道路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)

王劍波（攀枝花攀甬路橋建設(shè)有限公司，四川攀枝花617067）

道路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)

王劍波（攀枝花攀甬路橋建設(shè)有限公司，四川攀枝花617067）

著道路橋梁建筑事業(yè)的不斷快速發(fā)展，道路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)問題也成為了相關(guān)人員關(guān)注的焦點(diǎn)。本文基于此，首先分析了道路橋梁產(chǎn)生不均勻沉降的原因，然后在此基礎(chǔ)上對道路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)做出了詳盡探究，望對相關(guān)人員提供些許參考價值。

道路橋梁；沉降段；施工；橋頭跳車

1 前言

改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國的公路里程數(shù)已有了顯著的增加，道路等級也迅速得到了提高，特別是在高速公路方面，我國更是投入了大量的資金以期望建設(shè)起覆蓋全國的交通網(wǎng)絡(luò)。但就高速道路的使用現(xiàn)狀而言，還存在著一些亟待解決的問題，橋頭跳車就是其中的代表。當(dāng)車輛通過橋頭處時，輕則使得車輛減速降低駕駛者和乘坐者的舒適性，重則因?qū)Φ缆窐蛄焊郊拥臎_擊荷載加速橋頭搭板等道路橋梁過渡區(qū)域的損壞，如果橋面與引道路面出現(xiàn)沉降或是橋面出現(xiàn)覆冰，則更可能引發(fā)嚴(yán)重的交通事故。因此，無論是為了保證車輛駕駛者的行駛安全，還是完善高速公路的建設(shè)工作，對道路橋梁沉降段路基路面進(jìn)行研究都顯得極為重要。

2 道路橋梁產(chǎn)生不均勻沉降的原因

2.1 天然地基導(dǎo)致的不均勻沉降

橋涵通常位于溝壑地段，而溝壑地段的路基勢必會有較大的起伏，如若填筑路基時該地區(qū)地下水位較高，則極有可能產(chǎn)生沉陷。研究表明，這種不均勻沉降的沉降大小會受路堤填土的土質(zhì)和填土高度的影響，其它變量相同的條件下，地基沉降變形與填土的容重和填土高度均呈正相關(guān)。

2.2 臺背填料引起路基壓縮變形

施工過程中采取的壓實工作的目的就在于臺背填料孔隙大小降低，但受施工工序和材料因素的影響，填料顆粒間的孔隙很難完全消除。隨著高速公路投入運(yùn)營，長時間的車輛荷載會使得孔隙率逐漸降低，填料也會因自身壓縮而產(chǎn)生壓縮變形，對路面的平整性產(chǎn)生一定影響。

2.3 設(shè)計不周詳引起的路基沉降

在道路橋梁的建設(shè)過程中，可能會因為設(shè)計不周詳而引起路基沉降，例如部分設(shè)計人員出于經(jīng)濟(jì)因素考慮，在大河面或大溝壑地區(qū)選用小跨徑橋梁，使得橋涵構(gòu)造物尺寸偏小且橋頭路堤過長，后續(xù)投入使用后引起排水不暢；又如設(shè)計過程中對于臺前、臺背等防護(hù)工程的涉及欠缺考慮，導(dǎo)致其在路堤填料的壓力下產(chǎn)生水平位移引起路基沉降；還有在路橋過渡低端考慮不周，連接部位存在突變點(diǎn)或形成錯臺，導(dǎo)致橋頭跳車現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2.4 施工控制不嚴(yán)引起路基沉降

施工過程中未能嚴(yán)格按照規(guī)范要求，相關(guān)控制工作不到位，同樣是引起道路橋梁路基沉降的重要因素。常見的情況包括臺前護(hù)坡砌筑不及時影響壓實效果甚至對橋基產(chǎn)生影響，因受施工作業(yè)面和工期限制臺背及翼墻內(nèi)側(cè)填土壓實未達(dá)到規(guī)定要求，對橋頭沉陷病害缺乏足夠重視導(dǎo)致填料質(zhì)量和填筑工作存在瑕疵等等。

3 道路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)

