公路橋梁工程沉降段道路施工技術(shù)研究

吳強

（江西中譽建設(shè)工程有限公司，江西 撫州 344000）

0 引言

本文深層次研究公路橋梁工程沉降段路面施工技術(shù)，有利于強化各種施工技術(shù)的應(yīng)用效果，助推公路橋梁高質(zhì)量、高效率運行成為現(xiàn)實，也為車輛的安全穩(wěn)定運行提供堅實的保障。為提升公路橋梁工程的安全性和可靠性，需要基于現(xiàn)實情況，采取科學(xué)有效的施工技術(shù)，以保證公路橋梁工程路基路面的穩(wěn)定性，避免因沉降問題引發(fā)橋頭跳車現(xiàn)象。

1 公路橋梁工程沉降段道路沉降原因分析

1.1 橋頭搭板設(shè)置不合理

在公路橋梁工程路基的施工過程中，普遍會采用搭板結(jié)構(gòu)，這種施工技術(shù)能夠?qū)⒐放c橋梁之間的剛度差異控制在最小范圍內(nèi)，以免因剛度差異過大，導(dǎo)致路基的不均勻沉降，從而降低交通事故的發(fā)生概率。但就實際情況而言，在操作橋頭搭板技術(shù)時，未能設(shè)計出貼合實際的施工方案，使得搭板與橋臺路基的距離不合理，整體結(jié)構(gòu)的承受應(yīng)力明顯不足，在橋頭搭板處的路基出現(xiàn)受力不均勻的情況，加大了沉降問題的發(fā)生概率[1]。

1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計不科學(xué)

通常情況下，公路橋梁工程的橋頭會采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢特征較多，其中之一就是剛性大、伸縮性小，但在實際操作中，可能出現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計不科學(xué)而導(dǎo)致出現(xiàn)變形或者沉降的問題。因路基正好與鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)特征相反，是剛性小、伸縮性大，一旦有較大外力出現(xiàn)在公路橋梁中，橋臺因伸縮性小可保持原始狀態(tài)，但伸縮性較大的路基受到擠壓作用后，極易出現(xiàn)變形或者沉降等不良問題。

1.3 填料不規(guī)范

填料是整個公路橋梁工程中的關(guān)鍵性內(nèi)容，填料的質(zhì)量直接關(guān)系到回填作業(yè)的開展效果。在施工過程中，因相關(guān)人員專業(yè)能力不足，導(dǎo)致使用填料技術(shù)時缺少規(guī)范性，僅靠個人經(jīng)驗處理填料，使填料施工質(zhì)量低下，給回填作業(yè)的有序推進(jìn)造成了不良影響[2]。

2 公路橋梁工程沉降段道路施工處理技術(shù)

2.1 橋頭搭板施工技術(shù)

2.1.1 安裝搭板

在橋頭搭板安裝施工正式開始前，要對搭板磨具的質(zhì)量展開全方位的檢測，以確保搭板的垂直性與水平性能夠滿足設(shè)計要求。在公路橋梁投入運行一段時間后，路基的負(fù)荷量會隨著時間的推移而變大，當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)的承載能力達(dá)到一定限度時，就會造成路面開裂，給路面施工作業(yè)的順利開展造成阻礙。針對路基路面的開裂問題，在開展沉降段路面施工時，要做好橋臺搭板的安裝作業(yè)，在固定錨栓過程中，嚴(yán)禁出現(xiàn)松動的情況，為保障橋臺搭板的安裝質(zhì)量，在選用錨栓時，要優(yōu)先使用長度為80cm 的22 號鋼筋。在安裝施工時，施工人員要根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況，將支座布設(shè)到搭板的下方，同時還要設(shè)置油氈墊層，常規(guī)情況下，油氈墊層的厚度要≤2cm，若油氈墊層的厚度過厚，會降低支座的穩(wěn)定性。

2.1.2 倒角安裝

在橋頭搭板的安裝作業(yè)中，外力作用會使搭板出現(xiàn)晃動，進(jìn)而引發(fā)路面的沉降問題，為防止出現(xiàn)這種情況，要在梁托上設(shè)置倒角（見圖1），以進(jìn)一步強化搭板的穩(wěn)定性和牢固性。

圖1 公路橋梁工程沉降段道路搭板設(shè)置

除此之外，在搭板與橋臺的連接施工中，錨桿、水平拉桿以及支座的材料，都要以公路橋梁工程的現(xiàn)實需求為導(dǎo)向，科學(xué)合理地選用材料，具體內(nèi)容詳見表1。

表1 搭板與橋臺的連接處理

2.1.3 搭板頂層。在制備搭板的過程中，需要用到混凝土材料，其質(zhì)量性能要符合國家標(biāo)準(zhǔn)，避免因性能不達(dá)標(biāo)影響到搭板頂層的施工質(zhì)量。在壓路機作業(yè)過程中，搭板與基層頂面的路基越近，基層的承受能力就越小，在壓路機作用下，可能出現(xiàn)破碎的問題。對此，在搭板頂層的施工中，要將搭板頂面與基層頂面之間的距離控制在10cm 左右。

