曹云平

北京鑫旺路橋建設(shè)有限公司 北京 100025

隨著市政工程建設(shè)規(guī)模的不斷擴大和應(yīng)用年限的增加，許多基礎(chǔ)道路和橋梁工程的建設(shè)隱患逐漸暴露，出現(xiàn)了路基和路面的沉降變形問題，給其應(yīng)用安全帶來了較大的風(fēng)險。道橋工程的沉降問題和其規(guī)劃設(shè)計、施工質(zhì)量等有密切聯(lián)系，在進行加固與夯實的處理過程中，必須要結(jié)合建設(shè)區(qū)域的地質(zhì)條件和工程等級進行差異化處理，并著重關(guān)注道路的路基結(jié)構(gòu)和橋梁的橋頭搭板處，使其負載能力與實際應(yīng)用之間形成更好的銜接匹配，并對潛在的沉降變形風(fēng)險進行控制預(yù)防。

1 市政道路沉降的表現(xiàn)與影響概述

1.1 道路沉降表現(xiàn)

根據(jù)地質(zhì)沉降問題的范圍，可分為局部、整體等不同的類型，反映在道路表面的沉降表現(xiàn)也會有一定的差異。由于路基部分的不均勻沉降，道路表面所受到的應(yīng)力作用也會所不同，在各個方向牽引的影響之下會導(dǎo)致路面的破損和開裂，原有的路面結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)逐層裂縫的問題，屬于較為嚴重的路面病害之一[1]。當(dāng)路面的開裂范圍逐漸擴大的過程當(dāng)中，其深度和廣度都會有不同程度的變化，特別是在縱向方向產(chǎn)生的開裂與變形會逐漸深入的路堤和路基位置，在后期進行修復(fù)加固處理時的難度也會有明顯的上升。在水平方向上產(chǎn)生的沉降裂縫主要是由于地下水系沖刷滲透、地質(zhì)振動等原因產(chǎn)生的，其形狀與方向不可控，會造成路基荷載失穩(wěn)的情況。

1.2 道路沉降影響

道橋工程在實際應(yīng)用過程當(dāng)中會受到外力、環(huán)境等多方面因素的影響而出現(xiàn)路基路面的沉降問題，嚴重者甚至?xí)?dǎo)致道路的凹陷和路面開裂，對于行車者的安全性產(chǎn)生了極大的風(fēng)險和威脅。一些路面的沉降與開裂會導(dǎo)致道路不平整，在與輪胎的摩擦和擠壓過程當(dāng)中會產(chǎn)生一些不可控的應(yīng)力作用，特別是在高速通過的過程當(dāng)中由于加壓受力甚至?xí)a(chǎn)生爆胎的風(fēng)險。在道橋工程的建設(shè)當(dāng)中，連接位置處的施工縫會因為地質(zhì)結(jié)構(gòu)的不均勻沉降而逐漸加劇，其縱向的深度甚至?xí)_到地基位置，實際破壞程度較大，對于橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與安全也會產(chǎn)生一定的破壞，不利于保證道橋工程的實際使用壽命，在行車經(jīng)過的過程當(dāng)中也會產(chǎn)生明顯的顛簸感。

2 產(chǎn)生市政道橋工程沉降的主要原因

2.1 路堤變形沉降

路堤的施工質(zhì)量在一定程度上會直接影響到橋工程的最終使用，特別是在一些地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的區(qū)域內(nèi)，路堤工程建設(shè)的精細度要求會有明顯的上升，一旦出現(xiàn)土方夯實不足、路堤層建設(shè)不均等情況容易在使用過程當(dāng)中產(chǎn)生地質(zhì)沉降等問題。如在一些山區(qū)或軟土地區(qū)內(nèi)，整個道橋工程的臺背土方在回填處理的過程當(dāng)中無法保證平整度，后續(xù)進行夯實加壓時的受力分布也呈現(xiàn)出不均勻的狀態(tài)，很有可能會造成土體堆積較厚的區(qū)域內(nèi)含水量過高，造成整個路基結(jié)構(gòu)的荷載力下降或其他隱患風(fēng)險[2]。另外，在道橋工程長時間應(yīng)用的過程當(dāng)中，受到行車碾壓和自然條件等影響，路堤部分的土體會逐漸出現(xiàn)變形等問題，和原有的道橋工程荷載設(shè)計出現(xiàn)偏差，不利于保障其應(yīng)用安全。

