沉降段路基路面施工技術研究

■凌妙青 ■浙江省湖州市航道養護中心，浙江 湖州 313000

隨著我國對基礎設施的投資日益增多，全國各地的公路建設也在加速進行。與此同時，對與公路設施的可靠性也提出了越來越高的要求，公路工程的質量問題逐漸浮出了水面。一項針對我國高等級公路的調查數據顯示，因為公路橋臺和路基之間存在顯著的剛度差異，加之公路的路基沉降，會導致在引道等路段出現不容忽視的沉降差，造成路面的凹凸，進而引發跳車現象，為車輛的行駛帶來影響，極易造成交通事故。客觀地講，目前不少處于運營狀態的高等級公路中普遍存在著不均勻沉降，這也是公路施工過程中亟待解決的一個關鍵問題。本文就此進行分析，探討沉降段路基路面施工技術。

1 沉降機理分析

1.1 臺背地基變形機理分析

在路橋施工過程中，經常會遇到橋涵結構地基變形現象，這種現象一般發生于溝壑地段，究其原因，溝壑地段往往存在著較多的土壤空隙，而在地基強度不足的情況之下，這些土壤孔隙造成了地段含水量高，在壓縮性較大的情況下就會發生變形。和其他路段的施工相比，路橋施工中的橋頭段路堤，在設計及建設時其高度一般高出5cm 左右。對于臺背地基的基底部分，高出的路基能夠產生一定程度的應力，最終導致地基沉降的產生。如果填土容量相同，則建成的路面就有了能隨填土高度的遞增導致地基沉降現象的發生。

1.2 路堤變形機理分析

在我國的大部分路橋施工項目中，通常會選用粘性土來進行臺背回填，在具體的施工過程中受到外部條件的限制，臺背土方是難以完全壓實的，而如果臺背土方壓實之后的密度難以達到標準，便會導致土方本身的含水量過高，為可能發生的沉降現象打下伏筆。當公路最終交付使用的時候，一方面承載著過往交通工具的垂直荷載，另一方面也受到路堤自重，在雙重的重力疊加下，路基的密度會漸漸隨著時間而提升，所以在一定的時間區間之內，會進行數次路堤填土。而土體本身是有彈性的，加之臺背填土具備較多的柔性，和混凝土橋臺相比較，承載著較為顯著的剛性差，在經過的各類交通工具的荷載下，由于材質的不同便會累計直至變形。

1.3 橋頭搭板設置機理分析

在公路經過橋梁的情況下，路基的橋頭搭板存在著彈性支撐，因為路基處的土體和橋臺的距離很小，所以這部分土體的應力并不大，于是產生了受力不同的現象。通常的路橋施工是以搭板和路基共同完成的，下圖給出了搭板和路基的相互作用示意圖。

圖1 搭板和路基的相互作用

由圖1 可知，因為橋臺屬于剛性結構，對于縱向層面而言，因為交通工具的經過而使路基的荷載不停變化，最終產生的應力就會不均勻分布，很容易在搭板末端導致沉降。

2 沉降段路基路面施工技術

2.1 設置搭板

(1)設置搭板的方法

首先，考慮到因為交通工具產生的重力負荷，會使公路的厚度與剛度等參量產生漸變，這就使施工的操作難度增加了。通過設置搭板裝置，能夠將公路厚度維持在和路基頂的平行，最終使標高一致。其次還應使搭板頂面和路基標高一致，最終較為有效地避免路基與橋梁之間的過渡發生問題。此外，也可以使搭板與橋臺保持系統的高度，通過對比搭板和路面的高度差，在施工的過程中，使其稍微高于設計高度，從而預留一個坡度，再結合路橋間的高度差來決定坡度斜率。

(2)橋臺和搭板的連接

對于錨栓，在搭板近臺測將其設置在橋臺上，布設在搭板與臺背之間的位置。一般情況下，會同時設置拉桿以及錨栓，從而避免由于搭板的移位而使橋頭出現凹陷。通常推薦的施工材質是22#的鋼筋，并使其間留有70 厘米的距離。如果錨栓始終保持豎直狀態，會有可能壞搭板及牛腿造成影響。假如可以使位移和拉桿保持方向一致，最終的效果便會令人滿意。對于支座，在近臺端處可以設置厚度為1 厘米左右的油氈層。如果支座的材質的橡膠，則應將其間距設置為一米左右。對于倒角，首先應保證不會存在由于搭板的位移而使道路結構遭受破壞，因此推薦把近臺端制成倒角。

