道路橋梁工程中沉降段路基路面施工技術(shù)研究

孫姍姍

摘 要：道路橋梁施工中，受施工環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境的影響，路基路面會(huì)出現(xiàn)沉降問(wèn)題，后期使用中也可能發(fā)生沉降。如果不采取有效措施及時(shí)處理，很容易出現(xiàn)橋頭跳車(chē)現(xiàn)象，會(huì)對(duì)道路橋梁的整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，為解決此問(wèn)題，有必要在橋頭設(shè)置搭板。路面路基填筑完成后，需要一定時(shí)間冷卻，在此期間，路基路面很容易受外界影響而出現(xiàn)彈性變形情況。道路橋梁土體和橋臺(tái)之間的距離非常近，它們之間的受力體系相互影響，不能完全發(fā)揮出各自?xún)?yōu)勢(shì)，時(shí)間一長(zhǎng)，路基路面就會(huì)出現(xiàn)不同程度的損壞。此外，道路橋梁因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，在車(chē)輛荷載力位置與搭板支撐路基段位置會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)高峰值的路基應(yīng)力，一旦橋面車(chē)輛通行過(guò)程中經(jīng)過(guò)搭板末端位置，路基將會(huì)承受巨大的壓力。而這部分的承受能力相對(duì)較弱，很可能導(dǎo)致路基嚴(yán)重變形，使路基路面出現(xiàn)嚴(yán)重沉降。其將導(dǎo)致道路和橋梁的高效性和可靠性顯著降低，甚至導(dǎo)致嚴(yán)重的交通事故和重大損失，進(jìn)而導(dǎo)致該項(xiàng)目的巨大經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)導(dǎo)致建筑成本的顯著增加及對(duì)裝配體質(zhì)量的重大影響，從而影響公司聲譽(yù)。基于此，文章就道路橋梁工程中沉降段路基路面的施工技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要探討。

關(guān)鍵詞：道路橋梁;沉降段;路基路面;施工技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：U416.04;U445.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1064（2021）05-090-03

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.05.043

1 道路橋梁工程路基路面沉降機(jī)理

1.1 路堤變形機(jī)理

道路橋梁工程實(shí)施過(guò)程中，會(huì)受到地形、施工條件等客觀(guān)因素的影響，一定要注意選擇普通的黏性土作為臺(tái)背填充料，確保土方水量，如果水量達(dá)不到最佳狀態(tài)，出現(xiàn)沉降變形的幾率就會(huì)加大。由于路堤自重過(guò)大，且車(chē)流量負(fù)荷過(guò)大，二者相互影響，都會(huì)引發(fā)路堤變形[1]。

1.2 臺(tái)背地基變形機(jī)理

道路橋梁工程建設(shè)有時(shí)會(huì)選擇在溝壑地區(qū)，這類(lèi)地區(qū)地勢(shì)復(fù)雜，通常是橋梁變形多發(fā)地，由于地基基礎(chǔ)較弱、強(qiáng)度不高、含水量高、土壤空隙較大，會(huì)使該地區(qū)極易發(fā)生地基變形情況。在道路橋梁施工中，橋頭高度一般會(huì)比路段高出5cm～10cm，這也可能引起地基沉降問(wèn)題。

1.3 橋頭搭板設(shè)置機(jī)理

道路橋梁工程中，路基與橋頭搭板之間的距離較近，承受應(yīng)力較小，會(huì)引發(fā)受力不均勻問(wèn)題。車(chē)輛行駛過(guò)程中，路基作用力主要集中在汽車(chē)荷載作用點(diǎn)和搭板支撐路基端點(diǎn)上，當(dāng)車(chē)輛運(yùn)行至搭板末端時(shí)，搭板末端路基承受的應(yīng)力值最大，這就會(huì)導(dǎo)致變形程度加大，很容易在搭板末端出現(xiàn)橋梁沉降情況。