2.2 臺背地基變形

地基部分是重載整個道橋工程重力作用的重要前提，特別是地基建設(shè)的承載力和穩(wěn)定性，會直接影響到橋的平衡與安全，在一些地下水系分布較為豐富的區(qū)域內(nèi)進行邢臺地基的施工建設(shè)時，必須要提前做好沉降預(yù)防工作，避免由于含水過高而產(chǎn)生的地基軟弱或水土流失現(xiàn)象。在一些河道周圍進行施工建設(shè)時，需要提前進行土體采樣分析其含水量，若含量較高，則容易在進行地基夯實處理的過程當(dāng)中出現(xiàn)土壓下降、地質(zhì)沉降等問題，在后續(xù)進行修復(fù)處理時的技術(shù)難度較高。在對道橋工程的地基區(qū)域進行土方的回填建設(shè)時，需要結(jié)合其地質(zhì)條件的特征進行合理的土壓控制，一旦超過了地基結(jié)構(gòu)本身的承載壓力時則會產(chǎn)生沉降和變形等問題，則需要考慮使用其他的加固方式對其進行穩(wěn)定處理，避免超填問題的出現(xiàn)，也重視整個道橋工程項目設(shè)計規(guī)劃的合理與科學(xué)[4]。

2.3 橋頭搭板變形

為更好地實現(xiàn)道橋工程當(dāng)中的路基建設(shè)強度偏差，一般會使用塔板結(jié)構(gòu)進行有效連接，使整體的沉降速率保持均勻一致，有效預(yù)防橋頭跳車和變形的情況。搭板的施工建設(shè)當(dāng)中，需要使用錨固結(jié)構(gòu)對其進行支撐和加固，其建設(shè)位置和受力上限等都需要通過整體計算與分析的方式來確定，一旦建設(shè)位置出現(xiàn)偏差，則會導(dǎo)致搭板部分的受力變化，對于控制整體均呈強無法達到較好的效用，甚至?xí)捎谒褰Y(jié)構(gòu)的變形而影響路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。常見的塔板結(jié)構(gòu)變形主要發(fā)生在其末端區(qū)域，正是由于其錨索位置設(shè)計與路基結(jié)構(gòu)過于靠近，施工人員可通過全站儀等測量設(shè)備對其進行定位檢測，充分保障搭板與錨索的定位精確，并預(yù)防其變形和沉降等問題的出現(xiàn)。

3 處理道路沉降段路基面施工的有效對策

3.1 調(diào)整路基結(jié)構(gòu)

路基結(jié)構(gòu)的設(shè)計施工是實現(xiàn)沉降風(fēng)險有效預(yù)防的重要保障，不同地質(zhì)結(jié)構(gòu)條件下建設(shè)的道橋工程在路基建設(shè)的結(jié)構(gòu)方面會有很大差異，特別是一些軟弱和巖溶區(qū)域，本身的地質(zhì)結(jié)構(gòu)荷載能力偏弱，在進行地基結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)有意識地引入樁體施工、高密度黏土材料等參與路基結(jié)構(gòu)的建設(shè)施工，使其能夠充分滿足應(yīng)用需求。在道橋工程的連接區(qū)域內(nèi)需要使用塔板結(jié)構(gòu)進行鋪裝，其建設(shè)的平整度和穩(wěn)定性較為重要，在前期設(shè)計時需要利用模型模擬的方式進行精確的計算與驗證，保證路基部分的開挖與回填更加科學(xué)[5]。為了有效預(yù)防橋頭凹陷和跳車事故，在進行搭板結(jié)構(gòu)的加固處理時可選用錨桿裝置，但在其健碩位置的定位與計算時需要做好縱向和橫向偏移的限制，使橋頭和公路之間的銜接更加平整穩(wěn)定。塔板結(jié)構(gòu)和其他部分在連接過程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)做好變形與位移的預(yù)防工作，利用一些卡扣進行鎖死，使整個路基結(jié)構(gòu)的布設(shè)更加科學(xué)合理。

3.2 搭板優(yōu)化建設(shè)

塔板結(jié)構(gòu)的安裝建設(shè)是道橋工程當(dāng)中較為重要的環(huán)節(jié)之一，特別是搭板的建設(shè)高程與路基、橋面等有較為密切的聯(lián)系，必須要保證其高程合理和銜接整齊，避免影響道路的平整度。在搭板優(yōu)化過程當(dāng)中，可將道橋工程的建設(shè)形成縱剖，使塔板的連接位置能夠形成一個完整的剖面結(jié)構(gòu)，在進行沉降預(yù)防和處理的過程當(dāng)中，可以通過縱向觀測進行嚴格把控，或利用計算機模擬的形式為塔板結(jié)構(gòu)的建設(shè)參數(shù)進行精確計算。搭板和其錨栓結(jié)構(gòu)的建設(shè)位置選擇會直接影響其加固效果，常見的間隔距離為70-80cm，過寬或過窄都有可能產(chǎn)生水平方向的位移，不利于提升塔板結(jié)構(gòu)的建設(shè)強度，在長時間應(yīng)用過程當(dāng)中可能會出現(xiàn)地質(zhì)沉降等風(fēng)險性。在進行搭板底部的支座鋪設(shè)時，需要提前做好油氈防水處理，有效保證了橋臺與搭板的連接穩(wěn)定性和耐久性，不同支座的連接間距和尺寸規(guī)格需要符合設(shè)計要求，并在施工時予以測量控制。

