道路桥梁沉降段路基路面施工技术杨万华

杨万华

中国水利水电第五工程局有限公司四川成都610066

摘要：近年来，道路桥梁建设工程事业快速发展，道路桥梁沉降段路基路面施工技术已得到人们的高度重视，但道路桥梁沉降段路基路面施工技术中还存在很多缺陷，行车跳车现象经常产生。因此，分析道路桥梁沉降段路基路面施工技术中不均匀沉降产生的原因，在此基础上，研究道路桥梁沉降段的结构设计以及路面施工技术。希望通过本文对道路桥梁沉降段路基路面施工技术探讨，为预防道路桥梁沉降段跳车现象的发生提供借鉴与参考。

关键词：道路桥梁；沉降段路基路面；施工

引言

随着我国建筑行业和道路桥梁建设工程事业不断发展，道路桥梁施工中也出现很多问题，其中最为常见的是道路桥梁的不均匀沉降。道路桥梁不均匀沉降会导致行车跳车现象的发生，导致行车安全以及舒适度受到极大威胁，此外道路桥梁的不均匀沉降也会导致桥梁沉降段路基损失。为了有效避免道路桥梁沉降段路基路面产生不均匀沉降，本文结合自己多年的道路桥梁施工经验，对道路桥梁沉降段路基路面的结构设计以及施工技术进行探讨。希望通过本文分析，为相关人员进行道路桥梁沉降段路基路面施工提供借鉴与参考。

一、道路桥梁沉降机理

我国的经济建设离不开公路的支持，人们的出行同样也离不开公路，因此，我们必须重视道路桥梁建设中的问题。在道路桥梁建设的过程中常见的问题还是跳车的问题，跳车的问题不仅会影响车辆的行驶安全，还会在一定程度影响汽车的使用寿命，严重的情况还会导致交通事故的发生。与此同时，还有可能会导致桥头结构的损伤，使桥头和道路的连接处出现裂缝。由此可见，通过提升道路桥梁段路基路面的施工技术，可以使我国公路的水平整体得到提升。

1.1桥梁台背基地变形

桥梁工程地基变形主要发生在沟壑等部位，该部分不仅土体孔隙比较大，含水量较高，而且强度很低，具有一定压缩性，导致路基在压力作用下十分容易产生变形。与普通的路段相比，桥头处路堤实际填筑高度一般要高出5~10cm，而对基底而言，这些高出的部分等效于附加应力，是造成沉降的主要原因之一。此时若填土容重保持不变，则随填土高度不断增加，产生变形的概率就越大。

1.2路堤变形

公路工程施工中，黏性土在台背填筑施工中十分常用，但由于不同工程施工现场存在很大差别，且施工条件也有所不同，所以增大了台背施工的难度，若土体未得到有效的压实，则土方含水量无法达到设计标准，就会有产生变形的隐患。这种公路在投入使用后，因受到行车荷载和路堤自重等因素的影响，路基自身密实性会不断提高，经过一段时间后也会产生路堤填土的现象。由于土体自身具有弹塑性，而且回填土还有一定柔性，相比采用混凝土制作而成的桥台，二者在刚度方面就存在很大差异，在行车荷载作用下，这两种桥台就会出现变形。

1.3设置搭板引发的沉降

在公路的路基上，设置在桥头部位的搭板会提供一定弹性支撑，其主要作用在牛腿上，对路基的上半部分土体，由于和桥台的距离较近，所受应力相对较小，随桥上车辆的运行，一般会产生两个峰值的应力，其中一个处在直接受行车荷载的位置，另外一个则处在支撑搭板的端部。当车辆行驶到支撑搭板的端部时，其末端承受到的应力达到最大值，产生塑性变形，进而引发沉降。除此之外，由于无法对沉降量进行准确的计算，所以在产生沉降变形后，搭板和路基之间还会产生很大的纵向坡度。

二、导致道路桥梁沉降段路基路面发生不均匀沉降的原因阐述

2.1桥头沉降段位置的结构设计较差

目前最为常见的道路工程项目路基处理方法，一般集中在粗粒料填筑、钢筋混凝土搭板或者是增加钢筋法这几个方面。所有的处理方式最终目的，就是要从根本上降低道路桥梁段刚度差异以及目标位置所存在的不均匀沉降等问题，利用结构调整的形式来提升路基强度以及路基的韧性，避免来往车辆在行使过程中出现桥头跳车的问题。对公路的使用情况进行调查发现，如果公路工程项目建设过程中所使用的搭板结构是最常见的施工设计形式，则防跳车效果不理想。

