公路桥梁沉降段路基路面的施工技术研究

吴昊

中交四公局第二工程有限公司 北京 101149

随着我国经济的飞速发展，越来越多的高级公路也逐渐出现，工程技术人员在施工过程中对于一些问题也逐渐有了更深的认识和理解，对于各类施工问题的处理也有了相应经验。常规路桥工程施工中的沉降段是桥与路堤连接的重要组成部分，但这一部分经常会因为路桥沉降而出现错台，错台较大时会给车辆的安全通行带来很大的隐患，当车辆负载较重时，错台现象则会更加显著，严重影响了车辆的正常通行和桥梁的使用寿命，在施工时应充分考虑并正确应对。

1 公路桥梁沉降段路基不均匀沉降原因

1.1 桥头沉降段结构设计较差

在公路工程项目施工过程中，路基的处理方法包括钢筋混凝土搭板、粗粒料填筑、增加钢筋法等。这样的处理主要是从根本上减少公路桥梁段的刚度之间存在的差异，避免主要部位存在的不均匀沉降。以调整结构的方法来提高路基的强度，当车辆行驶在公路上时，避免发生桥头跳车的现象[1]。在使用过程中会发现，传统的搭板结构预防跳车的效果并不好，需要加以改进。

1.2 地基不坚固

引发公路桥梁路基不均匀沉降最主要的原因之一就是地基不坚固。因为公路地基类型有多种，施工现场的地理环境、土质都有很大的差异，所以在进行设计和施工时，要综合考虑可能出现的各种问题，减少对地基的影响。如果路基松软，压实度不够，在公路本身的自重和车辆不断的碾压作用下，公路桥梁某些路段很容易发生地基沉降的问题，使路基裂开，甚至造成搭板断裂。此外，有些施工企业为了减少施工的成本和费用，就近采购填料，有的没有经过脱水处理，就直接应用在工程建设中，使填料的强度和刚度都达不到建设标准的要求，在投入使用以后，很容易出现填料严重变形的问题。

1.3 压实度没有达到标准

在公路工程施工过程中，一定要用压土机对填进去的泥土进行反复碾压，但是一些施工企业在这一环节并未做到位，如果地基没有压实很容易出现沉降变形，也会影响后续施工环节的正常进行，所以，在地基施工过程中，一定要加强管理，充分压实路基[2]。

1.4 填料缺乏科学性

道路桥梁在沉降段施工过程中，需要将填料加入沉降段，而填料种类比较多，有高强度黏性土与普通黏性土等填料。道路桥梁通常在施工当中，大多施工单位会选择使用普通黏性土，虽然这种材料符合建筑施工需求，不过这类土质会由于长期荷载压力与自重，导致沉降段发生压实，进而促使道路桥梁的沉降段出现不均匀问题。在填方压实作业过程中，刚开始可以在短时间内很快满足工程设计的压实度要求，但是随着压实进度的不断持续，后期压实作业进展相对缓慢，很难像初期一样获得高压实度，而大多施工方为了节约人力与物力，不愿长时间进行压实作业，造成地基土压实度不符合设计要求，在后续施工与投运阶段出现不均匀沉降问题。

2 路桥工程沉降段施工中的常见问题

2.1 梁伸缩缝与桥头搭板衔接难度偏大

大部分情况下，桥梁台背填土和桥台沉降间之间存在一定偏差，进而很可能导致梁伸缩缝和桥头搭板两者间的伸缩缝难以完美衔接。在很多工程施工现场，经常会观察到部分衔接接口的缝隙结构呈阶梯状，以上状况若长时间不被解除，将会难以确保车辆运行的安稳性，并且也可能不利于车辆快速通行。一旦形成以上问题，将会难以保证车辆行驶过程的安全性，部分情况下还可能对道桥构造形成猛烈的冲击压力，增加各种交通事故发生的风险。分析以上问题形成的原因，主要是因为工程建设中采用的桥台后背回填材料和工程建设不相匹配，且在开展填充作业期间并没有严格依照相关标准要求进行，这对沉降段路基路不均匀沉降现象的形成有较明显的促进作用，有关部门应予以一定重视[3]。

