道路橋梁建設中沉降段路基施工技術研究

摘要 針對道路橋梁沉降段路基土質松軟導致路面長時間出現沉降、裂縫等狀況，文章研究了道路橋梁建設中沉降段路基的施工技術，可通過以下手段進行解決：在處理沉降段路基時，將回填土層、淤泥、黏土層進行處理，確保處理厚度能夠穿透軟土層，以有效防止路基沉降帶來的路面不平整問題；在填筑道路橋梁沉降段路基時，采用吹砂填筑的方法，充分利用道路橋梁路基的填料資源，同時結合水上運輸資源的便利，有效節省施工成本；對于堆載沉降段路基的預壓層處理，應嚴格保證預壓層分層填筑與封層土填筑的一致性，以滿足路基頂面砂平整的施工質量需求。通過實例分析，驗證了該技術在實際應用中的施工質量更為出色，為解決道路橋梁沉降段路基問題提供了有效的技術手段。

關鍵詞 沉降段；路基；施工技術

中圖分類號 U416.1 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）17-0128-03

0 引言

橋梁是重要的文化符號，通過建設橋梁可使交通更加便捷。橋梁建設在跨度、施工難度等方面均取得了顯著成就，但在施工管理方面仍存在一定的隱患[1]，常見問題包括：施工質量不達標、施工進度延誤、成本超過預算、環保、安全管理、設計不合理等[2]。這些問題往往受材料質量、施工工藝和人員操作水平等因素影響，導致施工質量不達標，不僅影響橋梁的使用壽命，還阻礙來往車輛的正常通行，造成安全隱患[3]。

在道路橋梁建設中，沉降段路基是需要特別關注和處理的關鍵環節。如果填筑材料不均勻、壓實度不足，都可能導致路堤出現沉降現象[4]。如果處理不當，將會引發路面沉降、不平整、裂縫等一系列問題。從路基的施工設計、養護、運營管理等各個環節，均需要進行精細化的處理。因此，該文設計了道路橋梁建設中沉降段路基路面的施工技術。

1 工程概況

該文以北京某道路橋梁工程為研究對象，該項目起始于K128+555.50，終止于K730+000，整條線路長度約為244.50 m。路基的土石方工程量約為2.78×102 m3，軟基處理長度為72.75 m。該道路橋梁的設計采用了雙向六車道的布局，設計車速為100 km/h，路基頂寬在30～35 m范圍內變化。橋梁部分分為六聯，具體構造為4×（4×30）+（3×30+25）+4×25 m，橋面寬度約為2×12.75 m，整體寬度約為30 m。橋梁右下交角為90°，上部結構采用混凝土箱梁，下部結構采用柱式墩，以滿足道路橋梁施工需求。路基施工情況如圖1所示：

圖1 路基施工情況示意圖

如圖1所示，虛線位置為吹砂層。軟基的起始里程為K263+600，終止里程為K580+460。該段路基位于魚塘中，厚度為2～40 m之間不等。軟基作為路面沉降段，其土質松軟且含水量較高，容易產生沉降問題。該次工程對此道路橋梁的軟基段進行了路基路面的施工，并對軟基進行了充分處理。具體做法是將軟黏土替換為較大的片石，這些片石占據了原本軟土的位置，并承載了道路橋梁的樁基，確保了路基路面的施工穩定性。

2 道路橋梁建設中沉降段路基施工技術

2.1 沉降段路基施工關鍵技術

在道路橋梁建設中，沉降段路基施工是確保工程質量和安全的重要環節。在施工前，應對沉降段路基的地質條件進行詳盡的勘察與評估，深入了解地質構造、土層分布及地下水狀況，為施工設計和技術選擇提供堅實依據。根據勘察結果和工程需求，設計合理的路基結構，包括斷面形式、材料選擇及層次劃分，確保路基的穩定性和承載能力達標。選用適當的路基材料，如砂土、碎石、混凝土等，并進行科學的配比設計，以滿足力學性能和耐久性要求。同時，排水系統的設計與施工同樣關鍵，包括邊溝、排水溝、滲溝等的設置，確保路基內部水分及時排出，防止水分積聚而造成損害。在施工過程中，應對路基施工質量進行嚴格把控，監測和控制填筑材料的壓實度、平整度、含水量等參數，確保施工質量符合設計要求。