3.3 加強路基荷載

針對軟弱、巖溶等區(qū)域的道橋工程建設(shè)，必須要重視對地基荷載參數(shù)的優(yōu)化處理，并配合樁基建設(shè)等工藝技術(shù)來滿足其應(yīng)用需求。首先，在地基荷載處理的過程當(dāng)中可采用換填的方式，將一些經(jīng)過雨水浸泡、軟弱流失地填充土體進行置換，使用強度和密度更大的材料填充在地基結(jié)構(gòu)當(dāng)中，更好地實現(xiàn)沉降預(yù)防與控制的效果。對于一些本身地質(zhì)結(jié)構(gòu)條件較佳的區(qū)域，也可在施工建設(shè)過程當(dāng)中對地基進行強夯處理，或使用高密度的黏土材料進行混合與回填，使填充的土體能夠形成更加致密的結(jié)合[6]。地基加固的工藝技術(shù)選擇和地質(zhì)條件的限制有密切的聯(lián)系，需要在建設(shè)前期充分收集相關(guān)地質(zhì)資料并進行擇優(yōu)選擇，保證地基荷載滿足應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。其次，路基當(dāng)中的裝機結(jié)構(gòu)建設(shè)對于其結(jié)構(gòu)和尺寸的要求較高，必須要使用全站儀提前進行定位測量和標(biāo)識后再進行施工處理。灌注施工的混凝土漿體需要經(jīng)過養(yǎng)護測試來確定其材料比例，使其荷載強度能夠滿足地基結(jié)構(gòu)的承載需求，并對道橋工程的應(yīng)用沉降問題形成一定的預(yù)防。

3.4 重視排水施工

針對由于強降雨、地下水系滲漏等問題造成的地基沉降風(fēng)險，必須要做好其排水處理，嚴格控制地基土壤當(dāng)中的含水量，避免由于地基荷載水平下降而造成的路面沉降問題。排水設(shè)施的選擇需要結(jié)合該地區(qū)的實際降水量進行平均計算，對一些降水、地下水較為豐富的區(qū)域要適當(dāng)增加排水設(shè)施的個數(shù)，確保整體地基當(dāng)中的土壤含水量維持在較穩(wěn)定的數(shù)值[7]。排水管路的規(guī)劃設(shè)計必須要保證通暢行，否則管道內(nèi)的積水可能會出現(xiàn)反滲的情況，反而破壞了地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，在進行排水工程外側(cè)的邊溝建設(shè)時，需要提前規(guī)避其地上水系的分布走向，避免在開挖過程當(dāng)中出現(xiàn)透水滲漏事故，破壞公司現(xiàn)場的安全與穩(wěn)定。在一些道路建設(shè)的外側(cè)區(qū)域內(nèi)，設(shè)置有急流槽和邊溝，這是保證在施工現(xiàn)場存在強降水等情況時能夠有效預(yù)防積水滲漏到地基區(qū)域內(nèi)，施工人員需要提前做好降水的引流和排除工作，在重點區(qū)域外側(cè)建立防水層進行隔離，并配合植被的栽培工作進行雙重保護，充分保障工程現(xiàn)場的干燥性。

3.5 強化路面建設(shè)

市政道橋工程的路面沉降差超過5cm時就會因為材料應(yīng)力與擠壓的作用而產(chǎn)生路面開裂情況，給路面行車帶來了極大的安全隱患和風(fēng)險，必須要在沉降風(fēng)險預(yù)防與控制的過程當(dāng)中加強路面建設(shè)水平，減少道路開裂和凹陷的情況。首先，針對已經(jīng)開裂變形的路面，需要向下鑿開以確定發(fā)生裂縫的底層情況，若裂縫深入到地基位置處，則需要通過樁基加固和混凝土填筑的方式進行修復(fù)處理，以保證路基和路面整體荷載能力。路基結(jié)構(gòu)的施工建設(shè)當(dāng)中，根據(jù)其回填的工藝技術(shù)選擇需要進行逐層鋪設(shè)，其中的樁基結(jié)構(gòu)建設(shè)可采用鉆孔灌注的方式進行施工，要注意定位精確和荷載可靠。其次，一些淺表性的路面開裂需要進行鑿開重建，但在修復(fù)連接處容易出現(xiàn)路面不平整等情況，在修復(fù)處理時需要對其進行磨平。在路面的回填處理過程當(dāng)中，必須要做好路面的抗裂預(yù)防，包括了加強墊層施工、優(yōu)化瀝青厚度等，保證路面工程的使勁使用壽命。