2 道路橋梁工程中沉降段的危害

道路橋梁建設(shè)開(kāi)創(chuàng)了中國(guó)交通建設(shè)的新階段，此方面的發(fā)展直接影響著城市的整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，這表明了道路和橋梁建設(shè)的重要地位。同時(shí)，道路和橋梁施工中存在的問(wèn)題非常重要，這也是施工單位應(yīng)避免出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的原因，并且在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)也應(yīng)及時(shí)采取合理的解決措施，以高效解決這些問(wèn)題。通常，在道路和橋梁建設(shè)中經(jīng)常出現(xiàn)過(guò)渡段沉降問(wèn)題。沉降段出現(xiàn)問(wèn)題主要是由路基路面壓實(shí)不均勻，填充過(guò)程不規(guī)則，填充材料性能差異大或原始平臺(tái)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等造成。當(dāng)車(chē)輛或行人在道路橋梁過(guò)渡段行駛時(shí)，會(huì)經(jīng)常發(fā)生跳車(chē)現(xiàn)象，并且極大威脅著行人和車(chē)輛的安全。

在道路低密實(shí)度部分，通行車(chē)輛和行人的危險(xiǎn)主要體現(xiàn)在車(chē)輛過(guò)度消耗和駕駛員舒適度降低方面，同時(shí)這也可能是造成交通事故的直接原因。跳車(chē)現(xiàn)象也是對(duì)道路和橋梁本身結(jié)構(gòu)的一種破壞，會(huì)直接增加對(duì)橋頭和路面的破壞，形成巨大危害。現(xiàn)階段，一些地區(qū)的道路發(fā)生了坍塌現(xiàn)象，嚴(yán)重威脅了人們的生命安全[2]。

3 道路橋梁工程中沉降段沉降的原因

我國(guó)道路橋梁建設(shè)不斷發(fā)展，建設(shè)規(guī)模越來(lái)越大，技術(shù)也越來(lái)越精湛。但是在道路橋梁施工過(guò)程中仍存在一些問(wèn)題，如施工技術(shù)不成熟、沉降結(jié)構(gòu)不科學(xué)、施工環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)不合理等，導(dǎo)致道路橋梁使用時(shí)出現(xiàn)橋頭跳車(chē)、質(zhì)量差等問(wèn)題，不僅大大縮短了道路橋梁的使用壽命，還給道路橋梁建設(shè)帶來(lái)了不良影響。施工建設(shè)單位逐漸提高對(duì)道路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)的重視程度，應(yīng)采用科學(xué)有效的施工技術(shù)確保工程施工質(zhì)量，為人們出行提供安全保障。

3.1 不能連接橋頭平板和擴(kuò)束器

在道路橋梁建設(shè)中，橋頭建造和施工主要以平板形式進(jìn)行，橋頭平板的建造非常重要，該板是橋面和道路平臺(tái)之間的重要支柱。在填充橋柱和橋面時(shí)，由于缺乏施工技巧，填充材料無(wú)法很好地注入連接器中，從而在橋面和橋之間形成較大間隙，對(duì)實(shí)際應(yīng)用造成巨大安全隱患。在進(jìn)一步使用時(shí)，這將嚴(yán)重影響車(chē)輛的速度和安全性。如果偏差較大，則在橋梁使用一段時(shí)間后，將形成更嚴(yán)重的沉降。造成這種現(xiàn)象的主要原因是，地質(zhì)人員缺乏施工人員的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，實(shí)際施工中的填充材料不合理。結(jié)果導(dǎo)致填充材料不符合實(shí)際構(gòu)造情況，進(jìn)而致使沉積物出現(xiàn)[3]。

