道路桥梁沉降段路基路面施工技术分析

　　摘要：文章分析了道路桥梁沉降段的成因及处理方法，研究了沉降段的路基路面施工技术，并从路面结构设计、搭板施工、土工格栅施工及桥台填筑施工等方面提出了施工建议，以供同行参考。

　　关键词：道路桥梁;沉降;施工技术;探讨

　　0 引言

　　近年来，随着经济的高速发展，我国的公路总里程数已跃居全球第一。随着大量道路桥梁投入使用，路桥过渡段沉降引起的相关问题越来越多。研究分析表明，造成路基沉降的原因较多，如软土路基处理不当，路基压实度不足等。

　　路基沉降的问题不仅对道路桥梁建成后的工程质量和行车安全造成影响，在路面施工时对施工也有显著影响。关于路基沉降，目前国内外的研究大多关注沉降的原因和沉降的处理方法，而关于沉降段的路面施工工艺却很少展开系统性的研究和讨论。因此，本文对道路桥梁路基沉降段的路基路面施工工艺展开研究和分析，就如何提高道路桥梁的施工质量进行探讨。

　　1 道路桥梁过渡段路基路面沉降起因、危害及处理方法分析

　　道路桥梁的路基路面沉降具有多方面的影响因素，如软土路基处理不当，路基压实度不足等。道路桥梁的路基路面沉降具有较大的危害，轻则会造成道路驾驶安全性降低，重则会引发严重的工程质量问题，造成严重的人员和财产损失。

　　1.1 道路桥梁过渡段路基路面沉降产生原因分析

　　造成道路桥梁工程路基路面沉降的原因是多方面的。如桥台附近材料不一致、因刚度与强度差异而导致的不均匀沉降、压实度不足及雨水渗漏浸泡导致路基软化等。同时对于路基沉降的类型也有多种分类。一般而言，路基路面的沉降是由于路基处于软弱的饱和软土层，软土层处于地下水位线以下时就会发生渗透固结和次固结沉降。这两种类型的沉降发生在一个较长的周期内的缓慢过程中，在饱水软土层的处理方面，如果在施工过程中没有对路基进行强化排水或者长时间的超载预压处理，就会造成道路投入使用后在车辆荷载及自身固结反应的作用下产生自然而缓慢的沉降。这主要是由于对饱和软土层而言，一般的压实方法其荷载都会被软土层中的饱和孔隙水吸收和消散，外部荷载并未使得软土路基因压实而固结。对于软土路基的判别如表1所示。

　　另外，通过大量的工程实例调查发现，在桥台和路面接触地带也经常容易发生路基路面沉降的问题。研究表明，这类路基路面的沉降大多是因为压实度不足造成的。进一步分析成因，主要是由于在路面和桥台接头处的路面结构设计与实际施工不匹配问题。施工单位在进行施工时，压实机械设备没有达到设计的压实标准，进而通车之后使桥台处长期处在车辆冲击荷载的作用下便会产生不均匀沉降。

　　1.2 道路桥梁过渡段路基、路面沉降的危害

　　关于道路桥梁路基路面沉降的危害在生活中经常可见，最为常见的就是路基的不均匀沉降会造成路面的开裂、塌陷以及隆起等现象。这些问题轻则会对道路的使用功能和车辆的驾驶体验产生影响，严重时会危及路经车辆和行人的生命和财产安全。而桥台和路基搭接处的沉降则会造成严重的跳车问题，对桥梁的主体结构产生较大的冲击荷载，久而久之使得桥梁产生次生裂缝甚至危及主体结构安全。

　　1.3 道路桥梁过渡段路基沉降的常用处理方法

　　目前我国的道路桥梁工程中关于路基沉降的处理方法也有很多，最为常用的方法有：软土置换法、强夯法、水泥搅拌桩法、碎石桩法以及反压护道法等。通过不同的方法处理之后，路基的承载力和沉降参考值归纳如表2所示。

　　关于桥头路基施工方法目前最为常用的方法有：注浆加固法、换填法、搭板路基施工等。这些处理方法的主要原理就是通过提高桥头路基的整体刚度，防止在桥头出现由于两边刚度不同而发生沉降。在这些方法当中搭板法是常见的使用方法。