2.2 科學(xué)處理地基

軟土地基極易發(fā)生橋頭跳車的情況，因此在處理地基的過程中，要重視軟土地基的施工。在修筑厚度較大的軟土層時，軟土地基可能受到填充材料的影響，在材料的擠壓力下，樁基的壓力會持續(xù)升高，造成橋臺的水平面位移以及轉(zhuǎn)動問題。一旦出現(xiàn)這些問題，支座和伸縮縫會就受到不同程度的破壞，若未及時采取行之有效的措施解決問題，還會影響到橋臺和橋面[3]。針對上述問題，在開展地基的施工作業(yè)時，要將回填材料的重量控制在合理范圍內(nèi)，同時采取相應(yīng)的技術(shù)手段，提高地基的剛性，為避免地基向側(cè)方偏移，還要設(shè)置基樁。在溝壑地段的地基施工中，要考慮到土壤結(jié)構(gòu)，通常情況下，溝壑地段土壤的含水量和孔隙較大，并且黏性土層內(nèi)的有機物較多，強度大。在換土施工中，軟土層的厚度決定了換土的深度，在填土較高的情況下，可加大開挖深度，但要控制在1m以內(nèi)。完成開挖作業(yè)后，還要做好翻曬處理。在回填施工中要應(yīng)用石灰石，以免地基出現(xiàn)不均勻沉降問題。若填土高度＜4m，要將開挖深度控制在0.6m左右。

公路橋梁之所以出現(xiàn)不均勻沉降，主要是兩個方面原因，一方面是路基沉降，另一方面是路面與路基出現(xiàn)壓縮變形。經(jīng)調(diào)查研究表明，路面的壓縮變形，對公路橋梁工程的整體影響不大。但路基的沉降問題會加大橋頭跳車的發(fā)生概率，特別是同結(jié)沉降與次同結(jié)沉降。這就需要做好填筑作業(yè)，在選用填筑材料時，要優(yōu)先使用輕型材料，這種材料能夠有效緩解地基的沉降以及壓縮變形情況。

另外，針對路基路面的變形問題，要制訂科學(xué)合理的防治技術(shù)，施工單位應(yīng)利用先進(jìn)的軟件，對道路交界位置的路基沉降值進(jìn)行計算，地基施工完成后，再次測算沉降值，施工前后的沉降值要≤10cm。

2.3 做好填料工作

在開展地基的回填作業(yè)時，要優(yōu)先使用輕質(zhì)型填材料，常見的輕質(zhì)型材料有廢煤渣以及泡沫聚苯乙烯等。以廢煤渣為例，這種材料的質(zhì)量性能較強，優(yōu)勢特征多，如透水性強、不易伸縮等，在科學(xué)的填料工藝下，不僅可以降低地基的下沉程度，還能夠節(jié)約施工成本。總體而言，在沉降段道路的填料施工中，要加強質(zhì)量控制，優(yōu)選回填材料，盡可能使用質(zhì)優(yōu)價廉的輕質(zhì)型材料，保障施工質(zhì)量的同時，為項目單位創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)價值[4]。

3 其他施工處理技術(shù)

3.1 測量放線

測量放線是公路橋梁工程沉降段道路施工的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，在具體實施中，要嚴(yán)格按照圖紙中的內(nèi)容，在全站儀的支持下，將沉降段中邊樁以及中樁的位置精準(zhǔn)測量出來，以確保施工區(qū)域的劃分具有準(zhǔn)確性。在測定地面高程信息的過程中，要借助石灰線設(shè)置方格網(wǎng)，以獲取精確的高程信息。

3.2 清理場地

在公路橋梁工程沉降段道路施工作業(yè)正式開始前，要做好施工現(xiàn)場的清理作業(yè)，避免雜物影響工程的順利推進(jìn)。針對施工現(xiàn)場的危險構(gòu)筑物要采取加固措施，增強構(gòu)筑物的可靠性和牢固性，從而為工程的高效施工創(chuàng)造有利條件。

3.3 設(shè)置排水溝

在清理沉降段路基的過程中，大量的積水可能影響到路基結(jié)構(gòu)的牢固性，因此路基的兩側(cè)均要布設(shè)一條1.0m 左右的排水溝。在挖設(shè)排水溝的過程中，要縱向、橫向設(shè)置，為路基的有效排水奠定基礎(chǔ)。還要將縱向與橫向排水溝的間距控制在合理范圍內(nèi)，一般情況下二者的間距要保持在50～80m 以內(nèi)。為增強排水的流暢性，應(yīng)加強對臨時排水溝的疏通處理，當(dāng)路基中的積水能夠順利排出后，軟土的固結(jié)速率會升高。具體而言，在路基兩側(cè)挖設(shè)排水溝是便于積水的排出，保障路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，在設(shè)置縱向以及橫向臨時排水溝時，要根據(jù)路基結(jié)構(gòu)的具體情況，有針對性地設(shè)計排水溝的挖設(shè)形式。