3.1 搭板設(shè)置與施工

具體而言，搭板設(shè)置的目的是通過適當(dāng)?shù)貙⒙访娴暮穸韧蛔冝D(zhuǎn)變?yōu)閯偠葷u變，避免整個道路橋梁的過渡地帶承受到車輛的附加的沖擊荷載，達(dá)到延緩道路橋梁的使用壽命的目的。常使用搭板的設(shè)置形式如圖1所示，圖中的b值由設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)高速公路和橋梁參數(shù)計算后得出，一般取大于8cm，搭板頂面標(biāo)高可設(shè)置成與高速公路正常路段的基層頂面標(biāo)高相一致，如有需要，也可采用反向坡度預(yù)留的方式進(jìn)行搭板設(shè)置，即讓搭板與橋臺連接處標(biāo)高相同，但搭板與高速公路路面連接的過渡底端則設(shè)置成高于設(shè)計標(biāo)高一定值，利用反向坡度來避免道路橋梁沉降段路基路面出現(xiàn)沉降。而在搭板的施工過程中，為了避免因基層頂面和搭板間距過小導(dǎo)致路面破碎的情況產(chǎn)生，除了嚴(yán)格按規(guī)范規(guī)定要求立模以外，還需要由施工人員對基層頂面和搭板間距不足11cm的部分，在鋪筑底面層瀝青混凝土之前，先打碎并挖除已鋪好的水泥碎石基層并使用瀝青混凝土填筑并找平，從而加大整個臺背回填的綜合強(qiáng)度，保障搭板施工的有效性。

圖1 搭板的設(shè)置形式示意圖

3.2 軟弱地基處理

軟弱地基是一種穩(wěn)定性較差、強(qiáng)度較低的不良地基，其具有含水量超標(biāo)、孔隙率高、施工過程中易被壓縮等一系列特點(diǎn)，容易成為了造成建筑地基沉降的重要因素。因此，處理好道路橋梁施工過程中的軟弱地基處理，不僅是道路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)的重要一環(huán)，也是解決路基不均勻沉降的有效手段，常使用的軟弱地基處理方式包括排水固結(jié)、深層攪拌噴射注漿、超載預(yù)壓、粉噴樁等等，實際施工中，如果軟土層弧度較大，為了避免軟土側(cè)向擠動破壞基樁，往往會在上述幾種方式的基礎(chǔ)上減輕回填材料并增強(qiáng)地基土強(qiáng)度，從而使得地基能夠具備抵抗軟土側(cè)向流動的強(qiáng)度。當(dāng)施工區(qū)域的土層含水量和孔隙比超出施工允許值時，應(yīng)當(dāng)直接進(jìn)行深度隨軟層厚度而定的換土處理。對于填土高度不大于4m的道路橋梁施工，開挖深度取0.6m及以下，當(dāng)填土高度超出4m時，可考慮將開挖深度擴(kuò)至1m。回填時應(yīng)保障所填土被翻曬至最佳含水量，且使用石灰土填實回填土的上層約50cm的厚度以形成漸變帶抵抗沉降的突變。

3.3 臺背填料選擇

工程性質(zhì)良好的填料對于保障高速公路平整性以及路橋過渡地帶的完整性均有著重要意義，在施工過程，施工人員需要注重以下幾點(diǎn)：①所選擇的填料應(yīng)當(dāng)級配得當(dāng)，沿縱向的填筑長度應(yīng)當(dāng)使得搭板長度略小于頂面的填筑長度，具體施工中可取2m以上，并按1：1設(shè)置成斜坡或臺階式，取得更好的施工效果。②橋臺背后填土宜與錐坡應(yīng)當(dāng)同時連續(xù)進(jìn)行，且涵洞缺口填土應(yīng)在兩側(cè)對稱均勻分布并回填壓實。③對于水浸入回填處的情況，可如上文所述進(jìn)行利用石灰土填實上層約50cm形成漸變帶，也可設(shè)置碎石、粗砂或砂礫層以便排除滲水。值得一提的是，近幾年來，泡沫混凝土及泡沫苯乙烯等工程塑料已因其自身密度小、重量輕、價格低等一系列優(yōu)點(diǎn)成為了橋臺后5～10m范圍常用的填料，相信在未來將會有更優(yōu)秀的應(yīng)用。

