路橋過渡段路基路面設計要點及沉降處理措施

紀文君

青州市交通運輸局 山東青州 262500

在道路工程的建設中，道路和橋梁的過渡段是重要的部分，其過渡段的設計施工質量和道路的安全使用有著密切關系，這也是其過渡段常出現(xiàn)跳車等不安全現(xiàn)象的重要原因[1]。面對此類情況，為了確保道路橋梁的過渡段具有良好的使用性能，就需要在建設中正視其過渡段的設計施工問題，并積極采取有效的措施實現(xiàn)問題的針對性解決，這也是其工程建設中需要重點關注的內容。

1 過渡段路基路面施工原則分析

①施工期間做到對地基沉降、水平位移的強化監(jiān)控，配置專業(yè)監(jiān)測單位來保證數據檢測結果的精準性，做到將過渡沉降、位移現(xiàn)象的產生控制在允許范圍內。②開展細致性、周密性的現(xiàn)場試驗與地質調研工作，并在此基礎上進行設計方案的審核與論證，保證設計方案的編制符合預期經濟性、可行性要求。③在具體地基施工期間，可依據實際情況采用雙控指標方式來強化質量管控，并強調施工期間進行路面、路基強度的檢測。④針對路基路面施工技術的應用，需在施工前充分考慮施工條件、軟基厚度、工程造價、軟土物理學指標等因素，確保其施工技術應用契合過渡段施工的實際需求。

2 路橋過渡段位置路基路面發(fā)生沉降原因分析

2.1 設計方面因素

對于任何一項工程來說，良好的設計工作能夠確保后續(xù)工程的正常開展，而形成此類沉降的一個重要原因同樣也是來自于設計環(huán)節(jié)中所存在的問題，其中就包含了過渡段的搭板設計方面、橋臺結構設計、壓實工序設計等。具體設計階段，針對于鋪筑橋臺的設計來進行分析可以發(fā)現(xiàn)若是在設計的過程中先將搭板進行壓實再開展后續(xù)的橋臺鋪筑那么就是一種存在問題的工序，此類工序會導致后續(xù)施工質量受到影響從而降低。所以，應該優(yōu)化設計，先鋪筑橋臺，之后展開壓實工序。與此同時，設計階段還須將施工過程排水系統(tǒng)重點考慮其中，如果填筑材料含水量過高，材料的級配設計和設計要求不符，都會影響過渡段主體實際承載性能，從而引發(fā)了一系列沉降問題。

2.2 橋臺背路堤壓實度問題

道路橋梁涉及的施工流程較為繁瑣，在具體的施工過程中，需要兼顧各方面的施工標準，規(guī)范化施工，其中橋梁臺背填土是技術規(guī)范的重點，但從實際應用情況來看，該技術的專業(yè)性過高，再加上影響因素比較多，很多技術操作環(huán)節(jié)沒有落實到位，使得道路橋梁的施工質量受到了較大影響，從而誘發(fā)不均勻沉降的問題。還有就是道路橋梁的來往車輛比較多，道路橋梁在重力負荷的影響下，路面的整體穩(wěn)定性會受到影響。

2.3 路面下沉

最后導致出現(xiàn)路面發(fā)生沉降的原因就是對應的路面下沉原因，而出現(xiàn)此類問題的原因主要就是對應的壓實環(huán)節(jié)中存在問題。針對于一些亞砂質的底層來說其對應的壓實環(huán)節(jié)相對來說比較輕松和簡單[2]。而對于一些粉質的砂土以及帶毛細顆粒的砂土來說其對應的壓實環(huán)節(jié)雖然也比較輕松，但是由于此類砂石中很容易存在飽水高壓的情況，那么一旦出現(xiàn)此類情況也就無法有效地對其進行壓實，此類砂石自身的承載能力也會受到很大的影響。而粘性土的路基壓實的難度相對來說也較小，并且此類路基自身本就含有良好的粘性，因此即使不開展對應的壓實工作也能夠確保其不會出現(xiàn)滲漏等一系列情況，從而提高了整體的防滲透性。

3 道路與橋梁過渡段設計控制措施

3.1 優(yōu)化建設方案

想要確保工程方案設計的科學性則是需要在設計之前讓設計人員前往實地進行勘察工作，在勘察的過程中也需要從多個方面來進行分析和處理，例如從力學結構、建設難度等一系列角度出發(fā)進行分析和思考。并且由于在不同的地區(qū)所開展的工程其自身也需要滿足不同地區(qū)的特點，因此設計人員也需要對整體施工過程中所使用的一系列材料、技術等內容進行具體地分析和探討，從而確定后續(xù)工程的建設基礎。針對于一些長度較長或者是工作量比較大的道橋工程項目來說，其自身的部分工程可能會存在地質環(huán)境突變的情況，此類問題是后續(xù)為工程留下隱患的一個重要原因。針對于此類問題，相關設計人員應當考慮當地的氣候以及地質等一系列因素，對于風力、流量等等都需要提前進行測量和分析，后續(xù)采用計算機建模的方法來設計對應的施工方案，從而確保設計的合理性。

