探析道路桥梁沉降段路基路面的施工

马红光 杨光

摘要：本文分析了道路桥梁沉降段路基路面沉降的机理，探讨了道路桥梁沉降段路基路面施工技术。

关键词：道路桥梁；沉降段；路基路面；施工

中图分类号：TU74；文献标识码：A

道路由路面、路堤和路基共同组成，道路桥梁过渡段的路面和路基沉降是当前最为常见的路桥建设病害之一，并且对交通安全等各个方面危害较大，因此在道路建设中要积极采取合理有效的对策进行综合防治，以便从根本上防止道路桥梁过渡段的路基产生过度沉降，从而能在一定程度上预防交通事故的发生。

1 道路桥梁沉降段路基路面沉降的机理

高速公路作为交通运输的基础设施之一，为人民群众生活水平的提高、经济建设的发展与和谐社会的构建，发挥着不可或缺的作用。然而从已投入运营的公路来看，还是存在一些问题，比较常见的问题是：桥梁台后搭板的断裂及不均匀的沉降，从而造成桥头跳车现象的产生。桥头跳车不仅对车辆有损坏，对于桥梁本身也会造成影响，导致桥梁伸缩缝加速出现、接缝路面破损的程度不断恶化以及损坏桥台台背等不良后果。所以，应该把桥头跳车作为道路建设中迫切解决的问题。

1.1 台背地基发生变形的基本机理

桥涵结构地基的变形多发在沟壑地段，这一地段地基具有较大的土壤孔隙比、较低的地基强度、较高的含水量以及较大的压缩性，使得填筑的路基非常容易出现大幅度的变形。相比一般路段，桥头段的路堤通常填筑的高度会高出 5～10 cm，对于基底来说，这部分高出的路基就会产生一定的附加应力，进而就会引发地基的沉降。如果填土容重没有不同，伴随着增加的填土高度，出现地基沉降变形的可能性也就会越大。

1.2 路堤发生变形的基本机理

在公路施工中，普通黏性土是常用的台背回填材质，但由于施工现场的地形以及施工具体条件的不同，压实台背土方的难度也是非常大，如果土体压实度和密实度不够，土方的含水量也达不到最佳状况，就会为沉降变形埋下隐患。这样修建的公路投入使用，由于车辆垂直荷载及路堤自重这两个层面的因素影响，路基密实性会慢慢的提升，即在一定的时期内，会出现路堤填土的现象。土体的弹塑性，加之台背填土较高和较强的柔性，比较土体与混凝土浇筑的桥台，两者的刚性差异很大，在车辆荷载的重压之下，两种不同材质构成的桥台就会产生不同的塑性累积变形。

1.3 桥头搭板设置导致沉降

在路基上，桥头搭板会出现弹性支撑，支撑的着落点在牛腿上，路基的部分土体，因为其靠近桥台处，其承受的应力也就会比较小，从而产生不均匀的受力。在纵向层面，伴随着汽车荷载的不断运动，会出现两个峰值的路基应力，一个峰值在汽车荷载作用的位置，另一个峰值在搭板支承的路基端。伴随着汽车的不断移动，在汽车来到搭板末端时，搭板末端处的路基承受的纵向应力就会达到最大，对应的塑性变形程度也是最大的，所以，在搭板末端，就会发生过量沉降现象。另外，由于不能精确的计算路基沉降量，在发生较大的路基沉降变形的情况下，板后路基与搭板间出现的纵向坡度差就会非常的大。

2 道路桥梁沉降段路基路面施工技术

2.1 设置搭板

2.1.1 设置搭板的方法

① 由于车辆负荷，路面的厚度和刚度会慢慢的发生变化，这会为施工作业增加了许多困难，搭板的设置可以让其与路基面顶面之间保持平行状态，从而使桥面层底标高与搭板顶面标高相同。

② 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，这样，路基和桥梁间的过渡问题可以得到有效解决，克服了方法一的不足。还可以让搭板和桥台连接处保持一致标高，比较搭板与路面连接端的标高，在具体工程施工中，应比原设计的标高高，这样就会出现预留反向坡，依据道路桥梁之间的沉降差确定坡度的大小，但需保证路线纵断面处于平顺状态，从而确定路基沉降差，使得反向坡度得到预留。