3.2 支柱后面的堤壩沒(méi)有完全壓縮

在施工過(guò)程中，施工單位應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況對(duì)土壤質(zhì)量進(jìn)行徹底分類(lèi)，不同質(zhì)量的土壤所需的壓實(shí)程度不同。當(dāng)大壩在基臺(tái)后被壓實(shí)時(shí)，許多因素都會(huì)影響其壓實(shí)程度。其中，最重要的是設(shè)計(jì)師的施工技術(shù)和施工過(guò)程。重建材料的質(zhì)量也對(duì)道路的壓實(shí)度有重要影響。在建造后使用橋梁時(shí)，由于道路上車(chē)輛數(shù)量的持續(xù)增加，對(duì)橋梁承載能力的需求也在增加。使用多年后，橋梁將需要對(duì)其進(jìn)行不同程度的填充。由于道路和橋梁暴露在自然環(huán)境中，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的外界因素影響，如風(fēng)、雨等都會(huì)對(duì)整體工程產(chǎn)生一定影響。道路崎嶇不平，極大影響了車(chē)輛的安全性和穩(wěn)定性，產(chǎn)生了嚴(yán)重的安全隱患，威脅著人們的出行安全[4]。

3.3 道路橋梁沉降段本身不平整

道路橋梁施工平整度試驗(yàn)是道路施工的重要標(biāo)準(zhǔn)。其是道路建設(shè)質(zhì)量的重要體現(xiàn)，是行車(chē)安全的重要保證。在道路和橋梁工程實(shí)際施工時(shí)，負(fù)責(zé)的技術(shù)人員必須首先優(yōu)化并不斷完善現(xiàn)有施工技術(shù)，并及時(shí)引進(jìn)先進(jìn)的施工機(jī)械和技術(shù)手段，以有效提高整體施工質(zhì)量。所以，施工時(shí)必須嚴(yán)格符合施工要求的標(biāo)準(zhǔn)，并按照相應(yīng)規(guī)范和制度開(kāi)展相關(guān)工作，以確保施工質(zhì)量和道路的平坦度符合預(yù)期要求。

4 道路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)應(yīng)用

4.1 科學(xué)處理路基

現(xiàn)階段，我國(guó)的沉降段路基路面施工技術(shù)已經(jīng)比較成熟，形成了一整套施工技術(shù)流程，而其中最重要的一個(gè)步驟就是對(duì)路基進(jìn)行妥善處理。在這個(gè)過(guò)程中，施工技術(shù)人員可根據(jù)施工段路基的實(shí)際情況，選擇和應(yīng)用不同的處理技術(shù)，從而保證道路橋梁的最終施工質(zhì)量。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動(dòng)下，我國(guó)的科學(xué)技術(shù)研究不斷取得新成果，道路橋梁工程施工的技術(shù)含量也大幅提升，路基處理技術(shù)自然越來(lái)越復(fù)雜。比如泡沫混凝土處理技術(shù)就是一種極具代表性的新型路基處理技術(shù)，泡沫混凝土的密度較小，處理和應(yīng)用難度也較小，同時(shí)其還具有突出的路基結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整能力，能夠提升路基穩(wěn)定性，避免路基變形等一系列問(wèn)題，技術(shù)人員可對(duì)類(lèi)似的新技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，保障路基處理效果[5]。

4.2 合理設(shè)置搭板

道路橋梁工程沉降段路基路面施工技術(shù)具有一定的復(fù)雜性，而設(shè)置搭板是其中比較簡(jiǎn)單卻十分重要的步驟，如圖1所示。施工技術(shù)人員應(yīng)關(guān)注以下搭設(shè)要點(diǎn)：第一，道路橋梁工程之上行駛的車(chē)輛往往重量比較大，在長(zhǎng)期大重量碾壓以后，路基路面不可避免地會(huì)發(fā)生開(kāi)裂問(wèn)題，施工設(shè)計(jì)人員必須要根據(jù)路基路面結(jié)構(gòu)的實(shí)際特點(diǎn)，做好頂面設(shè)計(jì)和擋板設(shè)計(jì)工作，使之保持在統(tǒng)一水平線(xiàn)上，避免搭板頂面和道路橋梁工程底層錯(cuò)開(kāi)等問(wèn)題。第二，在設(shè)置搭板的過(guò)程中，施工單位應(yīng)采取措施確保搭板頂面的水平性，從而解決路基結(jié)構(gòu)和道路橋梁工程過(guò)渡不自然的問(wèn)題，降低沉降段路基路面施工可能存在的問(wèn)題[6]。

