道路桥梁沉降段路基路面施工技术探究

文／孙卫广 山东省公路桥梁检测中心有限公司 山东东营 257091

引言：

国家和地方政府每年都会投入大量的资金用于道路桥梁建筑，以此满足快速增长的通行需求，但是施工质量问题的频繁发生严重降低了道路桥梁重要价值的充分发挥。道路桥梁工程中沉降段施工具有较高的难度，因此更加考验施工技术的运用。道路桥梁工程建设不仅与人们日常生活的便利性具有紧密联系，在地区经济快速发展方面也发挥着重要的推动作用，对国民经济的可持续发展有重要影响。科学合理有效的施工技术是提升道路桥梁沉降段路基路面施工质量的重要前提，可以有效解决沉降等问题，为人们的出行质量以及出行安全提供可靠的保障，降低或者避免沉降问题所引发的一系列负面影响。近年来，国内整体经济保持较快的发展速度，与此同时，车流量和运输载荷快速增长，不同地区公路路基路面均存在沉降问题，如果不及时进行修整将会对车辆通行安全以及路桥使用寿命产生不可逆的影响。因此，应当全面研究道路桥梁沉降的主要原因，同时探讨把相关施工技术有效应用到实际的工程施工当中。

1、道路桥梁沉降原因及主要危害

1.1 道路桥梁沉降原因

道路桥梁沉降的发生主要与结构设计、施工材料、搭板设置、地基施工等有关，在实际施工中路基路面结构设计欠缺科学性，将会导致道路桥梁施工质量大打折扣，绝大多数沉降路段的路面损坏问题的发生都与结构设计不合理有关，主要是因为在没有全面分析现场情况便开展设计工作，导致结构设计与实际施工情况存在明显偏差，引发一系列的施工隐患。比如，在进行道路桥梁设计时不注重防水设计，将会埋下巨大的安全隐患。道路桥梁不断发展过程，相关施工企业数量明显增多，各个企业都需要面对较大的竞争压力，因此部分施工企业会在施工中使用质量不过关的施工材料，对道路桥梁施工质量及使用寿命都产生明显的负面影响。道路桥梁施工过程在进行桥头施工时经常会发生连接不科学的问题，同样会增大沉降问题发生概率。桥头搭设搭板施工时，为了使道路行车和路床可以直接递送，一般会在清混凝土的表层下部设置搭板，当发生渗水问题后填料流失概率明显增大，之后便会形成沉降。道路桥梁施工经常会遭遇淤泥软土、充填土和杂填土等软土地基，其对于道路桥梁稳定性会产生明显的扰动，主要是因为其具有较高的含水量，相应的密度比较低、强度也比较小，透水效果欠佳，如果直接将软土作为地基将会引发一系列的安全事故。充填土主要是将含有一定数量泥浆的泥沙填充至围坝和填土区域，经历沉淀之后形成的全新土壤结构，其稳定性和团结性都比较突出，明显优于软土，但是如果直接将其作为道路桥梁地基同样具有较大的风险性。

1.2 道路桥梁沉降主要危害

道路桥梁沉降最直接的危害便是引发路基质量问题，在沉降段一般会出现桥梁两边比较高，而中间比较低的问题，在经历过长时间的通车或者施工之后，路面的中间段会进一步降低，主要是因为其负重时间较长。道路桥梁沉降还会引发路面发生不均匀沉降，对施工产生明显的安全威胁，同时也会严重降低道路的平整度，行驶车辆也可能发生失稳等问题，不利于车辆安全行驶。在沉降过大的路面，司机难以良好的控制车辆前行的稳定性，会严重降低乘车舒适度以及安全性。路面变形也是道路桥梁沉降的主要危害，主要表现为路面起伏和裂缝等，如果遭遇雨水天气还会导致大量的雨水无法及时排出都堆积在路面。车辆在凹凸不平的地面行驶时发生跳车的概率明显增大，行车舒适性和安全性大打折扣，并且也会导致车辆使用寿命缩短，对于大型货车更加容易发生严重的安全事故。另外，市政道路桥梁沉降问题主要集中于道路和桥梁交界处，因此在此部分发生跳车在影响车辆的同时，还会明显影响市政道路自身，严重降低市政道路桥梁的稳定性，同时也会对道路结构产生损害，导致道路桥梁使用寿命锐减。因此，道路沉降主要会危害道路桥梁整体质量，在进行道路桥梁施工过程中会存在诸多挑战和困难，道路桥梁沉降属于其施工中必须要解决的重点问题。

2、道路桥梁沉降段路基路面施工技术

2.1 沉降段结构设计

为了确保道路桥梁沉降段整体工程质量，相关设计人员以及施工人员应对地基处理方式以及填充材料进行明确，同时还需要深入分析道路桥梁沉降段结构技术方案的可行性以及适应性，确保沉降段结构设计方案以及施工方案与实际工程建设的各方面都具有较高的匹配度，因此需要对施工现场环境、地基地势、水文地质以及经济成本等进行综合考虑。为了进一步提升计算的精准性，可以应用BIM技术完成相对应的立体模型的构建，最大限度的提升沉降段结构设计方案的合理性以及可操作性。技术人员还应对施工路段的整体特点进行着重分析，全方位考虑施工技术、施工设备应用等工作，从整体水平上提升地基的耐久性、稳定性以及安全性，为施工作业的有序开展提供指导，以此来切实提升道路桥梁承载能力。

