面向道橋沉降區(qū)域的路面施工技術(shù)研究

陸 斌

(廣西長長路橋建設(shè)有限公司，廣西 南寧 530003)

隨著我國道橋事業(yè)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，道橋工程沉降區(qū)域的路面施工技術(shù)逐漸成為了廣大學(xué)者關(guān)注的問題，此類問題通常涉及到通車期間的跳車問題及駕駛的舒適性，因此，對于道橋沉降區(qū)域路面施工技術(shù)的深入研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前，我國道橋工程領(lǐng)域的技術(shù)正突飛猛進(jìn)，是全面推動城市化進(jìn)程的主要驅(qū)動力，盡管相關(guān)道橋部門正逐步加大對該領(lǐng)域工程的投入和重視程度，但實(shí)際的工程質(zhì)量及驗(yàn)收效果往往達(dá)不到預(yù)期要求[1]。以梁臺和搭板等部分為例，經(jīng)常出現(xiàn)異常沉降及橋頭跳車等問題，這不僅對行車的安全構(gòu)成威脅，更會使沉降程度進(jìn)一步加劇，影響道橋設(shè)施以及車輛的使用壽命，通過對已有文獻(xiàn)以及出現(xiàn)的危險(xiǎn)事故的細(xì)致分析可知，多數(shù)安全隱患及事故的發(fā)生與道橋沉降區(qū)域的路面施工有關(guān)，例如橋頭跳車將增加橋體結(jié)構(gòu)的變形速度，致使結(jié)合縫、結(jié)合面受損。本文通過對道橋沉降區(qū)域路面異常沉降因素的詳細(xì)歸納，將道橋沉降區(qū)域的組織架構(gòu)部分進(jìn)行細(xì)化，進(jìn)而得出有效的路面施工技術(shù)方案，可為此類工程的施工提供一定的指導(dǎo)。

1 道橋沉降區(qū)域路面異常沉降因素

1.1 橋臺沉降區(qū)域結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)因素

在道橋工程領(lǐng)域的建設(shè)過程中，對于路基經(jīng)常使用粗粒填料法、混凝土搭板法以及強(qiáng)化鋼筋法等處理措施，這些措施的目的均為降低道橋沉降區(qū)域的剛度差異，以路基結(jié)構(gòu)升級來進(jìn)一步提高整體的韌度，最大程度上減少行車過程中的跳車情況發(fā)生，通過對實(shí)際路段的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，搭板結(jié)構(gòu)是工程建設(shè)和施工過程中較為常用的模式，但其防跳車效果通常并不理想[2]。典型的橋臺構(gòu)造如圖1所示。

圖1 典型的橋臺構(gòu)造示意圖

由公路的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)可知，全部橋梁、通道以及涵洞均應(yīng)使用橋臺背進(jìn)行填埋處理，因臺背填埋技術(shù)的施工過程比較復(fù)雜，同時也受諸多工程方面的因素影響，如施工過程中的物料、工藝以及施工設(shè)備等，這其中還與施工者的經(jīng)驗(yàn)有著很大的關(guān)系，任何一個環(huán)節(jié)最后的施工標(biāo)準(zhǔn)如果不達(dá)標(biāo)，均會給最終的填埋、壓實(shí)質(zhì)量造成影響，這是產(chǎn)生異常沉降的主要因素，此外，因路段常通車量較大，因此載荷較大，會使道橋地基產(chǎn)生形變，加之氣候因素的影響，道橋在長期的使用過程中會逐漸發(fā)生不同程度的沉降，給路面的平整性帶來影響[3，4]。

1.2 引道地基施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)

通過對實(shí)際工程的具體研究發(fā)現(xiàn)，公路發(fā)生橋頭跳車的情況多數(shù)與地基沉降因素有關(guān)，而產(chǎn)生沉降的直接因素是結(jié)構(gòu)的初始設(shè)計(jì)階段不夠合理。在地基的施工過程中，并沒有對具體的工程情況作出正確的評估和判斷，例如在工程施工過程中所設(shè)置的鉆孔較少，且鉆探的深度不夠，因此無法準(zhǔn)確定位地基軟土層的實(shí)際位置，對軟土的成分及深度的研究分析不到位，且對軟土地基的模擬分析不足，無法獲取準(zhǔn)確的工程試驗(yàn)數(shù)據(jù)，最終使地基的實(shí)際狀況與設(shè)計(jì)要求不符，這同樣會引起道橋軟土路基的趨勢性沉降，雨水等環(huán)境更會加快路基的損壞進(jìn)程，使得其強(qiáng)度及抗剪切能力減弱[5，6]。

2 道橋沉降區(qū)域的架構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 合理設(shè)計(jì)道橋沉降區(qū)域結(jié)構(gòu)