2.2桥头背路堤的压实度与项目情况相违背

按照公路的设计标准，所有桥梁与通道、涵洞等位置，都必须要通过桥台背部填土的方式进行处理。但是从近年来工作开展的情况不难发现，台背填土技术操作起来难度比较大，而且项目施工工艺也比较复杂，会受到诸多工程项目因素的影响，不论是项目施工材料、项目工艺流程还是项目施工设备等，任何环节不合格，都会严重影响到桥梁台背压实质量，导致压实的结果不能达到基本标准要求，这也是导致道路桥梁沉降段沉降不均匀的根本原因之一。除此之外，因为公路来往车辆比较多，整体通车辆较大，所以每天需要承载大量负荷，这些负荷可能会导致道路地基产生形变。而且因为受到自然气候等条件的影响，公道路桥梁长期使用必然会出现沉降，导致路面不平整。

2.3桥头引道位置地基施工质量不达标

通过长期研究发现，公路如果出现桥头跳车，很有可能是因为地基出现下沉，导致桥头位置地基质量不达标。产生下沉的根本原因，是因为结构设计不够合理，影响了地基的正常使用。在对地基工程项目进行建设的过程中，如果没有提出科学化的地基设计工作方案，且钻孔数量比较少、钻探深度不达标，都有可能会影响地基的正常使用。一些工程项目软土性质与软土的深度不足，会影响到软土地基的正常处理。除了上述问题外，软土地基问题还需要科学化的防治理论以及科学化的计算模拟，才能保证地基的正常使用。如果防治理论与科学计算模拟不达标，可能会影响到地基的正常使用，也有可能会导致地基工程项目设计意图与实际情况不吻合，最终导致桥梁软土地基出现沉降等情况。如果长时间经历来自于雨水的冲刷，也会导致路基出现损害，并对路基的强度以及路基抗剪性能产生影响，进而产生不均匀沉降，不均匀沉降发生原因总结示意图如图1所示。

根据图3所示，沉降段路面结构包括路面底基层和路面基层两部分。其中路面基层中包括原路面及回填沥青混凝土。为提高回填土强度，提高路面基层的承载力，可以使用沥青混凝土回填土，并在其中掺入粒径均匀的砂石。这样材质的回填土与粘土相比，承载力大幅度提高，便于控制路基路面沉降变形。在回填土实施过程中，可以采用分段分层方法，逐段逐层的回填，控制每一层厚度及各段之间的连接，避免出现施工缝。每回填一层，就压实一层，并检测压实度、渗水性、含水量等参数，确认符合规范要求后才能进行下一步工序施工。只有控制好了以上参数，才能保证路基路面的承载力符合设计要求，降低沉降变形。

3.2道路桥梁沉降段地基条件及路基条件阐述

如果路面地基的荷载强度比较高，则在受到车辆作用力的时候不会发生明显沉降。通过土工合成材料钢筋路堤来提升路面地基整体承载能力，并结合不同的方法来避免出现地基下沉等问题。从该角度来看，想要保证高级路面路基满足当前国家出台的规定，以及国家路基设计规范，就必须要将路基沉降控制在10cm以内，保证沉降幅度差不超过5cm。

四、道路桥梁沉降段路基路面施工技术

4.1合理设置搭板

4.1.1设置方法

（1）因路面刚度、厚度与车辆负荷都在不断发生变化，给施工带来了很大的困难，而通过对搭板的合理设置，能使其和路基的表面保持齐平，以此有效减小沉降，确保桥梁面层的底部标高和搭板顶面的标高保持一致。

（2）确保搭板的顶面和路基顶面有相同的标高，以解决桥梁与路基之间的连接过渡问题。而且通过这样的设置还能确保桥台连接位置与搭板有相同标高，对比路面连接处和搭板的实际标高，在实际的施工过程中，应稍高于设计标高，预留一个反向坡，根据桥梁和道路的实际沉降差，明确坡度具体大小，但要使路线的纵断面始终处在平顺的状态。

4.1.2桥台和搭板的连接

（1）首先在桥台上放置搭板近台端，将竖向锚栓与水平拉杆设置在台背及搭板之间，以此防止搭板出现纵向滑移，而使桥台产生凹陷。其主要材料为22#钢筋，按75~80cm的间距进行设置。在锚栓保持竖直的条件下，部分情况下会对牛腿及搭板造成破坏；若能确保水平拉杆方向和限制位置相同，则可起到保证处理效果的作用。

（2）在设置好的搭板近台端底部布设厚度为1~2cm的垫层。如果支座采用的板式橡胶，则需按照80cm的标准对间距进行有效控制，其规格一般为150mm×150mm×（21~38）mm。

