公路橋梁沉降段路基路面的施工技術應用研究

陳 楠

(山西路橋第二工程有限公司,山西 臨汾 041000)

隨著我國社會經濟的快速發展，橋梁與高速公路方面的建設技術水平也獲得了很大程度的提高。但由公路與橋梁連接處的情況看來，沉降段路基路面依然存在很多問題，嚴重影響了建筑物的使用性能。基于此，下文將做出詳細分析。

1 公路橋梁工程路基路面沉降危害性

在交通建設項目中，道路橋梁屬于十分關鍵的組成部分，若橋梁工程施工期間出現路基路面沉降問題則會嚴重影響車輛的正常通行。對此，施工單位必須給予高度重視。同時，當前公路橋梁中出現的路基路面沉降問題也很容易導致橋頭跳車問題，極易引發安全交通事故問題，對人們的經濟及人身財產安全帶來了嚴重的負面影響，并對公路道路橋梁自身結構產生一定損害，破壞了工程的結合縫。對此，施工企業必須采取合適的施工技術，以切實保障公路橋梁工程的質量水平。

2 公路橋梁沉降機理分析

2.1 臺背地基變形機理

橋涵結構發生變形的主要地段則是溝壑，此地段土壤具備較大的壓縮性，且地基的強度、含水量以及孔隙率均較大，地段變形能力較強。相較普通路段，橋頭路段的建筑高度也更大，這些高出的路基會引起一定的附加應力，從而導致地基沉降問題。

2.2 路堤變形機理

在道路施工期間最常使用的臺背回填材料便是粘性土，且此類土體的密實度與壓實度很容易受到施工現場地形以及施工條件的影響，若實施力度不夠，則會影響土方的含水量，無法達到標準的密實度，從而為地基沉降埋下了隱患。這樣的公路在實際使用過程中，地基會因車輛車載以及自重等因素的影響，原本不夠的密實度會進一步增大，從而導致沉降問題。相較利用混凝土筑成的橋臺，臺背填土的柔性較大，在受到車輛荷載作用時，這兩種材料會發生不同程度的變形，從而導致差異沉降問題。

2.3 橋頭搭板沉降問題

當路基支撐落點為橋臺的牛腿時會發生彈性支撐現象，且離橋臺較近部分土體的承受應力更小，離橋臺較遠土體承受的應力較大，以致出現受力不均勻問題。由縱向來看，汽車荷載不斷移動，以致引發兩段路基應力的峰值，其中一個在車輛荷載的直接位置，另一個在搭板支撐的路基端部。由于汽車處于行駛狀態，當通過搭板末端時，路基受到的縱向應力數值會達到峰值，因此路基變形程度也更大，搭板末端會出現更大的沉降問題。除此之外，由于無法準確計算路基的沉降量，當沉降變形較大時，搭板與板后路基在縱向產生的坡度差異較大。

3 公路橋梁沉降段路基路面施工存在的問題

首先是結構問題，在公路橋梁施工階段一般采用鋼筋以及混凝土等鋪設材料，且施工期間這些技術也是橋梁改造的重點所在，以提高橋梁自身的承重及抗壓能力。但相關施工數據可以證明，在橋梁施工期間鋪設鋼筋并無法有效阻止車輛跳車問題，也就是說橋梁的相關結構需要得到進一步改進。其次是路面壓實問題，在公路橋梁施工過程中，填土作業具備十分重要的作用，但受填土質量以及施工作業等因素的影響，臺背方向填土作業具備較大難度，一旦填土施工期間出現問題則會影響路面的壓實度，而正是因為填土壓實度不夠才會導致路面下沉問題。同時，若橋梁施工期間有大型車輛通過，路基路面也會發生不同程度的下沉。最后是地基問題，在路基路面施工期間出現下沉問題會導致跳車現象，這主要是在橋梁施工前，企業并未科學設計施工流程，以致路基路面結構不合理。除此之外，施工人員若在設計期間沒有實地考察，沒有全面掌握現場的土質情況也會導致施工期間因土質太軟而出現路基下沉問題。

4 實際案例分析

4.1 工程概況

孫家溝大橋位于臨縣三交鎮，設計為6孔雙線橋康，全長287.63 m。其與臨離高速公路上跨交，交叉關系為：鐵路里程范圍為MDⅡK40+259.90～MDⅡK40+547.53，交叉點里程為MDⅡK40+338.66，被交叉臨離高速公路里程：K31+089.9。在工程建設期間，路堤與橋臺連接處、路堤與橫向結構物連接處均設置過渡段。且根據施工現場情況采取合理的排水設施，并在過渡段路堤兩側設置防護砌體。為了提升沉降段的施工質量水平，預防發生橋頭跳車問題，企業應采取以下幾種施工技術有效控制質量。

4.2 設置搭板

4.2.1設置搭板方法

首先，受汽車荷載作用的影響路面厚度與剛度會逐漸改變，額外增加了施工作業量。對此，在設置搭板時應確保搭板與路基面頂面保持在同一水平高度，確保橋面層底部搭板頂面標高一致。其次搭板頂面的標高也應與正常路段路基的標高保持一致，以解決路基與橋梁的過渡問題，并保證搭板與橋臺連接處保持一致高度。實際施工期間，搭板與路面連接處的標高應略高于設計標高，以便形成預留反向坡。之后在保證路線縱斷面平順的基礎上，根據道路橋梁的沉降差計算坡度大小，以此計算路基沉降差。

