公路橋梁沉降段施工技術應用探討

曹燕

（寧波市市政設施中心，浙江 寧波 315000）

1 引言

公路橋梁在我國社會經濟發展中發揮著重要作用。但如果公路橋梁存在橋頭跳車、搭板的斷裂等不均勻沉降問題，將會嚴重影響公路橋梁的安全性與穩定性。公路橋梁沉降主要是臺背地基變形、路堤變形、橋頭搭板造成的。在了解公路橋梁沉降的原因后，選擇合適的施工技術，以強化質量控制，確保公路橋梁沉降段的整體施工質量。

2 公路橋梁沉降的危害

公路橋梁沉降會對公路橋梁的安全、正常使用造成諸多危害與影響。第一，公路橋梁沉降段存在搭板斷裂的問題，會讓行駛在道路上的車輛出現跳車現象，對行車安全與舒適度產生影響，嚴重時會發生交通事故；第二，公路橋梁受到橋頭跳車的影響，增加橋梁結構的損傷，危害橋頭結合縫與結合路面，影響道路橋梁的使命壽命；第三，公路橋梁沉降的出現，需及時做好應對措施，增加資金投入與人力成本，造成不必要的浪費，如果不及時處理，損害會進一步增加，繼續影響公路橋梁的安全使用。

3 公路橋梁沉降的原因

3.1 臺背地基變形

橋涵結構地基發生變形多集中在溝壑地段，在這個地段的土壤壓縮性大、地基強度低、含水量大，發生變形的概率較高。相比于普通地段，橋頭路段的填筑高度較高，要高出大約5～10 cm，從而引起附加應力，提高地基沉降發生的概率。

3.2 路基沉降

由于施工現場地形與施工條件的影響，土體的壓實度和密實度有可能不夠，如果施工期間工藝質量控制不夠有效，土方含水量沒有確定在合理范圍，地基差異沉降的概率會提高。在車輛荷載的長期影響下，原有路基的密實度不夠，提高路基沉降的概率。

3.3 橋頭搭板造成沉降

當公路橋梁的路基為托座時，彈性支撐的出現概率會增加。距離橋臺較近的土體所受到的應力相對較小，遠離橋臺的土體承受的應力較大，這樣也會發生不均勻沉降。汽車荷載在縱方向不斷移動，路基應力的峰值會出現在車輛荷載直接位置與搭板支撐的路基端部[1]。搭板末端當有汽車通過時，在搭板末端的路基會出現縱向應力最大值，這樣就會讓路基發生塑形變形的可能增加，從而引發過大的沉降。

4 公路橋梁沉降段的施工技術

4.1 橋臺軟基填筑技術

軟土地基和地面上的路堤施工過程中，在填筑技術的合理應用與不同的沉降段設置下，能確保填筑材料和填筑方法的有效結合，讓地基沉降減小，壓縮變形得到控制。水泥粉噴樁地基法、塑料排水板法等是比較常見的橋臺軟土層地基施工技術。在施工過程中需選擇合適的技術，對不均勻沉降的發生予以控制。對于橋臺施工，需做好下面幾個要點控制。

第一，護筒施工。采用鋼筋混凝土圓管作為護筒，確保護筒直徑為3～5 cm，使用瀝青在護筒內壁涂抹3遍。為避免對瀝青層產生破壞，要求使用1∶2的水泥砂漿接頭。第二，鉆孔。鉆孔選擇正循環鉆機，要求齒間距控制在30 cm以上，泥漿密度控制在114 g/cm3以上。第三，蓋梁施工。開挖橋頭蓋梁處的土方后要將樁頭鑿掉，活動底膜用碎石墊層砂漿代替。第四，在混凝土達到設計強度后就可進行填筑。通道橋橋臺的施工也有諸多要點需注意，在全部完成橋臺鉆孔施工后，開始二次開挖，在原地面以下50 cm以上的地方埋設鋼護筒，要求鋼護筒的內徑為20～30 cm[2]。

4.2 搭板的施工技術

搭板在設置期間首要考慮的是長度，然后是澆筑或者填筑。選擇最適宜的搭板長度，確保搭板與路基面層頂面平行。路基路面的頂面處于平行狀態是基本要求。搭板的頂面和正常路段路基頂面的標高能夠保持平行狀態也是關鍵所在，這樣才能對路基和橋梁之間的過渡問題進行有效處理。塔板長度的確定需滿足下面幾個要點：第一，縱坡變化在發生沉降之后需控制在合理范圍內；第二，長度的控制，要避免對棱體產生破壞；第三，其長度應長于預留缺口上口；第四，有效長度應足夠。

塔板近臺端設置在塔板和臺背之間是橋臺施工期間的重點。通過水平拉桿的設置，能對塔板縱向移動產生的橋臺下沉現象予以控制。鋼筋在設計過程中，要求鋼筋之間的距離控制在75～80 cm。板式橡膠材料屬于塔板材料時，要求間距需控制在80 cm，確保其規格為150 mm×150 mm×（21～38）mm。連接橋臺與塔板時，需重視表1中的各個要素。

表1 控制要點

搭板施工是一項專業性較強的工作。第一，做好測量放線工作。帶路中線與塔板位置需使用全站儀確定，塔板基層標高需使用水準儀確定。第二，板下基層檢測。對板下基層的密實度進行檢測，確保密實度在96%以上。第三，鋼筋綁扎。嚴格規范操作→確保鋼筋質量符合要求→運輸鋼筋并綁扎→確保鋼筋連接方式、接頭位置等符合要求→清理基層頂面→塑料墊塊的安裝→按照圖紙連接鋼筋。第四，模板安裝。選擇模板→使用雙面膠連接模板→模板加固→采取自卸方式澆筑。第五，混凝土施工。運輸混凝土→在縱坡混凝土從低端向高端推進→使用塑料膜包裹臺背預埋露出的鋼筋→設置1 cm厚的油毛氈于臺背與搭板接觸處。

