交通工程道路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)研究

祖玉洋

（江蘇路潤(rùn)工程技術(shù)集團(tuán)有限公司，江蘇宿遷 223800）

0 引言

道路橋梁沉降段施工難度較大，采用有效的施工技術(shù)可以有效避免道路橋梁沉降，并提高道路橋梁的使用壽命和性能。因此，研究交通工程中道路橋梁沉降段的路基路面施工技術(shù)，對(duì)提高道路橋梁的安全性和可靠性有重要意義。

1 交通工程道路橋梁路基路面沉降原因

1.1 土質(zhì)條件及地下水位變化

第一，土質(zhì)條件會(huì)對(duì)路基沉降產(chǎn)生直接影響。不同的土質(zhì)具有不同的物理性質(zhì)和承載能力，包括壓縮性和排水性等。例如，軟黏土、淤泥等土壤壓縮性高，承載力低，在荷載作用下容易發(fā)生變形和壓縮，進(jìn)而引發(fā)路基路面沉降問題。

第二，地下水位的變化也是路基沉降的主要因素。地下水位的升降會(huì)引起土壤濕度的變化，從而影響土壤的性質(zhì)。地下水位上升時(shí)，土壤中的水分含量會(huì)增加，土體飽和度增加，導(dǎo)致土體穩(wěn)定性降低，從而引起沉降。相反，當(dāng)?shù)叵滤幌陆禃r(shí)，土壤中的水分含量減少，土體變得更干燥，可能導(dǎo)致土壤收縮和沉降[1]。

1.2 路基施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)

第一，在施工過程中未按要求進(jìn)行適當(dāng)?shù)膲簩?shí)作業(yè)，或選擇了不合適的施工設(shè)備和方法，容易導(dǎo)致路基填料的密實(shí)度不足，進(jìn)而降低路基的承載能力，引發(fā)路基沉降問題。

第二，路基填料選擇不當(dāng)也會(huì)對(duì)路基沉降產(chǎn)生影響。選擇不適合的填筑材料，如有機(jī)質(zhì)含量超標(biāo)或顆粒粒徑分布不均勻的填料，會(huì)導(dǎo)致路基不均勻沉降。此外，填筑材料本身的質(zhì)量問題，如含有過多的雜質(zhì)或壓縮性較高，也可能導(dǎo)致路基沉降[2]。

1.3 外界荷載作用

第一，路面荷載是指車輛在道路上行駛時(shí)對(duì)路面施加的荷載。頻繁的車輛通行會(huì)持續(xù)地對(duì)路面施加荷載，進(jìn)而引發(fā)路基沉降。

第二，自然荷載也是道路橋梁路基沉降的原因之一。自然荷載包括降雨和地震等自然因素。降雨會(huì)使土壤飽和或增加土壤含水量，改變土壤的力學(xué)特性，進(jìn)而引發(fā)路基沉降。地震活動(dòng)會(huì)引起地質(zhì)構(gòu)造的變化，對(duì)路基施加不均勻的動(dòng)力荷載，導(dǎo)致路基沉降[3]。

2 交通工程道路橋梁沉降段路基路面施工面臨的問題

2.1 連接縫問題

連接縫是交通工程道路橋梁路基路面沿著縱向和橫向的交界處形成的縫隙，主要用于補(bǔ)償溫度變化和避免路面開裂。然而，連接縫容易受到沉降影響，出現(xiàn)不均勻沉降或變形，進(jìn)而影響道路的平整性和耐久性。連接縫施工質(zhì)量不佳會(huì)導(dǎo)致路面松動(dòng)、斷裂、產(chǎn)生噪聲，增加車輛行駛時(shí)的顛簸感，甚至可能引發(fā)交通事故[4]。

2.2 路基路面凹凸問題

道路橋梁沉降段路基路面凹凸問題較為普遍。沉降問題會(huì)導(dǎo)致路基和路面不平整，出現(xiàn)凹陷和隆起現(xiàn)象，不僅會(huì)給車輛行駛帶來不適感，還會(huì)增加車輛磨損和損壞風(fēng)險(xiǎn)。此外，可能導(dǎo)致跳車現(xiàn)象，凹凸不平的路面還容易積水，影響道路排水能力，增加交通安全隱患。