4.2.2連接橋臺與搭板

首先是錨栓方面，應將與臺端距離較近的錨栓設置在搭板與臺背之間的橋臺上面，設置水平拉桿與豎直錨栓避免搭板出現縱向滑動問題，以免橋頭凹陷。施工期間可以采用22號鋼筋，確保相鄰鋼筋之間的距離為75 cm～80 cm。若錨栓處于豎直方向時會損壞搭板與牛腿，此時應同步移動限制位移與水平拉桿方向。其次是支座方面，應在靠近搭板臺端下面鋪設1 cm～2 cm厚的油氈墊層，此次工程中選擇了規格為150 mm×150 mm的板式橡膠支座，且支座相鄰距離為80 cm。再次是倒角方面，為了避免出現搭板移動損傷道路及路面的問題，企業應將牛腿邊緣以及臺端上邊緣設置為倒角。最后是填縫材料方面，為了防止搭板與橋臺連接處滲入雨水，應利用麻絮、玻璃纖維等材料填入裂縫中，之后再灌入較稀的瀝青。

4.2.3搭板具體施工

施工企業應根據行業規范與國際標準設置混凝土搭板，以有效保證混凝土的平整度與表面坡度，提升橋梁的施工質量。此次施工期間采用了壓路機，由于較薄基層很容易被壓碎，因此在搭板實際施工期間應在搭板混凝土頂面與基層頂面中間預留10 cm的距離，且在鋪設瀝青混凝土材料時也應先鑿去已鋪設好的碎石基層，從而保證臺背的回填強度，具體搭板設置如圖1所示。

4.3 地基處理

為了有效預防橋頭跳車問題，企業應有效解決橋背地基過軟問題，施工過程中，企業應結合現場實際情況采取有效技術，以改善原有地基性能，提升其承載能力，減少因路基沉降導致的變形問題，避免出現錯臺現象。在厚度角度軟土地基修筑高路堤時往往會出現地基側向移動問題，從而增大了基樁壓力，以致橋臺出現水平位移問題。這些現象均會嚴重破壞支座及伸縮縫，影響了橋臺與橋面的穩定性。為了避免非正常位移現象，施工期間應采用較輕的回填材料，以提升地基剛性，或者利用基樁抵制地基側向移動問題。溝壑路段的土壤含水率較高且孔隙率較大，實際處理過程中，企業將此土壤與黏性土壤進行換填，并根據軟層厚度確定換土深度。若填土高度在4 m以下時，應保持0.6 m左右的開挖深度，若填土高度更大時應考慮開挖至1 m以上。且回填的黏土必須進行曬晾，一定程度后才可以進行回填壓實。一般土方的填筑厚度不大于30 cm，在厚度未達到標準之前應采取相關的壓實措施。

4.4 填筑后臺

地基沉降以及路基本體的壓縮變形屬于路堤沉降的主要引發因素，一般而言，路面的壓縮變形不會產生太大影響，施工期間不予重點考慮。而路堤沉降可以分為瞬時沉降、主同結沉降以及次同結沉降等幾種類型，且其中主同結沉降以及次同結沉降會導致嚴重的橋頭跳車問題。為了避免沉降段沉降問題，施工時不能僅僅搭設橋頭搭板，若搭板填料不具備標準的壓實度，也會導致路堤不均勻沉降問題，甚至還會導致搭板脫空問題。對此，施工期間應嚴格遵照相關標準規定，利用夯實機與壓路機在距離路基頂大于1 m處進行多次來回壓實，且填筑材料也應選擇強度高、摩擦力大且透水性較好的材料，比如砂石、砂粒等。除此之外，施工期間還可以修建盲溝以有效排除積水，降低沉降程度，或者也可以使用輕型材料，減小壓縮變形程度，此種材料在被壓實后，自身的壓縮模量會得到相應提升，從而可以緩解反復荷載產生的累計變形問題。

4.5 排水施工

實際施工過程中，企業還應做好排水工作，一定程度上預防路基路面的沉降問題。在雨水積累較多的地方開展橋梁工程作業時，還應保證必要數量的水溝與溝槽，以滿足工程的實際需求量。同時，施工人員在施工期間還應及時解決雨水淤積問題，以免雨水腐蝕建筑材料，由根本上保證公路橋梁工程的施工質量。除此之外，企業還應采取其他防護措施，減少雨水對已完成好路基路面的侵蝕問題，進一步預防橋梁路基路面的沉降問題。

4.6 工程實施效果

針對孫家溝大橋工程沉降段路基路面施工期間存在的問題，企業結合實際情況采取了科學有效的應對手段，且順利完成施工任務，提升了橋梁的施工質量水平，在經濟與實用性方面獲得了令人滿意的效果。在本次工程完工后，通過質量檢測發現，填料質量、壓實度等各項指標均滿足施工要求，且整個沉降段施工質量評定合格。在軟土地基處理沉降施工期間，各項指標均滿足技術標準要求，有效控制了橋梁的沉降問題。目前此道路橋梁已經開始恢復通車，且運營情況良好，期間沒有出現橋頭跳車以及路基下沉問題，有效保證了行車的安全性與舒適性，達到了預期的施工效果。

5 結語

在路橋運營期內，公路橋梁沉降段的路面與路基問題嚴重影響了工程的使用周期，且對交通安全也產生了不利影響。對此，在公路橋梁建設期間，企業應針對沉降段路基路面問題采取有效的施工措施，進行綜合治理，以切實保證路橋的施工質量，提升行車的安全性，杜絕因路基路面問題引發交通事故問題。