2.1.2 连接桥台与搭板

① 锚栓: 近台端( 搭板的) 放置在桥台上面，在搭板和台背间布设，通常设水平拉杆和竖直锚栓，以防搭板沿纵向滑移，从而导致的桥头处出现凹陷。一般使用的材质为22 号钢筋，钢筋之间保持 75～80 cm 间距。锚栓竖直的情况下，有时候会破坏搭板或者牛腿; 如果能够保持限制位移与水平拉杆方向上的一致性，就会取得较好的效果。

② 支座: 铺设 1～2 cm 厚的油毡垫层在搭板近台端下方。支座若选取板式橡胶，间距要控制在 80 cm左右，规格多为 150mm ×150mm × (21 ～38) mm。

③ 倒角: 为了不出现因为搭板转动而损伤道路及路面结构的现象，可以将牛腿上边缘和近台端上缘制作成倒角。

④ 填缝材料: 填缝位于搭板与桥台连接处，在接缝间填入填缝材料，可以避免雨水的渗入。常见的填缝材料有沥青麻絮、油浸甘蔗板和玻璃纤维类的物质等。先将填缝材料填充进去，而后将较稀的沥青灌入。

2.1.3 搭板及其顶层的具体施工技术

在设置混凝土搭板过程中，施工标准不但要符合行业的要求，也要符合国际标准。这样混凝土的平整度和表面坡度才能够得到有效的保障。在通过压路机的时候，较薄( 即搭板离基层顶面的距离小) 的基层就比较容易被压路机压碎，或者比较容易形成薄层。因此需要基层顶面与搭板混凝土顶面之间保持不到 10 cm 的距离，在底面层铺沥青混凝土时，要凿去已经铺好的水泥碎石基层，这样可以有效保证台背回填的强度。

2.2 不设置搭板时引道的施工

如果不设置搭板，则应对台后填筑作周密的设计和认真施工，对填料和压实应有更高的要求，或采用专门的结构措施，如铺土工格网、填筑聚乙烯块等。

2.3 处理地基

为了有效的控制桥头跳车，需处理好桥背软弱的地基问题。对软基目前有换土、粉喷桩、超载预压、减少附加应力、排水固结、深层揽拌和高压喷射注浆、振动碎石桩等处理方法。在具体的施工中，应该按照实际情况的不同，予以不同的选择，这样才能够提高原有的承载力，改善地基原有性能，将路堤与桥台之间的沉降差缩小，尽可能减少沉降变形，并且能够在最大程度上避免错台现象。在厚度较大的软土层地基修筑高路堤时，由于填充材料的填入，软土地基则会出现侧向挤动的现象，进而对基桩的压力就会变大，造成桥台转动或者在水平面上出现位移。这些现象对支座和伸缩缝都会产生很大的损坏，严重时可能会损坏桥台和桥面。为了避免出现非正常位移现象，回填的材料一定要减轻，地基刚性则一定要增强，还可以借助于基桩对地基侧向流动来予以抵制。在沟壑地段，土壤的孔隙会比较大，含水量较高，这样就可以与黏性土层之间换土，因为黏性土层强度较大，富含有机物。换土深度依软层厚度而定，如果是一般性的黏土，可以挖开后进行翻晒。比如在填土高度低于4 m 的情况下，0.6 m 就是适宜的开挖深度; 如果填土高度非常大，可以开挖 1 m 以上的深度。开挖翻晒黏土达到一定程度，可以回填并密实，留0. 6 m 于回填土上层，使用石灰土进行密实回填。如果是雨季，黏土就不可能被晒干，可以全部使用石灰土进行回填，位于路基下的那层石灰土就成为了一渐变带，可以避免沉降的突变。此外在桥头采用桩板法、轻质填料、连接箱式桥台、支撑连续板等措施也可有效地减少路基的沉降。

参考文献：

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