4.3 對(duì)橋臺(tái)軟基進(jìn)行合理施工

一般來(lái)說(shuō)，施工技術(shù)人員可借助水泥粉噴樁地基技術(shù)、爆破擠淤法等進(jìn)行施工，這兩種技術(shù)都能適應(yīng)橋臺(tái)軟基處理需求。其中的水泥粉噴樁地基施工技術(shù)具有突出的基礎(chǔ)效果，在合理利用這一技術(shù)的基礎(chǔ)上，橋臺(tái)軟基的施工效率會(huì)大幅度提升，施工所需的時(shí)間將會(huì)更短，但是這種技術(shù)也有一定的不足之處，即應(yīng)用成本比較高，不能適用于大規(guī)模、長(zhǎng)時(shí)間施工。所以，施工技術(shù)人員可以根據(jù)橋臺(tái)軟基施工的具體情況，考慮本次施工的技術(shù)目標(biāo)，尋找其他施工技術(shù)保證施工效果，比如可利用橋臺(tái)預(yù)壓施工技術(shù)提升地基結(jié)構(gòu)承載力，從而降低后續(xù)使用中出現(xiàn)沉降的概率。

4.4 科學(xué)開(kāi)展填充工作

沉降段路基路面施工技術(shù)涉及多個(gè)施工要點(diǎn)，其中填充施工是最不容忽視的一個(gè)技術(shù)要點(diǎn)，施工技術(shù)人員應(yīng)嚴(yán)格遵守施工設(shè)計(jì)流程進(jìn)行填充施工。首先，要對(duì)道路橋梁工程施工段軟土路基進(jìn)行有效處理，保證道路與橋梁工程的地基處理效果，從而提升道路橋梁工程的硬度和支撐力，使之能夠在復(fù)雜的環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定，提升道路橋梁工程的使用壽命。更重要的是，在對(duì)道路橋梁工程沉降段進(jìn)行填充時(shí)，軟土路基結(jié)構(gòu)將會(huì)發(fā)生變化，原本就略有不足的道路橋梁工程承載力將會(huì)進(jìn)一步下降。隨著時(shí)間的推移，路基結(jié)構(gòu)必然會(huì)發(fā)生位移，致使道路橋梁工程無(wú)法保證長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定通行。所以，道路橋梁工程的施工技術(shù)人員可通過(guò)對(duì)道路橋梁工程沉降段實(shí)際情況進(jìn)行分析，了解道路橋梁工程出現(xiàn)位移、沉降的具體原因，以此為基礎(chǔ)調(diào)整填充施工的具體方法，從根本上解決道路橋梁工程路基結(jié)構(gòu)位移的問(wèn)題，使道路橋梁工程的使用年限得到保障。

4.5 做好臺(tái)后填筑工作

道路橋梁工程沉降段路基路面施工技術(shù)可以分成多個(gè)步驟分析，而臺(tái)后填筑施工無(wú)疑是其中最值得進(jìn)行研究的內(nèi)容，其能夠避免道路橋梁工程路堤結(jié)構(gòu)沉降問(wèn)題。從實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，常見(jiàn)的路堤沉降原因包括路基沉降、結(jié)構(gòu)變形等，施工技術(shù)人員必須要采取針對(duì)性措施解決上述問(wèn)題。首先，施工技術(shù)人員可對(duì)填筑施工所需要的材料進(jìn)行篩選，根據(jù)本次施工的質(zhì)量要求等，判斷不同材料的適用程度，并結(jié)合材料的性?xún)r(jià)比等確定材料的采購(gòu)方案，保證填筑施工的有效性，避免路堤沉降問(wèn)題。其次，要加強(qiáng)填筑施工管理工作，對(duì)填筑施工的各個(gè)要點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確把握，對(duì)不規(guī)范操作進(jìn)行糾正調(diào)整，從而保證施工的最終質(zhì)量。在施工過(guò)程中，應(yīng)避免填筑不到位、材料不符合施工要求等問(wèn)題，從而使路堤結(jié)構(gòu)沉降得到有效控制。

