道路桥梁沉降段路基路面的施工技术应用探讨

徐朋

摘要：对道路桥梁而言沉降段路基路面是一种危害性极大的问题，如果施工单位无法做好沉降段的路基路面施工，必然会在投入运营后发生各种安全事件。为了确保道路桥梁质量达到标准质量，本文以大芦线航道整治二期工程闵行浦江段5标工程为例，着重探讨沉降段路面路基的影响、成因以及本次工程难点，继而提出道路桥梁沉降段路基路面的施工技术应用要点。

关键词：道路桥梁;沉降段路基路面;施工技术

前言

大芦线航道整治二期工程闵行浦江段5标工程，位于大治河西段闵行区浦江镇，主线自大治河南岸丰南路向北起点过桥后上桥下跨大治河，同步下跨闸航公路支线道路后落地，起点至终点与目前现状三鲁公路顺接。主线桥梁两侧分别布置地面辅道，连接大治河两侧的防汛通道。主线通行标准为国际城市次干路，辅道为城市支路行车标准，主线车道设计行车速度50km/h，辅道设计行车速度30km/h;规划红线宽度42m。本工程施工总长1.167km（K0+432.619～K1+600），其中三鲁道路桥长度约831.07m，主桥跨径组合为（65m+107m+65m）。由于本次项目中存在可能发生路基路面沉降的路段，为了避免沉降段对项目质量造成干扰，对其展开以下探讨。

1 沉降段路基路面及难点

1.1影响

近些年，我国交通基础设施建设步入了新阶段，特别是道路桥梁建设方面，其发展直接影响着城市的整体经济发展水平，表明了道路桥梁建设的重要地位。同时，在道路和桥梁的建设中，如何应对存在的问题是非常重要的，这就是为什么建设单位应避免质量问题，并在出现问题时也应及时采取合理的措施来解决这些问题。为了有效地解决这些问题，通常，在道路和桥梁建设中，桥梁道路过渡段跳车地问题是常见的。问题的原因是下层路基或路面压实不均匀、充填过程不均匀、充填材料性能差异较大或原原状土基底未处理好等。当道路车辆在桥上或在道路上的过渡段上行驶时，经常都会发生跳车行驶的现象，极大的威胁着道路行人和交通车辆的安全。详情如下图所示：

1.2成因

目前，在道路建筑工程中沉降段路基路面的形成原因诸多，具体可分为以下几方面：（1）在城市道路建设工程施工中，设计过程中出现的一些问题，便可能会直接引起天然原状土路基的不均匀沉降。比如说部分工程设计工作人员在前期进行一些道路交通工程设计的工作时候，过于盲目追求一些经济上的利润，从而忽视了道路施工的实际使用需求，在江河面积较大的地区大量选择一些跨径比较小的桥梁，以至于桥头与路堤相接的部分太长，影响河道的净宽度，从而出现河道排水侵蚀道路的问题;（2）在施工时的台背填筑防护填料材质或数量不能够到位，导致桥头路堤上的填料底部发生严重位移，致使交通道路主体发生严重沉降等;（3）在进行道路交通工程施工过程中，并未能够严格控制其道路施工细节质量，忽视了对道路施工各个阶段的把握掌控，以致在施工细节上还可能存在着一些质量把控问题，最终直接影响了整个交通道路的施工质量。例如，在进行台背桥梁施工时，受到施工期和施工管理技术的因素影响，其并未完全达到施工质量标准，施工存在质量安全隐患，或是在处理桥梁桥台处不均匀沉降等病害的施工时未引起足够的重视，而直接引发了施工质量安全问题。

1.3重点

根据三鲁公路桥地质勘察报告显示，拟建场地存在的不良地质现象为地震液化及暗浜，主要由粘性土组成，含有机质、腐植物，且拟建桥址附近填土厚度较大，经调查原为河浜，施工时应注意厚填土可能造成坍塌等不利影响。为了减少桥头高路基的不均匀沉降、改善桥头跳车，桥头采用水泥搅拌桩处理地基，后经现场探勘，此处地下管线错综复杂，为减少对施工工期及周边居民生活环境的影响，桥头填筑处理方式改为泡沫混凝土。