2.2 沉降段路基的處理

沉降段路基的處理方案包括基底開挖、拋石擠淤法、反壓護道法等，能夠針對性地處理沉降段的土質問題，從而有效防止路基路面的持續沉降。在處理道路橋梁沉降段時，應特別關注回填土層、淤泥、黏土層的處理，確保處理厚度能夠穿透整個軟土層，進而保障路基路面的平整性[5]。該次工程中，特別采取排入大石塊的方法處理沉降段路基，這些大石塊能夠擠出多余的淤泥和軟土，并占據軟土本來的位置，從而穩固路基結構。將塊石作為路基的底層，使其能夠承載道路橋梁行車時的重量，進一步減小路基路面的沉降風險。在施工過程中，應對沉降段路基進行放水、清淤、翻曬等操作，并按照路基路面的施工設計要求，布置排水孔位置、插入排水板，以確保路基的排水效果達到最佳狀態。排水板材質要求指標如表1所示：

如表1所示，在施工過程中，應使用插板機對準排水孔進行下沉施工，且排水板應與錨靴緊密連接，并插入設計所規定的深度。隨后，錨靴與排水板留在土中，而套管則被拔出，從而完成排水板施工。值得注意的是，排水板應與地面之間保持一定距離，大約在150～300 mm之間，并將其凹成碗狀，從而確保排水板的施工效果達到最佳。在砂墊層鋪設排水板后，應沿著路基橫斷面，每隔1 000 mm再鋪設一個排水板，以防止填筑過程中出現的不均勻問題，從而確保路基的穩定性和排水效果。

2.3 填筑道路橋梁沉降段路基

該次工程采用吹砂填筑路基的方法，旨在充分利用道路橋梁路基的填料與水上運輸資源，從而有效節省施工成本。吹砂填筑路基是一種在道路橋梁建設中處理沉降段路基的施工技術，其基本原理是通過高壓水頭壓力作用，使吹填的每一層路基均達到密實效果。根據道路橋梁沉降段路基的實際情況，從附近的河流抽取砂料，砂材料的顆粒粒徑應在75 μm左右，含泥量≤15%，經過檢驗合格才能投入使用。在路基沉降段，采用圍堰作為擋水堤，確保施工區域的安全。場地內的地表被徹底排除后，清除場地內的雜草，并進行翻曬處理。吹填砂應從中心位置開始，并逐步向周圍擴展。當吹填厚度達到500 mm后，進行遷移砂口，保證吹填厚度的均勻性。在吹填過程中，應將施工污水引入沉淀池，并排放到臨時排水溝，經過污水處理后方可排入河流，避免路基路面施工對周圍河流的污染。在沉降路段路基填筑過程中，應嚴格控制填筑壓實度，確保路面施工質量達到最佳狀態。路基壓實度指標如表2所示：

如表2所示，在整個填筑過程中實施了全周期管理，從材料選擇、填料厚度控制、整平作業到碾壓次數等各個環節都嚴格進行把控。在填充過程中，填料的含泥量始終保持在標準范圍內，未出現超標現象。同時，應嚴格控制砂松的填筑厚度，確保其在400～450 mm的范圍內。為確保填筑區域的平整度，采用平地機進行整平作業。整平工作從兩側開始，逐步向中心推進，刮平表面，有效避免了路基的坍塌問題。在靜壓2次后，檢測壓實厚度在305～337 mm之間，壓實度在90%～93%之間。這一數據顯示，壓實度并不滿足設計需求，因此增加碾壓次數，進行了3次、4次乃至5次的重復碾壓。經過5次碾壓后，壓實厚度穩定在302～331 mm之間，壓實度在98%～100%的范圍。此時，無論是壓實厚度還是壓實度，均完全符合設計需求，從而順利完成了沉降段路基的填筑施工。