3.2 科學設計沉降段路基路面結構

其次需要對沉降段路基路面的結構進行設計和分析，通常來說，市政路橋工程的設計需要合情考慮到沉降段路基和路面方面的內容。其中沉降段的路面包含了坡面、邊界層和路基主體，同時還需要為其設置對應的護坡，以此來確保在后續(xù)的工程中路堤不會受到雨水的侵蝕現(xiàn)象，進而提高了整體路橋結構的穩(wěn)定性[3]。此外，還應進行地基處理，以提高橋梁軟基的性能，當土工地基厚度較大時，可將一些高性能材料加到填土中，以此來有效提高回填土的強度以及其對應路面基層的承載力，對原路面進行了路面基層處理。而為了確保回填土的質量通常都是選擇了對應的瀝青混凝土，并且在此類混凝土中還會加入一些砂石，以此來進一步提高了整體回填土的承載力和質量，在回填實施過程中，可分層回填，控制每層厚度及各節(jié)間的連接，避免出現(xiàn)施工縫。鋪設1層，并對其相容性、含水量等參數進行檢測，確認符合標準規(guī)范要求后，方可進行下道工序施工。只有控制好上述參數，才能使路基和路面的承載力達到設計要求，減少沉降和變形。

3.3 注重搭板的合理設置

結合某高速公路道路橋梁工程實際情況，設計人員在搭板設計過程中要根據坡度數值確定搭板長度，使其更好地承擔通車時的碾壓力度。與此同時，設計人員要明確根據該方式設置搭板數值并非適用于全部路段，預防沉降問題的效果也有所差異。例如，面向車流量較大、碾壓力較強的路段，設置搭板并不能徹底解決跳車問題，反而可能出現(xiàn)裂縫、磨損等情況，局部下沉的問題也未有效改善。在考慮搭板寬度的設計方案時，設計人員需要對當地的實際情況進行了解和分析，通常來說在進行實地勘察的過程中應當對橋面的寬度進行計算和分析，以此來確保搭板的設計能夠與橋面寬度一致，而后續(xù)進行搭板的過程中也需要將其的邊緣線與緣石邊緣線之間預留大約0.5m左右的空間，在這樣的空間保證之下就可以從最大程度上降低了通車時可能會產生的一系列安全隱患和問題。

3.4 強化路堤填料作業(yè)

填料的選擇關乎到路堤的填筑效果，所以需在填筑作業(yè)前強化開展材料管控工作。施工前，可采用材料對比試驗方式來提升材料選擇的合理性，具體試驗對比內容包括：在使用同種壓實機具的前提下，保持不同類型土壤的壓實度相同，對其開展擊實試驗，并分析同等條件下不同土壤壓實遍數與松鋪厚度之間存在的聯(lián)系。同時，結合篩分測定、聯(lián)合測定的開展來獲取填料的塑限、液限。以檢測試驗結果為依據，進行不同填料性能、質量的分析比對，并結合過渡段路堤填筑作業(yè)需求的分析，選擇適合的填筑材料，避免因填料選擇不合理而影響到路堤的水穩(wěn)定性以及壓實性。

3.5 完善排水施工

針對于當前部分的路橋工程來說，其工程的地底往往會含有大量的地下水，而在此類地質的情況之下進行工程施工很有可能會受到外界降雨問題的影響，因此針對于此類問題就需要相關施工人員在開展施工的過程中能夠對路橋工程做好對應的排水施工，防止其對工程質量造成影響和破壞。在進行抽排水的處理過程中，由于土體環(huán)境的承載壓力驟降那么可能會進一步導致了沉降的問題，相關人員需要對此類情況進行防治，而為了能夠有效防治就需要通過幾個步驟進行施工[4]。首先就是需要對基坑內地排水方式進行選擇，一般來說都是采取了邊坡護理以及管道抽取的方式，并且同時也可以在基坑的外側設計相關的集水井等等。在此類施工過程中需要設置一定的間隔，而間隔的長短則是根據工程實際情況來進行調整和設置。而若是需要在井內安裝潛水泵那么就可以將其與污水管道進行相連，以此來幫助積水地快速排除，防止在完成排水之后所產生的一系列沉降問題。