(3)搭板施工技術

在對混凝土搭板進行施工的時候，應該嚴格控制施工標準，使之能夠一方面滿足路橋施工的行業要求，另一方面符合國家相關的施工標準，從而最終使工程的各類參數指標得到保障。在壓路機設備進場之后，路面上厚度較小的一些局部有可能在壓路機的壓力下發生碎裂，有時候會出現過薄的路面。為了避免這種情況發生，應該在基層頂面和搭板間保持十厘米間距，而鋪瀝青混凝土的時候，也應首先去除水泥碎石，從而使臺背回填強度得到保證。

2.2 地基處理

高速公路施工中，如果存在橋背軟弱地基問題，很容易發生橋頭跳車的現象，影響交通安全。施工者必須結合工程項目的實際情況，采取必要的應對和預防措施，從而增強道路的承載力，克服地基性能的不足，把公路路堤和橋臺的沉降差維持在最低限度，降低沉降變形的發生幾率。對于施工路段中具有一定厚度的軟土層，因為加入了不少填充物，很容易造成軟土地基移位，最終使基樁承受的壓力增加，進而導致橋臺位移。一旦發生此類現象，便會對伸縮縫造成破壞，甚至使橋面受到影響。為了杜絕此類現象，在選擇回填材料的時候應增強地基部分的剛性，并且適當布設一些基樁來減少地基的側向位移。

如果工程經過一些溝壑地段，這些區域的土壤往往具有比較大的孔隙，土壤中含水也比較多，施工時應該和黏性土層間換土，理由是黏性土層具備相對較高的強度。在確定換土深度的時候，應結合溝壑地段的軟層厚度。假如黏土的含水率不是很高，則也可對其翻曬之后繼續施工。但假如工程在雨季進行，則黏土翻曬難以起到作用，此時推薦以石灰土進行回填，在最大程度上減少路面的沉降變形。

2.3 填筑臺后

對于橋梁引道的沉降，可以將其進一步細分為三個部分，一是地基的沉降、二是路基的沉降，三是路面的沉降。填筑臺后主要針對的是路基的沉降，因此必須嚴格控制填筑材料和填筑施工質量，假如選擇輕型材料進行填筑，則能夠有效降低路面的地基發生沉降，也能夠減輕路堤土體的沉降。在把填筑材料進行壓實以后，能夠在很大程度上增加路堤的壓縮模量從而減輕累積變形等情況的發生。所以，施工者和設計者應該結合實際情況選取臺背材料。結合筆者的施工經驗，推薦在橋臺之后5 里面內，選取性能良好的材料進行填筑。因為路橋之間的過渡區域在物理上為剛柔之間的過渡區域，所以選取的填筑材料的硬度應該被控制居于路基與橋臺之間。因為臺后部分無法做到完全壓實，而對壓實又有著較高的要求，所以必須選用能夠良好壓實的材料進行填筑。并且填筑材料也應具備比較優異的透水性，筆者推薦砂礫土、碎石土等。假如由于材料來源的限制只能使用非滲水性材料，則必須在材料中增添石灰來處理。隨著材料的發展，近年來出現了泡沫混凝土等，這些材料與傳統填筑材料相比密度較低，能夠降低路基重量，因此對于避免路基沉降有著良好的效果。

3 結束語

沉降現象是路橋施工較為常見的現象，通常發生在道路橋梁過渡段，是高速公路交通安全的重點因素之一，所以在高速公路設計和施工的過程中，必須在詳盡分析的基礎上采取有效措施，保障人民的生命財產安全。

［1］李逢晟.公路橋梁沉降段路基路面的施工技術分析［J］.黑龍江交通科技，2013(12):69.

［2］馬東旭.道路橋梁沉降段路基路面施工技術［J］.公路交通科技(應用技術版)，2015(01):254-255 +259.

［3］游元富.淺談道路橋梁沉降段路基路面施工技術［J］.江西建材，2015(06):158.

［4］陳蓉，李俊.道路橋梁沉降段路基路面的施工技術應用解析［J］.科技展望，2015(09):42.

［5］何楊閩，傅程輝.有關公路橋梁沉降段路基路面的施工技術研究［J］.城市道橋與防洪，2013(07):224-226 +19.