充分加強(qiáng)對施工過程中道橋沉降區(qū)域搭板長度以及強(qiáng)度監(jiān)測的重視程度，可從宏觀層面上將施工隱患降到最低。當(dāng)前，我國仍未有關(guān)于道橋沉降區(qū)域搭板的一套完整設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)或可參照系統(tǒng)，部分施工單位根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)或現(xiàn)場的實(shí)際需要來進(jìn)行施工，這對于道橋本體的安全性構(gòu)成潛在的威脅。應(yīng)在施工前期做好充分的準(zhǔn)備工作及各項(xiàng)事故應(yīng)急預(yù)案，在施工中也應(yīng)根據(jù)實(shí)際橋臺路堤以及橋臺的沉降程度來設(shè)計(jì)搭板的長度，通常路基的施工過程采取土工格柵的技術(shù)策略，可將土層的抗剪切強(qiáng)度最大限度發(fā)揮出來，同時縮短路基填埋位移和土層側(cè)方的移動，進(jìn)而使得路基整體的穩(wěn)定性得以增強(qiáng)，因此，合理設(shè)計(jì)道橋沉降區(qū)域的結(jié)構(gòu)對工程整體質(zhì)量的把控具有重要意義[7]。

2.2 嚴(yán)格規(guī)劃緩和沉降區(qū)域

對道橋沉降區(qū)域軟土地基以及路堤進(jìn)行處理時，應(yīng)對橋臺混凝土以及瀝青混凝土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行綜合衡量，尤其是填埋路基的強(qiáng)度，對不同程度的沉降區(qū)域分別標(biāo)記，同時，規(guī)劃較為合理的緩和沉降區(qū)域。此過程應(yīng)確保沉降區(qū)域的強(qiáng)度、韌性等具有充分的漸變特性，一般來講，橋臺與路堤間漸變寬度應(yīng)>50 m，而將道橋沉降區(qū)域的差值控制在5 cm以內(nèi)，斜坡填埋處理過程如圖2所示。

圖2 斜坡填埋處理過程示意圖

2.3 分析道橋沉降區(qū)域的地基與路基條件

路面地基在長期承載較強(qiáng)的荷載時，會產(chǎn)生一定的沉降，通過土工復(fù)合鋼筋材料，可提高路面地基的載荷能力，防止地基沉降效果顯著，因此，道橋沉降區(qū)域的路面施工技術(shù)應(yīng)符合路基設(shè)計(jì)的國標(biāo)規(guī)范，即確保路基的沉降值在10 cm以內(nèi)，沉降幅值差在5 cm以內(nèi)，將道橋沉降區(qū)域的地基條件和路基條件視為沉降區(qū)域的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分[8]。

3 路橋沉降區(qū)域路面的施工方案

3.1 橋臺軟基施工

橋臺的軟土層施工技術(shù)常分為水泥粉噴樁、模塑排水以及爆破法等。水泥粉復(fù)合噴樁工藝對軟土層地基具有良好的加固效果，且施工周期短，在工期和質(zhì)量的管控方面性能卓越，但對于施工技術(shù)本身而言，其工程造價(jià)相對較高、超荷載預(yù)壓施工時間較長、沉降值較高。因此，在橋臺路基施工策略的選取方面，應(yīng)參照實(shí)際的工程狀況，最大程度上減弱軟土路基異常沉降情況的發(fā)生，尤其是對于在橋臺區(qū)域進(jìn)行較長時間的施工來說，增強(qiáng)其地基的載荷能力以及牢固性效果顯著[9-10]。軟基換填施工數(shù)據(jù)明細(xì)如表1所示。

表1 軟基換填施工數(shù)據(jù)明細(xì)表

3.2 路堤填料選取

在路堤材料的選取方面，需預(yù)先進(jìn)行土質(zhì)測試，通過對比所獲取的實(shí)際土質(zhì)數(shù)據(jù)，采取具有較好填埋性能的材料來進(jìn)行填埋，常規(guī)的做法是選取富水量較低的材料作為填埋對象，如沙石土等，但禁止使用沼澤土或淤泥等雜物進(jìn)行填埋[11]。

4 結(jié)語

通過大量的工程數(shù)據(jù)分析和對比以及具體的施工經(jīng)驗(yàn)可知，引起跳車情況發(fā)生的直接原因是橋臺引道和路基間強(qiáng)度失衡而形成的異常沉降，這就需要工程技術(shù)人員在施工過程中結(jié)合現(xiàn)場的工程地質(zhì)情況來設(shè)計(jì)較為合理的施工方案，并提前制定事故預(yù)警機(jī)制和應(yīng)對措施，側(cè)重于對道橋沉降區(qū)域地基的處理方法和引道、橋臺等部分施工質(zhì)量的管控，選取質(zhì)量達(dá)標(biāo)的路堤填埋材料，并做好相應(yīng)的防水、排水措施，降低沉降區(qū)域異常沉降現(xiàn)象的發(fā)生幾率，進(jìn)而避免跳車情況的發(fā)生。本文通過對道橋沉降區(qū)域路面施工技術(shù)的詳細(xì)分析和研究，以期為此類工程的施工提供有效的參考意見。

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