3.4 臺背壓實施工

臺背回填料的壓實質(zhì)量是影響道路橋梁沉降及橋頭跳車的一個重要因素，考慮到高速公路沿線橋涵眾多，在通車凈高的排水能力的影響下，相應(yīng)的填方工程量也較大，再加上大型填筑和碾壓機(jī)械也由于道路橋梁的施工作業(yè)量狹窄而難以開展，因此臺背壓實施工難度較大。一般情況下，高速公路從填方基底或涵洞頂部至路基頂面的填土壓實度標(biāo)準(zhǔn)均為95%，填料分層松鋪厚度視施工器械而定，當(dāng)采用小型夯具時，松鋪厚度不宜大于15cm，采用其它夯具時，松鋪厚度不宜大于20cm。臺背回填時，可考慮使用蛙式打夯機(jī)對小型壓路機(jī)難以壓到的死角進(jìn)行夯實，但需要避免橋面路面的雨水滲入臺背，以免引起臺背填土沉降，也可考慮直接使用夯錘進(jìn)行強(qiáng)夯處理，但需要避免對橋臺造成較大的損壞。在對通道、涵洞進(jìn)行施工時，則可采取先填筑路堤后開挖最后回填級配砂礫的施工方式以減少夯實寬度，提升工程效率。

3.5 半剛性擠密樁施工

當(dāng)臺背處理長度在10m左右時，可考慮使用半剛性擠密樁進(jìn)行施工。半剛性擠密樁施工復(fù)合地基的布置示意圖如圖2所示，當(dāng)臺背回填工作完成后，可在距橋臺約8m左右位置上將2～3排半剛性擠密樁打入臺背回填土中，再在打樁部位澆注枕梁。枕梁與橋臺之間鋪設(shè)路面基層，基層之上澆注橋頭搭板，搭板近臺端擱置在橋臺牛腿之上，另一端擱置在枕梁之上。施工時，利用油打樁機(jī)將樁管振動打入土中成孔，并用內(nèi)管振動、桿實水泥穩(wěn)定砂礫填料的方法施工。為盡可能避免道路橋梁路基路面出現(xiàn)沉降，施工時應(yīng)注重以下幾點(diǎn)：①打樁前為了避免樁頭拔出時對上層土體產(chǎn)生擾動，需要進(jìn)行人工引孔工作，深度以能放入鹼樁頭為佳。②用于填孔的材料級配必須符合密實級配的要求，最大粒徑需要小于40cm，從而降低樁體的孔隙率，提升樁體的承載體和強(qiáng)度。③當(dāng)土體含水量過大時或是臺背采用水泥、石灰等具有硬化性質(zhì)的天然土、灰等材料回填時，強(qiáng)行打入擠密樁將會對原土體強(qiáng)度產(chǎn)生破壞，且會對橋頭形成很大的側(cè)向力以至于破壞橋臺穩(wěn)定，且過多的含水量會使得擠密樁頂部受到侵蝕，此時應(yīng)采用其它沉降段路面施工方式。

圖2 半剛性擠密樁處理臺背示意圖

4 結(jié)語

大量的路橋施工案例表明，橋臺和路基之間強(qiáng)度不均衡而產(chǎn)生的不均勻沉降段是導(dǎo)致橋頭跳車現(xiàn)象的主要因素。因此，在現(xiàn)階段的道路橋梁沉降段路基路面的施工中，相關(guān)的施工人員需要進(jìn)一步結(jié)合工程地質(zhì)狀況，合理設(shè)計施工方案，并在施工過程中做好質(zhì)量控制工作，從而真正改善道路橋梁過渡地帶發(fā)生不均勻沉降的現(xiàn)象，讓高速公路能夠為我國的交通行業(yè)做出更優(yōu)秀的貢獻(xiàn)。

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[3]孟科紫.路橋過渡段路基沉降分析與處治措施研究[J].建筑創(chuàng)新與應(yīng)用，2012（1）：173.

U416

A

2095-2066（2016）05-0170-02

2016-1-25

王劍波（1980-），男，工程師，本科，主要從事道橋施工工作。