2.2 施工材料的选择

施工材料的优质性属于道路桥梁沉降段施工质量提升的重要基础，不仅要对进场施工材料的质量进行严格把控，还需要确保所选择的施工材料种类、型号及性能符合实际施工需求，为了提升填筑材料选择的合理性，应落实样品采集以及对比试验等工作，在这一过程需要检测现场土壤塑限情况、基础压实情况、材料强度等。在确定路基填料强度时，需要充分考虑路基以及桥台要求，同时还应结合不同材料之间存在的差异作用，对轻质填料以及压实填料进行合理搭配，以此良好控制道路桥梁沉降问题以及桥面台背变形问题。在存放材料前，还需要安排相应的施工人员将周围存在的植物、建筑垃圾以及污泥等彻底清除，确保原材料中不会被混进杂物。另外，施工材料采购部门还应深入调查建筑材料市场信息，同时对不同企业口碑以及材料质量等进行客观的分析，将具有较高先进性以及突出节能性的施工材料应用至道路桥梁沉降段施工当中。

2.3 路基处理施工技术

对道路桥梁沉降段路基进行合理处理，可以从整体水平提升工程质量，为路基路面土壤强度的提升提供促进作用，同时还能够提升桥梁台面承载能力以及耐久性，即使道路桥梁投入使用后经历长时间的交通荷载，路基路面也不易发生形变，从根源上降低地基不均匀沉降问题的发生。土质更换、强夯法以及预压荷载等都属于道路桥梁工程中应用频率较高和范围较广泛的路基处理技术，应用这些施工技术不仅可以提升路基的稳定性，还能够对运营过程的路基沉降幅度进行减轻。在实际施工过程中，如果需要对高于3cm的软土地基进行处理，应先在地基上铺盖土工布，之后在地基内填充和压实填筑材料，在减小误差的基础上可以有效控制桥台沉降。对于比较厚的沉降段必须要对回填料进行精准的把控，同时还需要调整土层高度、密度以及强度，可以适当提升路桥地基建湿度，有助于沉降段施工质量的进一步提升。

2.4 压实施工技术

在完成道路桥梁沉降段路基填筑施工之后，还需要依靠压实设备压实处理路基，进一步提升基础的稳定性，确保其可以在运营阶段承载长时间的车辆通行所带来的荷载压力。在进行压实施工时，为了获得最佳的压实效果以及效率，可以将机械设备压实和人工处理进行紧密结合。另外，在压实施工过程还应加强路基和桥台之间的衔接施工，应依据相关规范要求对密实度进行合理控制，对于路堤以及锥坡堤坝等关键位置的压实应当格外关注。桥台与路基衔接位置的压实同样属于压实施工的关键点，应选择适合的压实工具进行施工。大型机械设备一般不适合应用至道路桥梁沉降段施工当中，因此可以选择小型振动设备进行压实施工，对于边角部位的压实可以采取人工压实处理，应确保充分压实所有位置。另外，相关施工技术人员还需要对沉降段含水量控制以及检查进行加强，通过定期检测完成曲线图的绘制，还需要对风速以及温度等客观要素的影响情况进行明确。

2.5 搭板施工技术

在进行搭板施工平时，应对设置搭板的方法进行明确，如图1所示，在设置过程中还需要结合路基顶面标高，确保搭板和路基顶面在同一水平线位置。搭板的标高应与正常路段路基标高保持一致，确保路基和桥梁之间可以进行平顺的过渡。在实际施工过程中应对搭板和路面进行合理连接，这一部位的标高可以适当高于设计值，同时还需要预留反向坡，确保可以对路基沉降差进行良好控制，应避免对路线纵断面的平顺产生负面影响，为行车通畅和安全提供保障。桥台和搭板连接施工时，应对锚栓进行合理设置，尤其是对于处于桥台上面设置台端附近锚栓的设置位置必须具备科学合理性，以免搭板设置不当引发纵向互动，降低桥台和搭板连接的稳定性。在实际施工过程中一般选择22号钢筋合理设置，以75cm到80cm区间范围对钢筋之间的距离进行合理控制。施工过程中如果竖直锚栓影响搭板，或者牛腿发生损坏，可以应用同步移动和限制位置等方式设置水平杆。在支座设置过程，为了提升搭板质量，可以采用厚度为2cm左右的油毡铺设制作垫层。对于板式橡胶的制作规格可以控制在150mm×150mm，确保不同支座之间的间距保持在80cm。一般在牛腿边缘或者台端边缘位置设置倒角，主要可以对搭板位移进行有效控制。填缝材料主要是为了防范雨水进入到缝隙当中，主要可以选择玻璃纤维、聚酯材料以及沥青材料等。在处理搭板混凝土顶面和基层时主要可以借助压路机，为了保障后续施工作业的顺利开展应当预留10cm的空间。