2.3 路基受損塌陷問題

在道路橋梁沉降段路基路面施工中，路基受損和塌陷問題是一個(gè)嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。受沉降問題的影響，路基的承載能力會(huì)降低，導(dǎo)致路基發(fā)生變形、裂縫和塌陷現(xiàn)象。這種路基受損和塌陷不僅會(huì)影響道路的平穩(wěn)性和安全性，還會(huì)導(dǎo)致路面下沉和凹陷，進(jìn)而影響車輛行駛的安全性，降低路面通行能力。除了對(duì)道路本身的影響，塌陷還會(huì)引發(fā)土壤侵蝕和水損問題，容易對(duì)周圍環(huán)境造成負(fù)面影響。

2.4 路基混凝土錨固不牢

混凝土錨固是指將混凝土與其他結(jié)構(gòu)物或地基牢固連接，以確保路基的穩(wěn)定性和承載能力。然而，沉降問題可能導(dǎo)致路基混凝土錨固失效、松動(dòng)或受到破壞，進(jìn)而影響路基的穩(wěn)定性和承載能力。混凝土錨固不牢會(huì)對(duì)整個(gè)路基結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性產(chǎn)生負(fù)面影響，增加路面塌陷和結(jié)構(gòu)損壞風(fēng)險(xiǎn)。

3 交通工程道路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)

3.1 搭板設(shè)置技術(shù)

搭板設(shè)置技術(shù)在施工中的應(yīng)用可以解決連接縫問題，提升路面的平整度和穩(wěn)定性。合理的搭板設(shè)置可以有效減少對(duì)車輛行駛的干擾，提高行駛的舒適性和安全性。同時(shí)，搭板還能減輕移動(dòng)荷載對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的振動(dòng)和沖擊，延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。

第一，準(zhǔn)備工作。在施工前需要進(jìn)行充分的準(zhǔn)備工作。一是根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定搭板的尺寸、數(shù)量和材質(zhì)。一般情況下，搭板可以選擇高強(qiáng)度混凝土或鋼筋混凝土材質(zhì)，同時(shí)應(yīng)考慮施工條件和預(yù)期承載能力等因素。二是清理連接縫，確保其表面平整、無雜物和污垢。

第二，搭板設(shè)置。將預(yù)制的搭板逐段鋪設(shè)在連接縫處。在搭板設(shè)置過程中，需要注意以下幾點(diǎn)。首先，確保搭板與連接縫緊密貼合，避免空隙產(chǎn)生。其次，使用專用的搭板支撐工具將搭板穩(wěn)定固定到位，防止其移動(dòng)或下沉。最后，使用將搭板與路面和橋梁進(jìn)行可靠的連接，連接方式可以根據(jù)實(shí)際情況選擇，常見的方式包括螺栓連接、焊接或搭板嵌入法連接等。

第三，搭板設(shè)置完成后，需要檢查搭板是否牢固可靠，是否與路面和橋梁結(jié)構(gòu)完全貼合。對(duì)于有縫隙或不牢固的搭板，要及時(shí)進(jìn)行修復(fù)或更換。此外，需要進(jìn)行必要的防水處理，確保搭板在使用過程中不會(huì)受到水分侵蝕。可以采用涂覆防水材料或設(shè)置防水層等方式。

3.2 地基處理技術(shù)

第一，地質(zhì)勘察與分析。進(jìn)行地基處理之前，需要進(jìn)行地質(zhì)勘察與分析，了解地基的性質(zhì)、強(qiáng)度和穩(wěn)定性等參數(shù)，包括地質(zhì)層析分析、土壤取樣和試驗(yàn)室試驗(yàn)等，以確定地基的工程特性和存在的問題。