3.4 布設(shè)沉降觀測板

在制備沉降觀測板的過程中，需要用到多種材料，如鋼板以及塑料套管等，不同公路橋梁工程的沉降段道路會存在一定差異性，因此，為提升沉降觀測結(jié)果的精確性，減少觀測誤差，在布設(shè)沉降觀測板的過程中，要結(jié)合沉降段道路的實際情況，規(guī)劃沉降板的布設(shè)塊數(shù)以及具體位置，在路中、路角以及坡腳處至少要各有1 塊沉降觀測板。

3.5 設(shè)置斜測管

在埋設(shè)斜測管的過程中，要依托地基土體的水平位移情況，有針對性地設(shè)置斜測管。為更加方便監(jiān)測路基段側(cè)向的位移情況，要將斜測管布設(shè)在橋頭觀測點處，埋設(shè)深度要控制在2.0m 左右。若需要對斜測管進(jìn)行接長，要使導(dǎo)向槽保持高度的對正狀態(tài)，以免發(fā)生偏扭的情況。此外，還要將斜測管的沉降段長度控制在13～15cm 以內(nèi)。

3.6 砂墊層

在砂墊層鋪設(shè)施工開始前，要系統(tǒng)地檢測地基的平整度，并精準(zhǔn)定位中心位置，確定其滿足工程設(shè)計要求后，將材料運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，并堆放到路基兩側(cè)，利用推土機將砂礫推平后，檢測其厚度，砂礫的厚度要具有均勻性，允許有誤差，但最大誤差要＜20cm。對于不均勻位置，可采用人工處理法，盡可能減少砂礫層的厚度差，使其表面保持高度的均勻性和平整性。另外，還要將外坡的坡度比例控制在科學(xué)范圍內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)比例為1∶15。完成上述操作后，還要做好防護(hù)處理，可以在砂墊層的兩側(cè)設(shè)置干砌石，以免發(fā)生砂礫流失的情況。

3.7 安裝塑料排水板

為將塑料排水板的作用發(fā)揮到最大，要對材料的質(zhì)量以及施工技術(shù)的應(yīng)用效果進(jìn)行嚴(yán)格控制，在實際操作中，要注重以下幾點內(nèi)容：

第一，在開展插板作業(yè)時，要加強對濾芯膜的防護(hù)，防止有淤泥滲進(jìn)板芯內(nèi)部。尖樁與排水板的連接要嚴(yán)密牢固，以免發(fā)生松動脫落的情況。

第二，插板的最大孔位偏差要≤5.0cm；排水板的最大垂直偏差＜板長的1.3%～1.5%；嚴(yán)格控制插板的間距和深度，在接長板帶的過程中，要采取合理的濾芯膜水平搭接工藝，為排水提供便利；板帶搭接長度要≤20cm。

第三，尖樁在穿插淤泥層的過程中，要穿插到位；在拔管期間，可能帶出許多淤泥或者雜物，要對雜物等進(jìn)行全方位清理，避免引發(fā)堵塞問題。

第四，排水板的寬度要控制在100mm 左右、厚度要控制在4.5mm 左右。

3.8 土工格柵

在施工開始前，要全面清理道路的下承層，使其具有良好的平整性，結(jié)合施工圖紙中的內(nèi)容，橫向設(shè)置土工格柵，在連接土工格柵時，要采用U 形釘做好錨固處理，通常要使土工格柵的縱向搭接寬≥5m。土工欄柵的位置具有特定性，為防止出現(xiàn)偏移的情況，要提前設(shè)計好土工格柵的寬度，再將其安裝到特定位置上，盡可能減少安裝誤差，強化施工效果。

3.9 堆載預(yù)壓

公路橋梁工程的沉降段道路竣工后，可開展堆載預(yù)壓作業(yè)，以實現(xiàn)理想的淤泥層排水固結(jié)施工效果，進(jìn)一步提升土地的強度和承載力，為地基的牢固性和可靠性提供有力的支撐。在堆載預(yù)壓施工中，路基可能出現(xiàn)下沉的情況，為使路基結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量符合規(guī)范要求，在填筑路基過程中，要使其高度＞設(shè)計高度。與此同時，還要控制好預(yù)壓施工質(zhì)量，結(jié)合工程的實際情況，增加沉降土方，確保路基的寬度以及高度符合設(shè)計要求。

4 結(jié)論

綜上所述，本文重點闡述公路橋梁工程沉降段道路施工技術(shù)的應(yīng)用方法，為充分發(fā)揮出該技術(shù)的作用和價值，在施工前需要做好準(zhǔn)備工作，并制訂貼合實際的施工方案，確保沉降段道路的施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)，避免出現(xiàn)返工的情況。在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的今天，沉降段道路施工技術(shù)應(yīng)不斷完善和創(chuàng)新，為公路橋梁工程的有效建設(shè)，提供有力的技術(shù)支持。