图1 沉降段路基路面搭板设置

2.6 排水施工技术

面对已经存在沉降问题的道路桥梁工程，应注重地基内部的排水施工，确保可以及时排出基坑内的多余水分，以对长时间浸泡对土体结构承载能力所产生的负面影响进行减轻和避免，避免沉降段其他风险问题的发生。技术人员应实地勘察现场实际沉降情况，结合具体需要完成建设排水沟槽有效引流地基内部的积水在施工过程中对可能遭遇的降雨以及地下水所引发的负面影响进行有效避免。在设计地基路段高度时，应结合降水情况以及地质结构等信息。对路基高度位置进行明确后，可以此为依据对排水沟槽的实际建设深度进行精确计算。设计单位应结合建设区域已有的其他排水设备灵活选择排水设施建设，对潜在的路基路面沉降风险进行有效预防。

3、道路桥梁沉降段路基路面施工技术应用策略

3.1 搭板施工技术的应用

以怀柔新城南部南华大街及东延道路施工为例，探讨沉降段路基路面施工技术的具体应用及应用策略。该工程施工具有交叉路口多以及施工用地面积少等特点，在施工过程应当确保道路通畅，通过实地调查了解和掌握现有道路的通行能力以及流量，以此为依据完成交通组织方案的制定，通过审批之后还需要在沿线配备必要的通信设备以及交通保畅设备等。如有必要，还需要安排专职交通信息联系员，及时做好交通疏导。工程设计人员应当依据道路桥梁参数精准计算搭板倾斜度，一般情况下搭板的倾斜度在8.0°以上，然后以此为依据对搭板的顶层标高进行调整，使其和正常路段标高高度保持一致。另外，还应当对路基顶层与搭板之间的距离进行精准计算，遇到间距＜10cm的区域，还应当进行地面的沥青混凝土铺设及找平，以此来促进搭板台背综合强度的进一步提升。为了确保搭板设置的合理性，在实际施工过程需要有效固定锚栓，依据适合的钢筋合理设置不同控制器之间的距离。除此之外，在施工时还应当充分协调横向拉杆的位置以及锚栓的位置，在这一基础上应用支座合理设置铺垫层，为沉降段路基路面施工质量以及施工安全性提供保障，利用科学合理的路面结构设计对路基受损程度进行有效控制，最后还应当利用适当的材料调补桥头与搭板之间的缝隙，以此来有效解决市政道路桥梁工程的积水问题。

3.2 桥台软基施工技术的应用

为了避免软土地基对工程施工进度产生影响，应当在施工前强化处理桥台软基，主要可以采取水泥喷浆地基法，从整体层面提升地基强度和平整度，主要的施工内容包括桥台软基水平面定位、喷浆搅拌下沉、持续搅拌上升、重复下沉以及重复上升等，具体如图2所示。在强化处理桥台软基之后，还应当对沥青混凝土路面平整度以及结构厚度进行良好控制。可以在路基中层和面层进行摊铺施工，在这一过程可以利用实时测量的方式标高，依据高程测量方式控制测墩之间的距离为5m，测墩之间的测距主要可以应用钢绞线。

图2 桥台软基施工流程示意图

3.3 沉降段路基填筑施工技术的应用

该工程路基路面之所以出现沉降主要是因为路面压实变形，因此需要对沉降路段路基填筑施工进行优化，促进路基抗压能力及承载能力的进一步提升，对沉降以及变形问题进行有效控制。应当应用砾石以及砂砾等具有良好透水性以及渗透性的材料填筑承台、桥台以及开挖台等，也可以选择半刚性材料填筑沉降段路基。经历过填筑施工之后，可以有效控制不同基台结构的水平方向压力，进而达到控制路基变形程度的效果。在进行填筑施工时可以采用推土机填平沉降段路基，在进行细致填平时，可以应用推土机反复施压。

结语：

综上所述，沉降段属于道路桥梁施工当中具有特殊性的施工部位，在施工过程会受到来自多方面因素的影响，对于施工技术具有严格要求。道路桥梁沉降的发生主要与结构设计、施工材料、搭板设置、地基施工等问题具有紧密联系，会对工程质量产生明显的负面影响。在实际施工过程中不仅要注重沉降路段结构的合理设计以及施工材料的合理选择，还应当有效和科学地应用路基处理施工技术、压实施工技术、搭板施工技术以及排水施工技术等，同时结合实际施工情况，对施工技术进行改进优化，对于不同环节施工技术的应用也应当加强控制，在促进沉降段施工技术水平的基础上，实现道路桥梁工程质量的进一步提升。在实际的路面使用过程应当注重维护易风化、易受损路段，利用植草护坡等方式进行道路桥梁结构防护和保证路桥工程美观性，及时分析路面损伤原因和判断具体受损情况，以此为依据采取对应措施进行修补，避免沉降问题影响的进一步扩大。