第二，地基改良。根據(jù)地質(zhì)勘察和分析結(jié)果，選擇合適的地基改良方法。地基改良旨在提高地基的承載能力和穩(wěn)定性。常見的地基改良方法包括土石方加固、灌漿加固、樁基加固和加筋土墻等。土石方加固是通過填充和夯實(shí)適當(dāng)?shù)耐潦讲牧希岣叩鼗拿軐?shí)度和穩(wěn)定性。土石方加固可以采用挖填法、回填法或復(fù)合加固法等。灌漿加固是利用漿液灌注地基，填充地基空隙和缺陷，提高地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。灌漿材料可以是水泥漿、聚合物漿或化學(xué)固化劑等。樁基加固是通過設(shè)置樁基，將荷載傳遞到更深的穩(wěn)定土層，提高地基的承載能力。常見的樁基類型包括鋼筋混凝土樁、預(yù)應(yīng)力樁和灌注樁等。加筋土墻是在地基中設(shè)置加筋土墻結(jié)構(gòu)，通過土壤和墻體的相互作用，提高地基的整體穩(wěn)定性。加筋土墻可以采用鋼筋混凝土梁板墻、鋼筋土釘墻或格柵墻等形式。

第三，施工控制與監(jiān)測(cè)。在地基處理施工過程中，需要進(jìn)行施工控制與監(jiān)測(cè)，確保地基處理效果和施工質(zhì)量。施工控制包括施工方法的選擇、施工參數(shù)的調(diào)整和施工工藝的控制等。同時(shí)，可以通過安裝應(yīng)變計(jì)、測(cè)斜儀和沉降觀測(cè)點(diǎn)等設(shè)備，對(duì)地基的變形和沉降情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

3.3 路基路面排水技術(shù)

第一，排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)。進(jìn)行路基路面排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括確定排水系統(tǒng)的類型、排水設(shè)施的位置和布局，以及排水管道的規(guī)格和材料選擇等。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮降雨量、地形地貌、土壤類型和水文特性等因素。

第二，水平面排水。為了確保路面平整、暢通，需要進(jìn)行水平面排水處理。這主要通過設(shè)置橫向坡度或橫向排水溝等措施實(shí)現(xiàn)。橫向坡度可以使雨水迅速流向路邊排水溝，避免積水。橫向排水溝可以設(shè)置在路邊，收集和引導(dǎo)雨水流入排水系統(tǒng)。

第三，縱向面排水。縱向面排水是指將路面上的雨水迅速引導(dǎo)到縱向排水溝或路邊排水系統(tǒng)中，防止積水導(dǎo)致路面破損。縱向排水溝可以設(shè)置在路肩或路邊，通過排水管道將雨水引到合適的排水出口或水體中。

第四，路基排水。除了路面排水，還需要關(guān)注路基排水問題。通過選擇合適的路基材料和路基排水設(shè)施設(shè)置，可以降低路基土壤的含水量，提高路基的穩(wěn)定性和抗沉降能力。

第五，排水設(shè)施施工。根據(jù)排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行排水設(shè)施施工。包括排水溝、排水管道和排水出口等的設(shè)置和安裝。在施工過程中，需要確保排水設(shè)施與路基路面的緊密連接和牢固固定，避免設(shè)施松動(dòng)或損壞。

第六，排水效果監(jiān)測(cè)。完成排水設(shè)施施工后，需要進(jìn)行排水效果監(jiān)測(cè)，如觀察雨水的流動(dòng)情況、排水溝和管道的暢通程度，以及路面積水的情況等，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，對(duì)排水系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)，以確保良好的排水效果。

3.4 路基路面壓實(shí)技術(shù)

第一，路基填料改良。進(jìn)行路面壓實(shí)之前，需要對(duì)路基填料進(jìn)行有效處理，包括剝離表層土、加入摻加劑（粒料、黏土、鹽溶液、有機(jī)結(jié)合料、無機(jī)結(jié)合料、高分子化合物及其他化學(xué)添加劑）等。剝離表層土可以去除有機(jī)物和松散土層，提高路面的穩(wěn)定性。加入摻加劑可以改善土壤的密實(shí)度和承載能力，以提供堅(jiān)實(shí)的路基基礎(chǔ)。

第二，壓實(shí)設(shè)備選擇。根據(jù)路面類型和設(shè)計(jì)要求，選擇合適的壓實(shí)設(shè)備。常見的壓實(shí)設(shè)備包括壓路機(jī)、振動(dòng)壓路機(jī)、均壓板等。不同的設(shè)備可起到不同的壓實(shí)效果，需根據(jù)實(shí)際情況選擇適合的設(shè)備。