3.6 強化地基處理，控制沉降

往往橋頭軟弱的地基受到路堤上部荷載的作用，會出現(xiàn)較大的工后沉降，這也是橋梁和路堤出現(xiàn)沉降差重要的原因。為了避免此類情況的發(fā)生，就要對軟地基實施處理，常用的方法包括排水固結、復合地基等。在排水固結的方法中，涉及塑料型排水板、袋裝的砂井、超載的預壓和真空堆載的預壓等手段；在復合地基的方法中，包括有粉噴樁、水泥的攪拌樁和鋼渣樁等形式。兩類方法都具有自身特點，其中排水固結具有較低的工程造價，但其預壓的工期比較長，且工后的沉降也比較大，則通過攪拌樁類型復合地基能夠有效減小地基的總沉降量，且使其在較短的時間趨于穩(wěn)定狀態(tài)，但其造價較高，施工的質量也很難保證。在對橋頭軟基的處置中，一定要確保工期合理，使軟土地基進行加載或者超載的預壓下具備更長時間實現(xiàn)有效固結沉降。

3.7 控制施工精度

在施工的過程中施工的精度也是影響了整體工程的質量，因此相關人員也必須對施工的精度進行控制，從而確保整體工程的質量。在開展施工之前施工人員必須先對施工過程所需要使用的一系列材料以及零件進行測量，并且還需要標注好其對應的尺寸以及數據才能夠開展后續(xù)的施工。針對于開挖回填以及下沉施工等一系列環(huán)節(jié)來說更是如此，若是在施工的過程中出現(xiàn)了材料尺寸不匹配等情況那么極有可能導致出現(xiàn)承載力下降以及應力效果不斷提升的問題，那么在后續(xù)的施工過程中此類問題就會進一步引發(fā)沉降的危害。

3.8 科學壓實

路橋工程在施工過程中為了防止沉降等問題還需要開展壓實的施工處理，以此來確保工程整體的壓實程度能夠符合質量要求。在施工的過程中主要需要通過以下幾個方面進行處理，首先時需要對土壤以及路基的水分進行控制，在確定了水分以及干容量之間的關系之后就需要來為其制作其對應的駝峰水實曲線圖，其中包含了一系列水泥以及沙粒等材料的質量以及級別。其次還需要對碾壓的程度進行控制，通常來說在壓實的過程中都需要利用到一系列相關的機械設備，以此來進一步提高了壓實的效率以及質量。最后，在進行壓實的過程中應當按照從雙側到中間的順序，并且整體的碾壓也應當先開展非振動碾壓再開展振動壓實，在開展非振動碾壓時主要需要將其速率進行控制，一般來說都是控制在2km/h左右，而振動碾壓的速率相對來說較高，一般都是控制在5km/h-6km/h的范圍之內。在實際的壓實過程中，需要先采用非振動碾壓的方式處理三次，而后續(xù)則是采用了三遍弱度的振動壓實以及一次的強度振動壓實，最后才能夠開展非振動的碾壓，通過這樣的一系列操作能夠有效地對路面進行壓實，同時也能夠確保整體壓實的質量以及效果。

3.9 控制路面變形

想要有效解決路橋工程所產生的一系列沉降問題，相關人員不僅需要從施工過程對其進行控制，同時也需要對道路橋梁交界處一系列不均衡的情況進行控制和處理，以此來有效提高了整體控制的效果。為了達到這樣的效果，首先就是需要在建設的環(huán)節(jié)之前先利用計算機設備來開展對應的模擬工作，通過準確的模擬來獲取其對應的沉降幅度范疇。其次，建設人員要以具體的建設情況為基礎，及時改變施工技術，進而高效的將沉降差異度控制在方案預期的范圍內，并且3個月內的沉降幅度要控制在最低標準[5]。此外，施工人員還要在模擬沉降范圍達到預期目標后再開展具體操作，這對于降低誤差有著非常關鍵的作用。最后，相關施工人員在施工之前就需要根據提前設計的模擬工作來對路段進行試驗，確保此類模擬工作能夠良好地符合實際情況，那么在施工地過程中就可以利用此類施工方案來開展一系列施工技術，從而提高了整體結構的合理性以及承載力。

3.10 加強路基路面的后期養(yǎng)護力度

在改造后的道路橋梁使用過程中，長期處于高負荷壓力下較易引發(fā)多種問題，對整個工程質量的影響也較為突出。因此，采取有效措施進行后期養(yǎng)護尤為關鍵，有利于延長道路橋梁使用壽命，同樣能夠預防沉降變形情況。例如，建議施工單位在道路橋梁沉降段利用石塊鋪設護坡，并選用具有空隙的預制板等材料對其進行全面覆蓋；為降低強風、流水等外界因素的影響，避免道路橋梁出現(xiàn)塌陷或斷層問題，建議采用高質量材料有效維護沉降路段。

4 結語

總之，道路橋梁建設期間，應該高度重視路橋過渡段位置的設計和施工質量的控制，控制路基和路面發(fā)生沉降問題。合理設計過渡段，能夠保證路橋工程整體質量，為行車安全提供保障。針對設計問題和施工問題導致的路基沉降問題進行深入分析，把握過渡段的路基和路面設計重點，對于變形問題合理控制，提高地基承載力，設置緩和過渡區(qū)，降低施工過程存在的問題，防止道路橋梁使用期間存在安全隱患，為車輛順利通行提供良好保障。