道路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)

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摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，我國(guó)道路橋梁建設(shè)事業(yè)取得很大發(fā)展。但是，由于我國(guó)道路橋梁建筑工程仍處于初級(jí)發(fā)展階段，因此，在很多方面還存在問(wèn)題，尤其在道路橋梁沉降段路基路面的施工方面。通常情況下，道路之間的沉降差異主要表現(xiàn)在引道路基和橋臺(tái)之間，因此，其危害性較大，即使出現(xiàn)較小的沉降，也很容易引發(fā)橋頭跳車問(wèn)題，進(jìn)而給行車帶來(lái)重大安全隱患。基于此，本文對(duì)道路橋梁沉降段路基路面的施工技術(shù)進(jìn)行深入分析，并提出一些建議，以供參考。

關(guān)鍵詞：道路橋梁；沉降段；路基路面；施工技術(shù)

周口-南陽(yáng)高速公路TJ-9標(biāo)位于河南省南陽(yáng)市，途經(jīng)社旗縣、宛城區(qū)和南陽(yáng)新區(qū)。橫跨社旗縣橋頭鎮(zhèn)、宛城區(qū)紅泥灣鎮(zhèn)和南陽(yáng)新區(qū)，沿線有26個(gè)村莊。主要進(jìn)場(chǎng)道路為省道S103和省道S333，起止樁號(hào)K182+100～K193+875.325，全長(zhǎng)11.775km。該標(biāo)段范圍內(nèi)路基填方數(shù)量233.8萬(wàn)m3，挖方數(shù)量8.2萬(wàn)m3；有大橋2座、分離式立交10座（2座為許平南高速老橋兩側(cè)拼寬，其余為新建）、中橋4座（1座為兩側(cè)拼寬，其余為新建）、小橋1座、匝道橋12座、跨主線橋1座、天橋1座；涵洞通道45道（3道為兩側(cè)拼寬，其余為新建），采用四車道高速公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)［1-3］，設(shè)計(jì)速度120km/h，路基寬度27m。該工程沿線土質(zhì)以膨脹土為主，橋梁臺(tái)背填土不均勻沉降問(wèn)題普遍存在，因此，加強(qiáng)沉降段路基填土質(zhì)量控制，對(duì)提高工程質(zhì)量和投資效益具有重要意義。

1路基產(chǎn)生沉降變形的基本機(jī)理

1.1路堤變形

在對(duì)道路橋梁的施工過(guò)程中，普通的黏性土是最常用的臺(tái)背回填材料。但是，受施工地形及施工條件的限制，臺(tái)背的壓實(shí)工作難度較大。此外，還容易出現(xiàn)土體壓實(shí)度和密實(shí)度不夠的現(xiàn)象，使得土方中的含水量不足，從而產(chǎn)生沉降變形的現(xiàn)象。

1.2搭板設(shè)置產(chǎn)生沉降

通常情況下，路基上的橋頭搭板都會(huì)出現(xiàn)彈性支撐現(xiàn)象，支撐的著落點(diǎn)一般落在牛腿上。而對(duì)于路基的部分土體來(lái)說(shuō)，由于靠近橋臺(tái)處，而使其所承受的壓力相對(duì)較小，同時(shí)也產(chǎn)生了不均勻受力的現(xiàn)象。此外，在縱向的土層面中，由于汽車荷載力的作用位置是隨著運(yùn)動(dòng)而發(fā)生變化的，因此，其路基應(yīng)力便出現(xiàn)兩個(gè)峰值：其一是汽車荷載動(dòng)力的位置變化情況；其二是搭板支撐的路基端。隨著汽車位置的不斷變化，當(dāng)汽車經(jīng)過(guò)搭板末端時(shí)，搭板末端處路基承受的縱向應(yīng)力會(huì)大大增加，從而使得路面產(chǎn)生沉降變形的現(xiàn)象。