（3）为避免因搭板发生转动而对路面各结构层造成破坏，需将搭板近台端的上部以及牛腿的上部制成倒角。

（4）设置搭板时，会在桥台和搭板之间的连接位置留有接缝，为避免雨水进入接缝对下部结构造成侵害，需向接缝中填入适宜的材料。在实际工程中常采用以下几种填缝材料：玻璃纤维、沥青麻絮与油浸甘蔗板等。首先要对接缝进行冲洗，去除杂质杂物，然后填充预先准备好的材料，最后使用沥青进行抹平，其标高应与搭板表面持平，不能有凸起和凹陷。

4.1.3搭板顶层施工

搭板施工中，不仅要满足设计标准的要求，还要考虑公路日后通车运营要求，确保搭板坡度及平整度的合理性。在使用大型压路机进行碾压施工时，上层基层因厚度较薄而容易被压缩。对此，要控制好搭板顶面和基层顶面的间距，一般不能超过10cm，在对底面层摊铺混凝土时，应凿除已有的碎石基层，从而提高台背的整体强度。

4.2地基处理

为避免桥头跳车现象的发生，应对桥背位置上的软基问题进行有效处理。实际施工过程中，需严格按照设计要求，结合地基实际情况选择适宜的处理方法，以有效提高地基的承载力为根本目标，改善地基综合性能，减小桥台和路堤产生的沉降差，防止不均匀沉降的产生，同时避免错台等问题。若高路堤修筑于深厚软基层，因填筑了部分填充材料，所以软基会产生侧向挤动力，增大了对基桩施加的压力，最终导致桥台发生转动。以上现象都会对伸缩缝及支座造成破坏，甚至使路面出现破损，影响行车安全。为避免产生非正常位移，首先要使用轻质填料，其次要尽量提高地基的刚度，最后可采用基桩限制地基的移动。

对于沟壑地段而言，考虑到其有着很高的含水量与孔隙率，所以可以和黏性土进行换层，相比之下黏性土强度很大，孔隙率低，且压缩性很小。换土的实际深度根据软层厚度确定，对于一般的黏土，需在开挖之后进行翻晒，以降低其含水量。若填土的实际高度在4m以内，则可将开挖深度选定为0.6m；若填土的实际高度在4m以上，则其开挖深度一般都超过1m。在对黏土进行开挖翻晒之后，即可对其进行回填并碾压成型，预留0.6m左右的深度回填石灰土并进行压实。若公路在雨季施工，黏土无法进行晾晒，含水量难以达到施工标准，此时可采用石灰土进行回填，预先铺设在路基下部的石灰土可形成一条渐变带，从而有效防止沉降变形。

4.3台后填筑

在桥梁引道上产生的沉降通常和地基沉降有关，而且地基沉降也是引起路基和路面变形的主要原因。通常情况下，路面发生压缩变形并不会造成很大影响，属于自然现象，所以施工中不会考虑。按照不同的沉降产生时间，可将路堤沉降分成三种，即瞬时沉降、次同结沉降与同结沉降。其中，次同结沉降是造成桥头跳车现象的根本原因，此外路堤沉降还与填料质量等因素有关，若填筑的是轻质材料，则可从本质上减小或避免沉降的发生，变形也随之减小，在对材料进行有效压实之后，其压缩模量大幅提升，由频繁的荷载作用所产生的变形也会有所缓解。由此可以看出，正确选择填料及填筑前的有效处理是避免沉降的有效举措，在实际施工中应予以高度重视。

4.4加强施工的排水

防水工作是道路桥梁施工中一个非常重要的环节，特别是针对降水量比较多的地区。在施工之前，我们就要做好排水工程，要设计足够多的排水管道和沟槽，防止道路桥梁出现积水的现象，减少水对填土结构的浸泡。还要对地下水的情况进行分析，如果地下水位过高的情况下，我们还要适当提高地基的高度，这样就可以减少雨水对路基进行侵蚀。

五、结束语

综上所述，市政道路桥梁工程中作为城市道路组成的一部分，其沉降段路基路面施工质量，不仅影响道路行车的舒适性，更危及行车安全。对此，应当对沉降段路基路面异常沉降的机理有一个清楚认识，并以此为依据采用相关的施工技术，保证施工工艺落实到位，得到预期的施工质量，从而有效控制路基路面沉降变形。具体采用的措施有科学设计沉降段路基路面结构，加强后台填筑和搭板设置，当然除了这些施工措施外，还能采用施工措施有很多，需要大家去探索，促进道路桥梁工程沉降段路基路面施工技术水平的不断提升。

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