第三，壓實(shí)方案制訂。根據(jù)路面材料和設(shè)計(jì)要求，制訂合理的壓實(shí)方案，包括壓實(shí)層數(shù)、壓實(shí)次數(shù)、壓實(shí)速度和壓實(shí)路徑等。同時(shí)，根據(jù)路面材料的特性，調(diào)整壓實(shí)參數(shù)，以達(dá)到最佳的壓實(shí)效果。

第四，壓實(shí)操作。進(jìn)行壓實(shí)操作時(shí)，需按照制訂的壓實(shí)方案進(jìn)行。設(shè)備操作人員應(yīng)熟練掌握壓實(shí)機(jī)械操作技能，確保操作穩(wěn)定、勻速，避免壓實(shí)過度或壓實(shí)不足。

第五，壓實(shí)質(zhì)量控制。在壓實(shí)過程中，需要進(jìn)行質(zhì)量控制，確保達(dá)到設(shè)計(jì)要求的路面密實(shí)度。質(zhì)量控制可以通過密實(shí)度檢測(cè)儀、壓實(shí)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)觀察等手段，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，及時(shí)調(diào)整壓實(shí)參數(shù)和操作方式，以提高壓實(shí)質(zhì)量。

第六，完成壓實(shí)施工后，需要檢查路面的平整度和密實(shí)度，以及進(jìn)行必要的修補(bǔ)和調(diào)整，確保路面的平整性和耐久性。

3.5 路基維護(hù)技術(shù)

第一，檢查和評(píng)估。定期進(jìn)行路基檢查和評(píng)估，以了解路基的狀態(tài)和存在的問題，包括檢查路基的平整度、穩(wěn)定性、排水狀況和裂縫等。通過細(xì)致的檢查和評(píng)估，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決路基的問題，防止進(jìn)一步損壞和沉降。

第二，排水維護(hù)。保持路基的良好排水性是路基維護(hù)的重要內(nèi)容，需要定期清理和維護(hù)排水設(shè)施，如清理排水溝和檢查排水管道的通暢性等，確保排水系統(tǒng)正常運(yùn)行，防止積水和土壤液化等問題。

第三，補(bǔ)充和夯實(shí)土壤。對(duì)于出現(xiàn)松散和下沉的土壤區(qū)域，需要及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充和夯實(shí)。補(bǔ)充土壤可以填補(bǔ)土壤空隙，夯實(shí)土壤可以增加土壤的密實(shí)度和穩(wěn)定性。

第四，裂縫修復(fù)。如果路基出現(xiàn)裂縫，需要進(jìn)行及時(shí)修復(fù)。可以采用填縫劑、修補(bǔ)材料或熱膠等進(jìn)行封閉和修復(fù)，以防止水分侵入路基，避免水分引起的土壤膨脹和沉降問題。

第五，草坪和植被維護(hù)。草坪和植被可以起到保護(hù)路基、減少水土流失和增加路基穩(wěn)定性的作用，因此在路基維護(hù)中，需要注意對(duì)草坪和植被的維護(hù)，如定期修剪草坪、除草和補(bǔ)植植被，使其保持良好的生長(zhǎng)狀態(tài)。

第六，管理和監(jiān)測(cè)。在路基維護(hù)中，需要進(jìn)行有效的管理和監(jiān)測(cè)，包括建立維護(hù)記錄、制訂維護(hù)計(jì)劃和定期巡檢等，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、制訂解決方案，并采取有效的維護(hù)措施。

4 結(jié)語

在土質(zhì)條件及地下水位變化、路基施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、外界荷載等因素的影響下，道路橋梁路基和路面可能出現(xiàn)沉降問題，為有效避免此問題，需要在沉降段路基路面施工中加強(qiáng)技術(shù)控制，合理應(yīng)用搭板設(shè)置技術(shù)、地基處理技術(shù)、路基路面排水技術(shù)等，以有效改善沉降段路基的承載力，提高路面抗沉降能力，進(jìn)而有效延長(zhǎng)道路橋梁使用壽命，使交通基礎(chǔ)設(shè)施更好地服務(wù)于民眾。