4.3 路基排水技術

如果降雨量較大，屬于多雨的區域或者季節，做好路基排水工作十分重要。如果不做好排水工作，會對水泥混凝土路面造成極大危害。橫向排水管和盲溝的科學設置，能確保路基排水的有效性。對于溝渠而言，也可使用漿砌片石、混凝土預制板等進行加固。在施工點當水位較高時，可設置盲溝。盲溝的施工需按照下面的工藝進行操作：施工準備→溝槽開挖→溝底鋪砌→安設透水管→回填級配碎石→反濾層施工→封閉層施工→檢查驗收。在溝槽開挖時需注意，每隔3～5 cm設置一根中心控制樁，邊樁位置需合理計算與確定。

4.4 沉降段路面壓實技術

壓實作業是公路橋梁施工中的最后一道工序，要求能做好材料、施工工藝等各個方面的控制。橋梁的密度會受到路基或土層的含水量影響，因此，施工過程中做好含水量的檢測與控制十分重要。沉降段路面壓實過程中，土層天然稠度與液限需控制在1.1以下與40以上。為改善填料性質，可在填料中可增加生石灰。在壓實期間需做好攤鋪速度、壓路機器碾壓長度的控制，也要在碾壓過程中考慮風速與溫度等，確保碾壓的可靠性與合理性。

5 公路橋梁沉降段施工的質量控制

5.1 路基土控制

用自然土修筑路基，在填筑前需了解自然土的理力學性質，對其含水量及最大干容重進行明確。自然土的土質顆粒越細，回彈模量越低。筑路材料可選擇砂性土，取土場的砂性土塑性指標要小。土質較差或含水量比較高的土質可使用石灰進行更換，這樣不僅能滿足緊張的工期，還能控制成本。路段的地下水位較高或為高液限黏土時，可采用摻加砂礫、碎石等粒料的辦法。

5.2 壓實度控制

土體要想達到最大密實度，需對最佳含水量進行有效控制，所以在填土壓實路基期間，土體含水量的控制十分關鍵。當含水量過高時需通過晾曬風干降低含水量，然后開展碾壓作業，施工必須連續進行，減少對土體產生的影響。壓實機具需合理選擇，土層填土厚度需合理控制，一般需控制在30 cm以內，壓實需采取分層鋪筑的方法。采用重型壓實機具壓實，常見的機械為50 t振動壓路機，將每層壓實厚度控制在30 cm以內。當使用羊角碾期間，可使用復合碾壓的方法，在土層內壓入羊蹄足，土層壓實均勻。

5.3 基層平整度的控制

底基層為石灰穩定土時，平整度控制較為簡單，使用平地機刮平即可，讓基層保持平整。底基層為水泥穩定碎石時，平整度控制難度較高，其平整度控制效果會直接影響行車的舒適和安全[3]。對于水泥類穩定材料的控制，為保證平整度，延長初凝時間，可使用緩凝減水劑，初凝時間需達到270 min。選擇攤鋪機攤鋪，確定攤鋪速度、碾壓長度分別為1.5 m/min、50 m，采取振動壓路機對基層進行初壓，復壓選擇光輪壓路機，收光選擇輪胎式壓路機。攤鋪機在攤鋪期間需注意諸多要點，如攤鋪寬度的合理控制，當攤鋪寬度不符合要求時也會影響混合料的成型和平整度。

5.4 瀝青混凝土面層平整度的控制

瀝青混凝土碾壓期間需控制好溫度，溫度過高或者過低都會影響混凝土的整體質量。當溫度過高時，容易有裂縫與推移情況的發生，對路面的使用壽命造成影響。但是當溫度過低時，混合料壓實不易充分。因此，在瀝青混凝土碾壓過程中，需將溫度控制在合理范圍內，這樣才能確保壓實效果。對于初壓，可使用10～12 t雙驅雙振壓路機壓實，采取錯輪1/2振壓2遍的方式進行處理，然后復壓使用膠輪壓路機，收光選擇10 t雙驅雙振壓路機靜壓。初壓、復壓、終壓3個階段的溫度需分別控制在120℃、110℃、105℃。平整度也會受到施工接縫的影響。每天在完成施工后可對碾壓好的接頭處進行檢查，檢查工具為3 m直尺，將直線畫在合格的橫斷面，立茬可使用切割機切出，將接縫處表面大粒徑的石料剔除，將細料補上，棄掉多余的料。預熱熨平板的溫度與原來的混合料一致，然后開始布料施工。接頭處的質量與平整度在這樣處理后，能達到理想的效果。

5.5 路面基層裂縫的控制

基層可選擇收縮性小的水泥穩定類結構，水泥類穩定材料產生裂縫的機理需重點考慮。材料的含水量與塑性指標是產生溫縮和干縮的主要因素，所以需對材料質量做好控制。在施工前要通過試驗了解材料塑性指標，使用緩凝減水劑確保水泥類穩定材料能保持合理的含水量。

6 結語

公路橋梁沉降段的施工技術應用過程中，質量與細節控制是關鍵，要求能做好施工全過程的質量控制。在施工技術應用期間，強度、壓實度、平整度等各項數據必須控制在設計合理范圍內，防止發生各類質量與安全問題。同時，在施工期間，也要做好檢測工作，當發現質量不符合要求時需及時處理，確保施工技術的應用效果。