2道路橋梁沉降段路基路面施工技術(shù)分析

2.1路面搭板的設(shè)置

2.1.1設(shè)置搭板的相關(guān)方法。路面在頻繁使用過(guò)程中，由于受到車輛負(fù)荷的影響，其厚度及剛度等都會(huì)慢慢發(fā)生變化，從而對(duì)路面施工造成較大影響。因此，需要對(duì)其進(jìn)行搭板設(shè)置，使其與路面基面及頂面之間保持較好的平行狀態(tài)，進(jìn)而使得橋面層底標(biāo)高與搭板頂面標(biāo)高相一致，以保證路面具有較高的質(zhì)量。在設(shè)置搭板時(shí)，首先，使搭板頂面與正常路段路基頂面的標(biāo)高保持較好的一致性，以有效解決路基和橋梁之間的過(guò)渡問(wèn)題；其次，使搭板和橋臺(tái)的連接處也保持一致的標(biāo)高；最后，根據(jù)實(shí)際施工情況設(shè)置搭板與路面連接段處的標(biāo)高，一般使搭板高度高于原設(shè)計(jì)標(biāo)高的高度，使路面之間出現(xiàn)一種反向坡。之后，要根據(jù)道路橋梁之間的沉降差異性來(lái)確定坡度的大小。需要注意的是，路線的縱斷處面要始終處于較為平順的狀態(tài)，進(jìn)而更好地確定路基的沉降差［4-6］。

2.1.2橋臺(tái)與搭板之間的連接問(wèn)題。在連接橋臺(tái)與搭板的過(guò)程中，需要注意四方面：錨栓、支座、倒角及填縫材料。只有加強(qiáng)這四方面的建設(shè)，才能很好地保證道路橋梁沉降段路基的建設(shè)質(zhì)量。第一，錨栓。近臺(tái)端一般需要放置在橋臺(tái)上面。而對(duì)于搭板和臺(tái)背間的布設(shè)，通常需要設(shè)置水平拉桿和豎直錨栓，從而使橋頭凹陷現(xiàn)象得以有效避免。在設(shè)置過(guò)程中，通常使用的建設(shè)材料為22號(hào)鋼筋。在對(duì)鋼筋進(jìn)行施工時(shí)，需要保持80cm左右的間隔。此外，由于錨栓在豎直情況下容易破壞搭板，因此，在建設(shè)過(guò)程中，施工人員應(yīng)盡量讓其保持限制位移，并使其與水平位移具有較高的一致性。第二，支座建設(shè)。通常情況下，需要鋪設(shè)2cm左右的油氈墊層在搭板近臺(tái)的下方。如果支座選取的材料為板式橡膠，需要控制其間距，一般控制在80cm左右。第三，倒角設(shè)置。倒角的設(shè)置對(duì)搭板具有重要影響。在使用搭板的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)因發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)而使道路路面被損傷的情況，致使道路質(zhì)量降低?；诖?，相關(guān)人員在對(duì)道路進(jìn)行施工的過(guò)程中，應(yīng)注意將近臺(tái)上端緣設(shè)置成倒角。第四，填充材料。由于填縫位于搭板與橋臺(tái)的連接處，因此，選取良好的材料是提升橋臺(tái)和搭板連接質(zhì)量的必要前提。通常情況下，搭板和橋臺(tái)之間的縫隙內(nèi)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)雨水滲入的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響道路質(zhì)量。針對(duì)這種情況，工作人員需要選取合適的材料填充兩者之間的接縫，以保證道路路基路面的質(zhì)量，進(jìn)而提高人們的出行安全。常見(jiàn)的填縫材料有瀝青麻絮、油浸甘蔗板和玻璃板纖維類等。填筑過(guò)程一般是將填筑材料先填充進(jìn)去，然后再根據(jù)實(shí)際情況和相關(guān)施工規(guī)范要求，將較稀的瀝青灌入其中。

2.1.3路面搭板及其頂層的施工分析。在對(duì)路面搭板混凝土進(jìn)行設(shè)置和施工時(shí)，需要結(jié)合相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行規(guī)范化設(shè)置，以保證混凝土的平整度和表面坡度。另外，在使用壓路機(jī)進(jìn)行壓路的施工過(guò)程中，搭板與基層頂面之間常常會(huì)出現(xiàn)距離過(guò)小的情況，較易形成薄層，而一旦壓路機(jī)對(duì)其進(jìn)行壓實(shí)，就會(huì)出現(xiàn)壓碎的現(xiàn)象。針對(duì)此情況，相關(guān)人員應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行施工，使頂面與搭板混凝土頂面之間保留10cm的間隔距離。此外，在對(duì)地面層進(jìn)行施工時(shí)也要注意很多問(wèn)題，如瀝青混凝土鋪設(shè)問(wèn)題。對(duì)于該問(wèn)題，在施工前，工作人員要對(duì)之前已經(jīng)鋪好的水泥碎石基層進(jìn)行開(kāi)鑿，以保證臺(tái)背進(jìn)行回填時(shí)的強(qiáng)度。

