分析了公路路橋產(chǎn)生沉降差的原因，并對(duì)減少公路路橋沉降差的設(shè)計(jì)思路和施工技術(shù)進(jìn)行了探討，希望對(duì)公路和橋梁的建設(shè)有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：公路路橋；沉降差；設(shè)計(jì)；施工技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國的交通建設(shè)取得了突飛猛進(jìn)的進(jìn)步，其中公路和橋梁建設(shè)事業(yè)蒸蒸日上。在公路路橋建設(shè)事業(yè)持續(xù)發(fā)展的同時(shí)，人們對(duì)公路的舒適性和安全性也提出了較高的要求，因此，對(duì)事故多發(fā)段的公路與橋梁的連接處的建設(shè)顯得尤為關(guān)鍵。近些年來，公路與橋梁建設(shè)質(zhì)量導(dǎo)致的交通事故屢見不鮮，給社會(huì)公眾的出行安全帶來了巨大隱患，為了給公眾創(chuàng)造一個(gè)優(yōu)質(zhì)的出行環(huán)境，施工方和國家的相關(guān)部門已經(jīng)正在加強(qiáng)道路路橋的建設(shè)和施工工作。

一、公路路橋產(chǎn)生沉降差的原因分析

1、橋臺(tái)臺(tái)背的填土壓實(shí)度不夠

國家相關(guān)部門對(duì)公路路橋項(xiàng)目的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，許多公路路橋臺(tái)背的填土壓實(shí)度普遍沒有達(dá)到行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。國家公路建設(shè)要求對(duì)公路路橋的通道、明涵及橋梁進(jìn)行臺(tái)背的填土壓實(shí)。然而在實(shí)際施工中，由于施工技術(shù)、施工作業(yè)面、施工經(jīng)驗(yàn)等因素的影響，公路路橋臺(tái)背的填土壓實(shí)度很難達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在某些工程項(xiàng)目中甚至?xí)霈F(xiàn)極大的偏差。另外，施工的各個(gè)方面對(duì)公路路橋的臺(tái)背也有一定的影響，這些因素導(dǎo)致公路和橋梁在連接處常常會(huì)出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象。

2、處理軟基的方法存在差異性

在一般的軟土地基環(huán)境施工中，使用剛性的鉆孔灌注樁，鉆孔深度可達(dá)10m，地基固結(jié)度較高，這種情況下可視為不發(fā)生變形。另外，在施工中為了縮減經(jīng)濟(jì)成本，一般使用深層攪拌樁法、排水固結(jié)法、碎石樁法等常見的處理方法，這些處理方法雖然成本較低，但其在質(zhì)量上存在著較多問題，比如地基固結(jié)度較為不足，其很難達(dá)到100%，另外，由于存在此固結(jié)現(xiàn)象，在完成施工后較長時(shí)間里沉降才會(huì)趨于穩(wěn)定，這種變形明顯要大于剛性樁所產(chǎn)生的變形，這些變形導(dǎo)致橋臺(tái)臺(tái)背處出現(xiàn)縱波突變點(diǎn)。因此說橋臺(tái)地基和路橋連接處處理方法的差異是造成出現(xiàn)路橋沉降差的主要原因之一。

3、公路路橋橋頭引道過渡段的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理

橋頭引道段的施工對(duì)整個(gè)公路路橋建設(shè)項(xiàng)目有著較大的影響，在這個(gè)環(huán)節(jié)的施工中，施工方一般是采用提高整個(gè)路基總體強(qiáng)度的方法來降低路橋連接處產(chǎn)生的剛度變化和沉降幅度的差異。這方面的處理方法較多，比如鋼筋混凝土的過渡法、粗粒料的填筑法及加筋土法等。在公路路橋建設(shè)中，其橋頭引道過渡段一般是采用搭板結(jié)構(gòu)，而搭板在橋頭處常常會(huì)因?yàn)檫B接不當(dāng)而發(fā)生跳車現(xiàn)象，另外，在搭板的質(zhì)量方面也會(huì)常常出現(xiàn)問題，比如常見的斷板現(xiàn)象。

二、公路路橋沉降差的設(shè)計(jì)

1、過渡段的路基條件和地基條件要求

在填筑橋頭引道路堤的施工中，為了提高路基的承載能力，防止地基出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，一些施工方試圖采用土工合成材料來加筋路堤，這種方法反而會(huì)起到負(fù)面作用。實(shí)踐證明，如果地基的承載能力足夠，只有在路堤填土自重荷載和車輛荷載的共同作用力下造成地基出現(xiàn)較大沉降但其自身還沒有被破壞的情況下，這時(shí)土工合成材料的加筋才會(huì)體現(xiàn)出其自身的效果。對(duì)一般公路路橋過渡段的地基要求為：控制路基的工后沉降小于10cm，沉降坡差小于0.4%，沉降差小于5cm；對(duì)較高等級(jí)的公路路橋過渡段的地基要求為：土基的CBR值不大于8%，滿足壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。在路面底面以下0.8m的范圍內(nèi)，路基的壓實(shí)度不小于95%。在路面底面以下0.8m到1.5m的范圍內(nèi)，路基的壓實(shí)度不小于93%。在路面底面1.5m以下的范圍內(nèi)，路基的壓實(shí)度不小于90%。