2.2 沉降段路桥路面欠缺平整度

在具体施工实践中应加强项目建设质量的检测，检测实践中侧重点的内容是判断路桥路面平整度是否符合工程设计要求，且要加强各个施工工序的严格管理，若具体施工中存在路面平整度不达标的状况，将会造成路面上运行车辆出现颠簸，难以确保车辆全速运转，并且还增加了车辆轮胎磨损情况发生的风险，可见其造成的损害是多个方面的。针对道路沉降路段路面不平整质量问题成因的分析，主要是因在施工阶段尚未形成一套科学、完善的管理体制，特别是一些压路机操作人员的技术水平偏低、操作行为缺乏规范性等，以上多种问题长期滞留，均会对道桥路面不平整现象形成、发展起到一定促进作用。

2.3 沉降段路地基路面损伤或者地基坍塌

依据现场施工实况，沉降段路地基路面结构损伤或地基坍塌、断裂等情况屡见不鲜。以上情况通常是多因素共同作用的结果，其中最关键的问题是施工期间施工单位没有重视沉降段的路基夯实作业，过度追求路基路面的平整度，外加存在施工材料配比不均匀、高低温控制效果欠佳等，就会诱发路基路面的收缩、膨胀乃至于荷载分布不匀称等状况，进而诱发断裂情况。还可能是因工程建设期间所选用的材料收缩性不符合相关标准，增加了路基表面沥青出现裂缝现象的风险，以上这种病害在很大程度上会促进道路桥梁结构破损进程，若沉降段路面为软土地基结构，其承载力与抗剪力均处于较低水平，最终会引起地基路面坍塌、损伤等问题。

3 路桥工程沉降段施工技术的应用控制要点

3.1 合理设计沉降段结构

在公路工程的初始阶段，最重要的工作就是完成施工设计方案，在设计之前，设计人员要多进行实地考察，根据施工现场的实际情况做好设计。在设计时，要注意公路桥梁沉降段搭板的长度，现在我国没有统一的公路桥梁沉降段搭板设计标准，所以在设计的时候，只能根据设计人员的经验，结合施工现场的情况来设计。在施工的时候，要依据桥头路提、桥台沉降的实际情况，加上工程整体的通车能力要求，设计搭板的长度。在路基施工的时候，一般会采用土工隔栅技术，发挥土层的抗剪能力，同时还要尽量减少路基填土的位移和土层侧移的情况，把路基的沉降情况控制在标准范围内，提高路基的稳定性。对路桥沉降段进行科学、合理的设计，使其结构更加稳定、耐用，减少或避免因为沉降段不稳定而造成的沉降现象。

3.2 提升高台后路路堤的密实程度

在桥梁施工过程当中，为了在最大程度上降低路面、路基产生压缩形变，通常所使用的方法是提升大台后路堤的填充程度，保证大台后路堤的整体密实程度，在这项施工过程中，主要包含的是加筋法、加载预压法以及强夯法等，同时在特殊施工环境下还可以运用塑料排水法的方式，尤其是在第一种三维一体化的网状施工方式上，可以通过土工格栅的方式，对混凝土、泥土以及填充的碎石等相对比较宽松的材料进行分析，造成了强度比较大，同时刚度又比较高的结构体，通过这种方式和结构，可以在很大程度上降低填土材料的沉降，从而降低了公路桥梁沉降段产生沉降量的差值。

3.3 合理使用搭板设置技术

在中国，大多数公路桥头都有塔板，如果搭板被损坏，那么车辆将无法正常地运行。因此，在施工过程中，有必要智能地调节塔板。塔板的长度和宽度参数应根据桥台和桥头的沉降以及车速来计算。塔板结构的长度和强度通常与特定的建设项目结合在一起。在安装塔架时，应建立肩部以提高塔架的强度，因为实践表明，安装1．5m宽的弯头可将塔架底部的最大拉伸弯曲应力降低20%。托盘的长度应与填充高度成正比。在设计中，应根据沉降量确定托盘的总长度。小桥和暗墙板的长度，中央桥板的长度为5-8m，桥板的长度为8-12m。有两种方法可以将锚固件垂直和水平固定在托盘和桥台之间，但在实际使用中，由于塔板的自由端将在车辆的载荷下垂直移动。因此在正常情况下，我们通常使用水平锚固定。

在施工中，应加强对道桥搭板结构的设计，要考虑到搭板可能出现的下滑或凹陷等问题。一般应确保选择的钢筋结构合理。在对纵向基点进行固定时，要使其保持直线垂直，并对横向搭板拉板及其位置进行确定，为纵向基点创设出安全稳定的环境。搭板设计的一个关键点在于对支座的选择，要严格控制距离，使其不大于85cm。在对搭板进行搭设时，若遇到施工间隙，则要及时进行填补，避免进一步发展成沉降问题。