　　2 道路桥梁沉降段路基路面施工的建议

　　根据对道路桥梁路基路面的沉降原因和沉降类型进行分析的结果，结合国内外的研究成果及个人的从业经验就如何进行道路桥梁沉降段路基路面施工提出以下四点建议。

　　2.1 合理优化道路桥梁路基路面的结构设计形式

　　只有结构形式科学合理才能够保证道路桥梁在沉降段的结构强度及耐久性满足规范要求。对于道路桥梁沉降段的路基路面，宜优先在设计阶段对路基路面的结构形式进行优化。若在施工阶段发现路基沉降和设计文件不相符时可提出设计变更要求。在设计阶段需要根据沉降分析结果进行相应的设计优化，保证结构的整体合理性。针对这类路基沉降的问题需要对接头处的路面结构进行重新设计，使得桥台和路基具有相同的结构强度，如图1所示。

　　2.2 搭板施工

　　对道路桥梁沉降段的路基路面施工采用搭板施工也是常用的方法之一。对于搭板的长度并没有规范进行明确的规定和说明，在目前的沉降段路基路面施工当中大多采用的是经验法，即根据施工单位和工人的经验以及实际的工程情况进行搭板施工。对于搭板施工方法而言，目前最为常用的方法为过渡搭板法和平行过渡搭板法。

　　2.2.1 过渡搭板法

　　过渡搭板法是在过渡段路堤填料上浇筑钢筋混凝土厚板，并使一端支撑在刚性基础(桥台)上，利用钢筋混凝土厚板的抗弯刚度起到支撑过渡作用。如图2所示，在桥台背后建造一个小桥台(亦可不设)，并在大、小桥台之间设过渡搭板的方式形成过渡。

　　2.2.2 平行过渡搭板法

　　平行过渡搭板法是将搭板与面层顶面平行，搭板顶面标高可以与桥面面层底标高相同，或与正常路段基层顶面标高相同。

　　2.3 土工格栅施工

　　土工格栅技术大多被运用在路堤沉降段的施工当中。在路堤当中设置土工格栅可以提高路基的抗剪强度，进而提升路堤的整体稳定性，防止路基沉降继续扩大。

　　2.4 加强桥台填筑施工管理

　　目前，桥台处软土路基的沉降处理未能引起足够的重视，而通过上文的分析可以发现造成道路桥梁路基路面沉降的原因是多方面的。对桥台的软土路基沉降的处理方法目前较为常用的有：水泥粉喷桩地基法、台背回填法、深层搅拌法等。在工程施工当中需要根据实际工程情况，并结合工程经济情况选择合适的加固处理方法。

　　对于道路和桥台接头处的路基沉降，除软土路基沉降这一原因之外，其根本原因在于受到沉降段路面路基固结沉降与次固结沉降的影响。当桥台沉降无法采取传统的施工方法进行加固时，还可以采用新型的具有压缩性的轻型泡沫混凝土进行填充加固。

　　采用新型的填充材料對道路桥梁的路基进行填充加固，可以均匀分散路面的车辆荷载，有效控制路基的沉降。同时，这种材料由于具有质量轻的优点，对桥台的影响也较小，是较为理想的填充加固材料。在施工时需要注意对这种路基路面填筑材料物理性能指标的控制和选择，只有选择和道路桥梁路基路面结构形式相同的材料进行填筑，才能够确保形成有机的整体，防止跳车情况的发生。

　　3 结语

　　公路工程中每年因道路桥梁沉降段都产生大量的维护费用，更有甚者，因此类问题造成一些人员和财产的损失。本文研究发现造成路基路面沉降的原因是多种多样的，对于道路桥梁沉降段路基路面的施工和处理需要根据沉降的类型和方法进行针对性的处理。本文根据对沉降产生和分类的分析结果，提出了合理设计道路桥梁路基路面结构形式、搭板施工、土工格栅施工以及加强桥台填筑施工等建议，以供参考。

　　参考文献：

　　[1]张朋朋，赵丁鑫，易 凯.道路桥梁工程中沉降段路基路面施工技术研究[J].建材与装饰，2018(52)：244-245.

　　[2]周 兵.道路桥梁沉降段路基路面施工技术的相关研究[J].四川水泥，2018(11)：49.

　　[3]杨 鹏.关于道路桥梁沉降段路基路面施工技术的分析[J].四川水泥，2017(2)：206.

　　作者：刘宏昌

　　推荐阅读：道路交通与安全工程师论文发表