2、對(duì)平和過渡段合理處理

公路地基施工相關(guān)技術(shù)規(guī)范提出：在地下處理方案中，應(yīng)將段間的平和過渡作為重點(diǎn)，從而降低段間的差異性沉降。但由于結(jié)構(gòu)形式的差異，造成剛度較大的混凝土結(jié)構(gòu)、路基填土的柔性結(jié)構(gòu)及瀝青混凝土路面的強(qiáng)度也存在較大的差異性。各部分不同的結(jié)構(gòu)之間需要設(shè)置加強(qiáng)的過渡段來降低強(qiáng)度差異所造成的影響。因此，公路路橋的地基也需要設(shè)置一個(gè)較高強(qiáng)度的過渡段。

3、橋臺(tái)臺(tái)背路堤施工技術(shù)的改進(jìn)

土工格柵技術(shù)廣泛應(yīng)用于路橋過渡段的路基施工中，土工格柵可以和土體共同承受土體自身的荷載和路面上的車輛荷載。這種技術(shù)充分發(fā)揮了土體本身的抗剪強(qiáng)度，有效約束了土體在側(cè)向的形變，基本上可以對(duì)路基填土發(fā)生的側(cè)向位移進(jìn)行控制，增大了路基的變形模量，從而增強(qiáng)了路基的整體穩(wěn)定性。這種施工技術(shù)使得路堤各部位的壓力得以分散，提升了路基整體的承載能力，從而有效降低了公路路橋出現(xiàn)沉降的可能性。

三、減少公路路橋沉降差的施工技術(shù)

1、選擇合適的橋臺(tái)結(jié)構(gòu)

為了有效減少路橋過渡段的沉降現(xiàn)象，應(yīng)選擇合適的橋臺(tái)結(jié)構(gòu)。經(jīng)過大量的數(shù)據(jù)對(duì)比和分析，橋臺(tái)結(jié)構(gòu)適合選擇樁接臺(tái)帽的橋臺(tái)結(jié)構(gòu)模式。該種構(gòu)建模式在施工過程中是相對(duì)獨(dú)立的，所以能夠保證施工全面，施工進(jìn)度一致，降低了因施工進(jìn)度不一致，混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間不

一致引發(fā)的沉降差。

2、加強(qiáng)路橋過渡段的施工組織設(shè)計(jì)

路橋過渡段的施工組織設(shè)計(jì)應(yīng)因地制宜，一般填土路堤和過渡段填土路堤采用的是同等壓實(shí)度能量的壓實(shí)機(jī)械進(jìn)行壓實(shí)操作的。碾壓與同步填筑能夠讓連接部位更加壓實(shí)充分，根據(jù)碾壓作業(yè)環(huán)境的不同，應(yīng)合理選用大型機(jī)械與小型振動(dòng)壓實(shí)機(jī)械。另外，對(duì)橋頭高路堤和深層軟土應(yīng)采用必要的地基處理措施對(duì)其進(jìn)行處理，其靜止預(yù)壓應(yīng)達(dá)到規(guī)范要求。

3、路橋過渡段路堤填料的選擇

路橋過渡段路堤填料的選擇應(yīng)根據(jù)路堤的建筑情況，對(duì)各種土壤進(jìn)行比對(duì)實(shí)驗(yàn)，從而選擇最為合理的路堤填料。在填料的比對(duì)實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目包含兩點(diǎn)：（1）擊實(shí)和篩分實(shí)驗(yàn)，利用這個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)土壤的液限和塑限聯(lián)合進(jìn)行測(cè)定；（2）測(cè)定不同種類的土壤在同一壓實(shí)機(jī)械下達(dá)到相同壓實(shí)度的松鋪厚度與壓實(shí)遍數(shù)的關(guān)系。各種土壤的技術(shù)指標(biāo)通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，從而選擇最合適的路堤填料。一般情況下就地取材最為方便，而且經(jīng)濟(jì)性好。干容重大的沙土類和滲水性較好的填料是比較好的選擇方案。填料的選擇首先就需要其具有壓實(shí)特性及良好的級(jí)配水穩(wěn)定性，對(duì)滲水性較差的土壤，應(yīng)在土壤中添加水泥、石灰等外摻劑。

結(jié)束語

綜上所述，公路路橋出現(xiàn)沉降差是造成公路安全隱患的主要因素之一，因此，有效減少公路路橋出現(xiàn)沉降差對(duì)保障公路路橋的質(zhì)量及人們的出行安全具有重要的意義。減少公路路橋出現(xiàn)沉降差首先應(yīng)加強(qiáng)施工技術(shù)的改進(jìn)，另外還需要施工建設(shè)人員嚴(yán)格按照技術(shù)要求落實(shí)

各項(xiàng)施工任務(wù)，絕不犧牲質(zhì)量問題換取經(jīng)濟(jì)利益，通過各方的共同努力將公路路橋出現(xiàn)沉降差的現(xiàn)象降到最低。

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