普通桥头路基填料密度较大，一般为1950～2250kg/m3，使用在桥头软土地基填筑上时，由于路基自重产生的附加应力便会对下层软土地基带来影响，且随着填筑高度的增加路基的自重应力亦会增加，使其对软土地基产生的附加应力变大，进而压缩模量变小，发生较大的变形，最终致使桥头台背回填区的路基发生较大的沉降。

由于泡沫混凝土密度、自重均较小，其使用在台背回填时，可明显减小上層填筑材料对下层软土地基由于自重应力而产生的附加应力，况且泡沫混凝土抗压缩能力由于压缩模量相对较大的原因，比一般普通台背填料好。

2 道路桥梁沉降段路基路面的施工技术应用要点

2.1施工前期的应用要点

（1）保证材料质量

在沉降段路基路面施工中，材料的质量直接关系到工程的质量，所以一定要注意材料的选择。路基填充物应尽量选用轻填充物，如矿渣、粉煤灰等，边缘土应通过减少结构自重来减少变形量。同时，为保证路基路面的防水性能满足设计要求，还应选用防水性能较高的材料。在施工材料现场验收时，除规定了现场验收的相应验证程序外，还规定了相关人员应在场进行全面的质量检验测试，所有的综合质量检验测试结果不合格的建筑材料都不能直接进入现场，更不用说在施工中可以重复使用了。来料加工的成品应妥善管理和储存，并采取有效的环境保护措施，避免材料损坏和影响材料的使用。

（2）科学挑选设备

路基填筑施工完成后，施工人员需要使用适当的设备对路基进行压实，从而提高路段的稳定性和承载能力，并保证其能够长期承受车辆的交通需求。因此，施工人员必须高度重视基础压实和加固工作的重要连接部件之间的主要桥梁路基和主梁支承，并同步完成压实处理工作的关键部分如路堤和中间锥坡堤。施工人员一般需要根据隧道桥梁平台与隧道路堤两端连接的实际使用情况，选择合适的桥台压实结构工具，并在施工过程中严格分析压实效果，避免压实效果差等不能满足设计要求的情况。由于路基沉降段很难使用大型压实设备施工，施工人员可以使用小型振动设备完成压实作业。在实际的压实作业过程中，施工人员需要严格控制每一个施工环节，避免出现施工质量缺陷，以及沉降段路基路面处理不到位。首先，施工人员需要合理控制压实区域的含水率，明确土与路基的干能力与含水率之间的比例关系，结合相应的监测数据绘制驼峰曲线，对水泥进行合理分级，砂石等添加材料严格按照相关要求。

2.2施工中期的应用要点

（1）做好搭板安设

在道路工程沉降段的路基路面施工中，有必要根据实际情况合理设置楼板，这样才能有效处理路基沉降，起到良好的预防作用。应该选择正确的方式设置带。例如，可以通过反向坡保留设置带、桥台及其接头，所处的海拔高度和道路连接部分，海拔越高，充分发挥逆向梯度力，有效防止道路沉降的发生，如下图所示：

在施工板材加工工作中，板材的使用质量应符合施工要求，模具应严格按照相关要求制作，每一个细节都应处理。如果地面与底座上表面的距离小于11厘米，则应进行平整，并采用沥青混凝土填充方法，以增加整个平台的填充强度。

（2）注意路基施工

在对道路上的地基基层进行基础施工的铺设过程中，施工人员不仅应该按照国家相关技术规范和施工标准要求来组织进行，同时还要根据实际施工情况，对不同较大施工量的路段应该采取不同的施工方法，以不断提高施工路面的整体承载力，不断扩大缩小施工路堤和其他桥梁平台之间的整体沉降差。此外，在大桥修筑路基厚度较大的主梁软土基础地层的修筑过程中，经常性还会同时出现由于主梁填充软土材料重力挤压进入而使主梁软土基层地基结构产生重力移动的异常现象，进而在无形中严重增大了路基桩的承压力，从而直接使主梁桥台结构发生重力转动，对大桥路基修筑质量性能造成严重影响。对此，相关部门工作人员表示应及时进行深入调查分析，对增强缝隙地基进行减重材料用量回填时，一定力求要适当减轻其材料用量，并适当使用增强缝隙地基的使用刚性。如果实际情况条件允许，还是可以考虑借助雨水基桩对建筑地基墙体侧向的雨水流动过程进行温度控制。