4.6 排水施工技術(shù)

道路橋梁工程路基路面沉降段施工技術(shù)的復(fù)雜性不言而喻，其施工質(zhì)量很容易受到外界因素影響，比如在降水量較大的雨季，沉降段路基路面的施工難度就比較大，其建成后的使用性能也更容易受到影響。所以，在降水量比較豐富的地區(qū)進(jìn)行施工時(shí)，施工單位應(yīng)著重考慮排水施工問(wèn)題，做好路基路面排水施工，嚴(yán)格遵守排水溝施工工藝流程，如圖2所示。應(yīng)加強(qiáng)溝槽開(kāi)挖施工，并根據(jù)路基路面實(shí)際施工情況埋設(shè)排水管等，從而將大規(guī)模降水帶來(lái)的負(fù)面影響控制在一定范圍內(nèi)，避免雨水積水帶來(lái)的填土結(jié)構(gòu)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，避免雨水浸泡造成的路基路面工程損壞問(wèn)題。同時(shí)，施工單位還需要做好路基結(jié)構(gòu)的加固工作，借助超載預(yù)壓技術(shù)對(duì)道路橋梁工程沉降段路基進(jìn)行處理，結(jié)合具體的路基情況做好回填施工，技術(shù)人員可根據(jù)樁基礎(chǔ)所受應(yīng)力數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，適當(dāng)提升地基加固處理的有效性，從根本上避免沉降段路基路面施工問(wèn)題。

4.7 其他技術(shù)要點(diǎn)

除了上述幾點(diǎn)內(nèi)容之外，施工單位還需要關(guān)注沉降段路基路面工程材料的選擇，目前市面上各種各樣的施工材料層出不窮，其有著不同的尺寸、不同的價(jià)格和不同的性能，如果采購(gòu)人員未能做好材料篩選，沉降段路基路面施工效果必然會(huì)大打折扣，很容易出現(xiàn)沉降、開(kāi)裂、位移等問(wèn)題。因此，施工單位應(yīng)充分意識(shí)到加強(qiáng)材料選擇的重要性，在施工還未正式開(kāi)始時(shí)對(duì)市面上的材料進(jìn)行篩選，根據(jù)工程勘察結(jié)果選擇性能和價(jià)格適用的材料作為候選，而后對(duì)候選材料的性能等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以?xún)?yōu)中選優(yōu)為根本原則確定材料種類(lèi)。當(dāng)然，材料必須要具有突出的防滲能力，還需要具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和可壓實(shí)性，否則很難滿(mǎn)足施工的具體需求。最后，還需要加強(qiáng)人員培訓(xùn)考核工作，對(duì)參與工程建設(shè)的人員進(jìn)行統(tǒng)一培訓(xùn)，將施工中使用的技術(shù)要點(diǎn)等傳達(dá)到位，并通過(guò)有效考核對(duì)其培訓(xùn)成果進(jìn)行檢驗(yàn)，確保其能夠熟練掌握自身工作所需的技術(shù)。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，道路橋梁工程沉降段路基路面施工技術(shù)具有一定的復(fù)雜性，但其應(yīng)用效果非常突出，因此施工單位必須要盡快提升對(duì)施工技術(shù)的重視程度，并根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)理順施工技術(shù)要點(diǎn)，從根本上提升沉降段路基路面施工效果。除了要做好材料選擇、人員培訓(xùn)之外，還需要關(guān)注排水施工技術(shù)、臺(tái)后填筑施工技術(shù)、搭板設(shè)置技術(shù)等，從根本上提升沉降段路基路面施工質(zhì)量。另外，還需要進(jìn)一步分析沉降段路基路面施工技術(shù)，消除目前技術(shù)體系中存在的一系列問(wèn)題，提升道路橋梁工程的使用穩(wěn)定性。

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