2.4 堆載沉降段路基預壓層

堆載預壓層是路基填筑完成的關鍵整理步驟，對于確保路基頂面的施工質量至關重要。在堆載預壓層的施工過程中，應確保預壓層分層填筑與封層土填筑的一致性，從而滿足路基頂面砂平整的施工質量要求。在施工前，應對場地進行徹底清理，確保場地內無雜物與障礙物，并保持基底平整。采用分層填筑的方式，逐步完成預壓層的堆載施工。預壓填土放置在路基填土的上方，旨在進一步增強路面的強度，并有效減少沉降段的路基沉降量。預壓層施工情況如圖2所示：

如圖2所示，在預壓過程中設置了沉降觀測點，以定期觀測沉降段的沉降量。預壓時間的長短主要取決于現場的具體環境條件，當沉降量達到最佳狀態時，應逐步卸載壓力。在該次工程的設計階段，將堆載高度設計為一個定值，在實際施工過程中，應根據現場的具體情況計算實際的堆載高度。公式如下：

H=Vt Vs ×Hs （1）

式（1）中，H——堆載高度（m）；Vt——堆載超載土方容量（m3）；Vs——石粉容重（kg/m3）；Hs——設計的堆載高度（m）。

超載高度計算公式：

C=Vt Vs ×Hc （2）

式（2）中，C——超載高度（m）；Hc——設計的最大超載高度（m）。

預壓層堆載高度表示：

hs=H+C （3）

式（3）中，hs——預壓層堆載高度（m）；H——堆載最高的高度（m）。實時調整堆載高度，確保預壓層的堆載質量。

3 實例結果與分析

為驗證該文設計的技術能否滿足道路橋梁建設中沉降段路基路面的施工質量需求，以北京市某道路橋梁為例進行詳細分析。

在該工程實際建設背景下，特別選取了K263+600～

K580+460路段中的10個路堤段進行深入研究。為確保數據的準確性和可靠性，在這些路堤段上布置了監測點，用于監測路基路面施工后的橫向、縱向以及不均勻沉降量。在確保其他條件均已知且穩定的情況下，應用道路橋梁建設中沉降段路基路面的施工技術進行了施工，應用結果如表3所示：

如表3所示，對于路堤K263+600～K580+460的斷面測點，其橫向沉降量在1～4.5 mm范圍內波動；縱向沉降量在1.3～4.9 mm范圍內變化；不均勻沉降量在0.1～2.5 mm范圍內變化。其中，橫向沉降量主要反映道路橋梁在寬度方向上的沉降變化，與道路寬度和平整度相關，可以作為判斷路基平整度施工質量的重要依據。縱向沉降量主要體現道路橋梁在長度方向上的沉降變化，與道路的伸展方向有關，可以作為評估路基行車質量的關鍵指標。不均勻沉降量則凸顯不同位置的沉降差異，對于判斷路基施工的行車安全與穩定質量至關重要。在保持其他條件一致的前提下，使用道路橋梁建設中沉降段路基路面的施工技術后，觀察到橫向沉降量、縱向沉降量以及不均勻沉降量的實際值均低于其各自的最大值，有效避免了路面平整度不佳、路面裂縫以及錯臺等問題的出現，從而確保了路基路面的施工質量。

4 結束語

近年來，道路橋梁建設取得了一定成就，眾多世界級橋梁的建設在跨度、施工難度上不斷刷新紀錄。然而，隨著交通量的持續增長，道路橋梁所面臨的挑戰也在逐漸增加。當前，一些現有橋梁存在施工技術不成熟、路面裂縫、路基不平整等問題，對行車安全和道路使用壽命構成了潛在威脅。為應對這些挑戰，設計了道路橋梁建設中沉降段路基路面的施工技術。該技術從路基處理、路基填筑到預壓層堆載等多個環節入手，不斷完善施工流程，確保橋梁路基的穩定性。通過施工材料的選擇、施工工藝的優化以及施工設計的精細化等方面入手，嚴格管理橋梁路基的施工質量，為道路橋梁的安全施工提供保障。

參考文獻

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