3.4 强化施工排水措施

道路桥梁出现沉降段，很大程度上是因为路基路面受到所含水分的影响。在道路桥梁工程施工中，要针对路基路面存在的沉降段进行不均匀沉降问题原因分析，有效控制此路段发生的渗漏问题，以全面提升道路运行质量[4]。因此需要在路桥施工中做好施工排水措施，保证路基路面所含水分符合道路设计及运行要求。路桥工程施工中尤其要关注降水量大的施工地区，加强防水和排水工作。一方面，路桥工程在前期路基路面施工作业中，要科学设计并充分设置排水管路与沟槽，以有效控制路桥工程当中的积水问题，避免填土结构因为积水浸泡而发生问题。另一方面，要针对道路桥梁工程沉降段，加强地下水位情况的分析，根据实际情况，提升地基建设高度，控制雨水对路基的侵蚀情况，保障道路建设与运行质量。在道路桥梁工程施工中，需要加强做好排水工作，全面考察工程施工现场实际情况，避免道路受到水量影响出现沉降问题。

3.5 加强台背填筑施工

通常情况下，在完成公路的修筑以后，有一个问题通常会出现在测试结果中。填土通常没有进行压实。这意味着会影响稳定性并导致沉降不均和差异。造成这种现象的主要原因是在填充平台的过程中没有重视这个问题[5]。因此，解决此问题的主要手段是在施工前严格分析填料，并仅在批准后使用。此外，在施工过程中要注意养护，使用普通材料（例如稻草和湿沙）进行合理的护理。这从根本上防止了这种现象的发生，并实现了加强加固的效果。

3.6 地基处理

在公路桥梁沉降段路基施工时，要提前预防发生桥头跳车问题，一定要处理好台背软弱地基。桥台如果修建在松软的地基上，一般使用桩基础，如果在修建高路堤时，软土层太厚，相应的回填材料也更多，就会给桩基增加更多的压力，造成挤动现象，使桥台出现位移，产生缝隙，使支座破坏，更严重的还会损坏桥面和桥台。为了防止这种情况的发生，在工程施工过程中，根据实际情况适当降低回填料的数量。路桥过渡段合理的结构设计要求基础具有良好的稳定性和较强的承载能力，以作为支撑。挤密压实法、换填垫层法、高压喷射注浆法和排水固结法是目前常用的几种处理软弱地基的方法。设计人员和施工人员应根据当地的实际情况，考虑到软土特性、施工难度、天气状况等，合理选择处理软弱土基的施工方案，并明确施工步骤。只有当地基承载力足够时，才能在此基础上进行下一步合理的设计。

3.7 质量保证加固

在公路桥梁沉降段的施工过程中，工程师必须注意对路基进行加固的过程，并且在施工过程中，建筑材料对结构的稳定性有重大影响。在以前的道路和桥梁建造过程中，用于加固路基的建筑材料通常是石灰石或平原土壤，建筑材料通常是直接从施工现场挖出的。无法满足路基建设的要求，并且会影响路基的结构强度。同时，传统结构中使用的石灰质土壤与水碰撞时会软化，并影响道路施工质量。技术专家必须结合实际需求来选择最适合该项目的填料。在加固基础的同时，工程师可以选择渐进的砾石。这种混合结构材料是包含碎石的矿物材料。在一个项目中，工程师将各种颗粒状物料混合到混合物料中并变得紧凑。在工程中使用碎石加固路基可有效防止建筑材料和外部雨水强度对路基强度的影响，并改善路基的结构稳定性。在该项目中，施工人员可以预先分配建筑材料以改善路基的结构稳定性。在该实验中，工程师开发了一种具有高摩擦系数的紧凑型材料。这极大地改善了路基的设计，并且可以在施工期间根据该标准进行选择。

4 结语

关于道路和桥梁的建设，该建设项目对于提高我国的道路质量起着非常重要的作用。尽管这项工程显然还存在很多的困难，但我们可以通过有效的手段来解解决这些问题。在设计道路时，应在所有准备工作完成后进行设计工作，以免影响设计效果。这也充分表明，在道路建设过程中加强道路桥梁的措施在整个项目中都起着非常重要的作用。