（3）保证路面质量

在对沉降段内的路面进行沉降施工时，应当合理设计选择沉降路面施工材料，本沉降工程主要选用的材料是普硅水泥、碎石和砾石、天然砂等。碎石砂砾石的最大粒径应当不得小于超过31.5mm，含泥土质量均值应当严格控制在1%以内，压缩率均值应当不得低于超过15%，孔隙压缩率均值应当严格控制在45%以内;天然碎砾砂的细度模数均值应当在2.5以上，级配水平应与规范标准的规定要求相一致。在铺装混凝土层铺设前，应检查建筑材料的質量，合理设计配合比。施工人员应严格按照操作规程的要求，手工摊铺、振动路面沟槽内的混凝土，并将混凝土平整。

（4）控制桥台软基

道路结构桥梁平台沉降段道路桥梁平台基础软基加固施工过程控制系统应特别注重以加强夯土的方式应用来彻底加固桥台路基。在实践中，应充分结合当前道路两侧桥梁结构沉降段两侧桥台路基夯实施工情况，对于要确保整个桥台软基软土处理夯实效果能够达到一定施工坡度标准，需要将桥台软土处理夯实格栅作为一个重点施工内容，如需要采用大型土工夯实格栅，再同时辅以外部机械操作工具来不断强化整个道路两侧桥梁结构沉降段桥台路基处理路面夯实施工坡度控制的准确有效性。例如：对于道路工程桥梁墙体沉降段，在路基工程路面浇筑施工中，沉降防护层栏栅夯实层的设计施工标尺高度为5米，在针对沉降防护结构进行基础工程设计时，采取逐步调整增加沉降防护层栏栅高度。施工建筑企业在项目建设期间，基于安全防护角度上的考虑，将建筑施工高度一般控制在25米以下。由此可见，在进行桥梁路台施工软基基础施工时，应严格参照我国道路桥梁斜坡沉降段桥台路基施工路面基础施工技术要求，通过合理地调节外部辅助设置来实现施工质量控制效果，从而有利于避免软基施工质量问题引起的沉降现象的发生。

2.3施工后期的应用要点

（1）实时观察沉降状况

为了实现对沉降段路面变形的有效控制，施工人员需要在施工完成后合理控制沉降范围，保证路桥交界处不好，会出现不合格的沉降不平衡。因此，施工人员需要在进行路基路面设计施工过程中，做好现场调查数据采集工作，并将相关数据信息录入计算机，利用专业软件对施工情况进行仿真分析，并掌握沉降面积的一般情况，为了在施工完成后计算出大致的沉降量，调整技术方案优化，避免沉降差超过10cm，并保证三个月内沉降幅值不会太大。

（2）科学挑选排水方式

在道路建筑工程排水沉降段内的路基以及路面排水施工中，应当切实做好路基排水工程施工准备工作，这不仅是其中的一个关键环节，直接也会影响着最终的排水施工过程质量。一旦路基沉降段的建筑路基基层受到强大水流严重浸泡后，路基的防护强度就很有可能会迅速下降，无法完全满足我国对路基的防护强度控制要求，容易因此而引发严重的路基下陷。为有效地预防这一渗漏状况同时发生，应当根据两侧隧道路基的具体实际排水情况，合理地选择适当的路基和排水系统方法，实施有效的隧道路基和排水系统的施工，这样才能够有效地提高隧道两侧和沉降段的路基稳定性，使其能够始终维护隧道应有的排水强度。因此，在需要进行道路排水系统建设的情况下，可以考虑在道路沉降段的道路路基底部加装一道排水管，或者可以通过疏通道路排水管沟槽，将大量的雨水合理地排出，从而减少和避免大量的雨水从道路上进入堆积点，浸泡整个道路的废水。此外，如果在周边地面沉降段和自然地质条件允许的情况下，可以通过这种方式避免道路结构受到雨季的侵蚀影响，有效预防路基路面的沉降状况。

3 结束语

综上所述，若想从根本上强化道路桥梁质量，延长道路桥梁的应用年限，施工过程必须将沉降段路基路面作为重点，围绕这一重点进行深入剖析，在确定沉降段路基路面的形成原因后，直接采取针对性策略进行施工。此外，在整个施工过程必须涉及诸多技术，在应用这些技术时，相关人员必须遵守以上要点，这样才能实现最终目标。

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