3.6 開展沉降監(jiān)測

道橋工程施工建設(shè)過程當(dāng)中，由于不同工序環(huán)節(jié)的擾動和影響，可能會導(dǎo)致路基結(jié)構(gòu)變形的加劇或破壞，在實操過程當(dāng)中，必須要通過沉降監(jiān)測的方式實時掌握路基結(jié)構(gòu)的信息，一旦出現(xiàn)有參數(shù)變化率較大的情況可及時進行加固處理。首先，根據(jù)不同道橋工程的建設(shè)需要，沉降監(jiān)測點的布設(shè)位置和數(shù)量存在一定差異，但應(yīng)當(dāng)著重關(guān)注地基結(jié)構(gòu)軟弱和地下水系分布豐富等區(qū)域，通過提升傳感器建設(shè)的密度來強化沉降監(jiān)測管理的有效性。在傳感器進行地基擾動參數(shù)的監(jiān)測與管理過程中，可由技術(shù)人員提前經(jīng)過結(jié)構(gòu)分析來判斷其變化的閾值范圍，利用軟件分析和數(shù)據(jù)記錄的方式提升監(jiān)測工作效率，并將沉降監(jiān)測警報與管理人員的移動終端進行連接，確保沉降風(fēng)險預(yù)防的有效性[8]。其次，在進行到橋工程的地基回填建設(shè)當(dāng)中，土石方的填充速度和效率會在一定程度上影響基坑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，特別是對于軟土地基區(qū)域，需要運用沉降監(jiān)測的方式來控制其填筑的土壓，一旦出現(xiàn)超壓情況需要減少填筑高度，以保證整體工程基建的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與安全。

3.7 道路養(yǎng)護維修

道路橋梁工程在建設(shè)施工完成后，需要定期開展養(yǎng)護與維修工作才能形成沉降預(yù)防，特別是對于一些超載運行等不正確的使用可以及時進行修復(fù)處理，避免道路沉降變形問題的加劇。首先，根據(jù)不同建設(shè)等級的公路與橋梁標(biāo)準(zhǔn)與要求，在實際使用過程當(dāng)中必須要形成一定的條件限制，如限高和限重等，可在對應(yīng)的道橋工程外側(cè)建立指示牌，使駕駛?cè)藛T了解道路的建設(shè)等級標(biāo)準(zhǔn)，有效規(guī)避超載等情況的出現(xiàn)。其次，公路橋梁的養(yǎng)護維修工作需要進行定期檢驗，一些存在開裂和變形的區(qū)域要及時進行修復(fù)處理，避免在行車應(yīng)用的過程當(dāng)中產(chǎn)生安全風(fēng)險。根據(jù)道路開裂的嚴重情況，所選用的養(yǎng)護處理方式存在一定差異，特別是一些較深的開裂區(qū)域，在進行路面的修復(fù)粘合后還需要考慮到下層防水層的斷裂和其他相關(guān)影響問題，充分保障道橋工程的建設(shè)壽命。最后，出現(xiàn)有極端天氣情況時，養(yǎng)護管理人員需要提前進行預(yù)防處理，包括了風(fēng)沙降水等，在日常管理當(dāng)中通過草皮樹木的栽種與保護，強化對降水的吸收和對沙土的穩(wěn)固，不斷提升市政道橋工程的養(yǎng)護維修質(zhì)量。

4 結(jié)束語

市政道橋工程的建設(shè)質(zhì)量是維護行人出行與行車安全的重要保障，必須要提前做好道路的變形與沉降控制，通過對路基結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與調(diào)整，在搭板建設(shè)、排水施工和道路養(yǎng)護等不同的方面做好保障工作。根據(jù)不同建設(shè)區(qū)域的地質(zhì)條件差異，在進行市政道路橋梁的沉降控制室所選用的方法也有所不同，必須要結(jié)合其建設(shè)應(yīng)用的需求進行有針對性地優(yōu)化處理，使道路沉降問題在可控范圍之內(nèi)，不斷強化路基結(jié)構(gòu)的承載力，嚴格控制橋梁橋臺、搭板和錨栓的連接穩(wěn)定性。