2.2道路路基的相關(guān)處理

沉降段路基在使用過(guò)程中存在的一個(gè)重要問(wèn)題，即橋頭跳車。該問(wèn)題對(duì)路面的安全使用具有較大影響。針對(duì)該問(wèn)題，施工人員必須根據(jù)實(shí)際情況，采取合理的措施有效控制橋頭跳車現(xiàn)象。首先，有效解決橋背軟弱的地基問(wèn)題。在對(duì)道路地基進(jìn)行施工的過(guò)程中，施工人員應(yīng)該按照相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行，同時(shí)還要根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)不同施工路段采取不同的方法，以提高路面的承載力。其次，不斷縮小路堤和橋臺(tái)之間的沉降差。此外，在修筑厚度較大的軟土地層的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)由于填充材料擠入而使軟土地基產(chǎn)生移動(dòng)的現(xiàn)象，進(jìn)而在無(wú)形中增大基樁的壓力，從而使橋臺(tái)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)路基質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。對(duì)此，相關(guān)工作人員應(yīng)進(jìn)行深入分析，并采取有效措施，以避免這種非正常位移現(xiàn)象的產(chǎn)生。需要注意的是，對(duì)縫隙進(jìn)行材料回填時(shí)，一定要減輕其用量，并適當(dāng)增強(qiáng)地基的剛性。如果情況允許，還可以借助基樁對(duì)地基側(cè)向的流動(dòng)進(jìn)行控制。在對(duì)溝壑地段的路面進(jìn)行施工時(shí)，由于其土壤孔隙較大，含水量較高，因此，可以與黏性土層之間進(jìn)行換土。相對(duì)來(lái)說(shuō)，黏性土層強(qiáng)度較大，且土壤中含有豐富的有機(jī)物，有利于路面的質(zhì)量提升。換土的深度一般由軟層的厚度決定。對(duì)于一般性黏土，施工人員在對(duì)其進(jìn)行開(kāi)挖之后，還要進(jìn)行翻曬，以提升土地的使用質(zhì)量。對(duì)于高度低于4m的填土層，其開(kāi)挖深度一般控制在0.5m左右；而對(duì)于高度較大的填土層，其開(kāi)挖深度可以達(dá)到1m以上。對(duì)于開(kāi)挖翻曬的黏土層來(lái)說(shuō)，當(dāng)其翻曬達(dá)到一定程度時(shí)，可以對(duì)其進(jìn)行回填和密實(shí)處理。針對(duì)特殊情況，如施工工作是在雨季進(jìn)行，這時(shí)黏土不可能被完全曬干，此時(shí)需要采用石灰石進(jìn)行回填處理，從而有效解決路基的沉降變形問(wèn)題。

2.3填筑臺(tái)后的相關(guān)施工

一般情況下，橋梁道路的路基沉降主要包括兩方面：一是由于地基沉降引起的；二是在路基路面的本體上發(fā)生壓縮變形現(xiàn)象。相對(duì)來(lái)說(shuō)，路面上的壓縮變形對(duì)人們的出行安全一般不會(huì)有較大影響，因此其施工過(guò)程不需要耗費(fèi)太多的時(shí)間和精力。而對(duì)于陸地沉降，可以從時(shí)間角度將其劃分為同結(jié)、次同結(jié)和順時(shí)沉降三種情況，而橋頭跳車現(xiàn)象主要是由次同結(jié)所引起的。除此之外，填筑材料的質(zhì)量和填充材料等都會(huì)對(duì)路基沉降產(chǎn)生較大影響。而輕型材料在減輕地基沉降方面具有重要作用，能有效減小壓縮變形量，也能緩解反復(fù)荷載產(chǎn)生的累積變形，從而使路面質(zhì)量得到總體性提升。

3結(jié)語(yǔ)

加強(qiáng)道路橋梁沉降段路基路面的施工技術(shù)分析對(duì)我國(guó)道路工程建筑事業(yè)發(fā)展具有重要影響。但就現(xiàn)階段我國(guó)道路工程施工情況而言，仍存在諸多問(wèn)題，如橋頭跳車現(xiàn)象、路面沉降變形等，對(duì)人們的安全出行等造成了一定影響。因此，我們需要加大力度對(duì)其進(jìn)行深入分析，并根據(jù)實(shí)際施工情況采取合理措施，以保證道路橋梁建筑的質(zhì)量。

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作者：王方濤 高濤 陳麗芳 單位：河南省公路工程局集團(tuán)有限公司 許昌學(xué)院土木工程學(xué)院