公路桥梁路基路面沉降原因及控制措施研究

刘吉祥

华邦建投股份有限公司  甘肃省兰州市

摘要：公路桥梁建设中的沉降问题是一个关键的质量问题，会导致路面不平整，影响车辆行驶，损害桥梁结构，降低承载力并缩短使用寿命。因此，参建企业在工程设计阶段应考虑沉降问题，优化施工设计，明确技术手段以消除隐患。在施工阶段，应落实标准化施工，按照规范和设计要求施工，确保质量和效率，并加强监控和管理，及时解决问题，确保施工安全和顺利进行。为了获得良好的经济效益和社会效益，还应注重工程质量的控制和验收，确保各项施工符合规范和设计要求，并严格按照验收标准进行验收，确保工程质量和安全。因此，参建企业需在工程设计、施工、质量控制和验收等各个环节中遵守相关规范和标准，以确保公路桥梁的建设质量和安全。

关键词：公路桥梁；路基路面；沉降；措施

1公路桥梁沉降的危害

1.1局部沉降导致桥梁结构变形、开裂：

当桥梁局部发生较小的沉降时，肉眼可能难以察觉。然而，这种局部沉降可能会导致桥梁结构变形，进而产生裂缝。随着时间的推移，这些裂缝可能会进一步扩大，影响桥梁的整体结构和稳定性。

1.2基础结构破坏导致强度、承载力等指标降低：

如果桥梁基础结构发生破坏，其强度、承载力等关键指标会明显降低。这会导致桥梁的整体稳定性和安全性受到影响，沉降范围可能会不断扩大。如果这种情况得不到及时处理，可能会导致桥梁发生塌陷、倾倒等重大事故，对人们的生命财产安全构成威胁。

1.3导致路面平整度不足：

当桥梁发生沉降后，路面平整度会受到影响，导致车辆行驶时容易发生跳车现象。这不仅会影响行车的安全性和舒适性，还可能对车辆和道路造成损害。

1.4缩短桥梁的使用寿命：

如果沉降问题得不到及时解决，它会不断发展，导致桥梁结构进一步变形和损坏。这会缩短道路桥梁的使用寿命，增加维修和更换的成本。

2公路桥梁沉降段路基路面沉降原因分析

2.1设计不合理问题

道路桥梁建设前期应进行预期设计规划，结合施工现场、地质情况等，把控施工细节，增强设计与施工的对接性。目前，多数路桥施工采用粗粒料填筑法、钢筋混凝土搭板法和增加钢筋法。上述施工方法可应对路桥结构施工产生的沉降问题，增强地基的稳固性。但是从现场施工效果来讲，前期设计与工程施工仍存在较大误差，甚至部分设计文件存在参数不符问题，未能对现场施工环节予以约束，造成路桥结构局部沉降问题。

2.2台背压实工艺不规范

《公路设计标准》指出，路桥、涵洞建设等，需采用台背工艺，加固基础路基、路堤区域，提高路面结构的稳固性。台背压实技术具有较强的专业性、复杂性，工程施工应考虑到材料、人员、工艺技术、施工行为、施工环境等方面的影响，如果其中某一项环节存在缺失问题，则整体压实环节也将无法达到实际施工指标，压实不达标，降低路桥基础结构的承载性，在外部车辆的持续负荷下，将产生沉降问题，影响车辆的正常行驶。

2.3桥头引道地基处治不达标

公路桥梁建设期间，需按照不同施工点设定相对应的地基沉降标准值，按照特定工艺组成、结构参数等，深化公路与桥梁之间的连接质量，规避桥头跳车问题。然而，从路桥使用过程中的沉降病害问题来看，发生桥头跳车是由于公路、桥梁连接处的地基产生沉降问题，究其本质原因则可界定为基础结构设计环节存在误差问题，并未能针对连接处可能产生的沉降因素进行分析，或未综合考虑到外界应力因素产生的负荷问题，造成设计方案与现场施工之间未能形成精准对接。此外，部分设计工作中，未能考虑到地基深处可能产生的变动影响，参数罗列与计算时，未充分模拟不同场景下的数据变化量，系数不达标以及沉降因素混杂等问题，均对路基产生损害。

3公路桥梁沉降段路基路面施工技术

3.1加强结构设计

针对公路桥梁沉降情况，需要加强对路基的结构设计，通过更加合理的结构设计方案，从根本上降低公路桥梁沉降的概率。对此，首先需要满足基本的行车与施工需要，加大对搭板强度和长度的控制，确保所选搭板在长度上不超过施工需求范围，在强度上不出现任何承载力不足的问题。其次，对于土层发生侧向位移的情况，可以采用土木格栅这种施工工艺，充分发挥土层原有的抗剪切强度，还需要充分考虑沉降段在结构强度上不断变化的规律，利用专业的设计软件及时更新设计方案。

3.2合理设置搭板

对于受搭板因素影响而出现的路基路面裂缝情况，需要在正式施工开始之前选择合理的搭板规格，既需要对搭板荷载力与重量进行综合考量，也需要对搭板所受的不同方向作用力可能对搭板下部路基产生的影响进行综合考量。例如，对于因横向摩擦因素而导致的路基损坏情况，可以采取搭板与路基顶面平行的方式，这样既有利于搭板和路面之间的平滑过渡，也有利于降低搭板施工对路基路面产生的影响。另外，针对搭板和搭台之间结合不够紧密的情况，可以在施工中利用填缝材料合理调整，需要注意的是要尽可能采用沥青或者纤维类的填缝材料。

3.3完善软基处理

对于河流与沟壑路段常见的软土地基问题来说，在控制过程中可以借助软基处理工艺。针对软土地基含水量较大与承载力较差的特性，可以考虑利用水泥粉喷桩或排水固结等有效的固化方法来完成施工。需要注意的是应结合现场实际情况来选择一个最合理的施工处理方法。另外，尽管水泥粉喷桩是目前效果最为显著的处理方式，但是因为这种方法在使用过程中会加大地基沉降发生的概率，所以需要在保障路面路基基本承载力的基础上才能够使用这种施工工艺。

3.4选择路堤填料

对于路基沉降这种情况可以采用的有效手段就是对路堤开展填料处理作业。在进行路堤填料施工之前，施工人员需要充分且详细地分析施工现场的土壤组成情况，并且利用最终的分析结果来选择一个合理的填料种类。通常情况下可以利用砂石类的填料来完成作业，因为砂石材料在渗水性能上有着较大优势，可以在一定程度上降低因降水或土壤水分含量过高而导致的路基路面严重沉降现象。需要注意的是并不是所有的路段都适合采用砂石材料，特别是对于一些沼泽路段来说，需要尽可能防止使用砂石材料这种渗水性能优良的填料。

3.5排水施工

公路桥梁建设周期较长，特别是在夏季多雨时期，频繁降水将加大干扰因素，例如，增加填土结构粘性造成局部施工坍塌、道桥沥青路面雨水浸侵造成的结构破损问题等。排水施工工序则是针对水体存留及浸透造成的路面病害问题起到防控作用。排水结构设定，需针对当地降水量、路桥长度等，置排水管路、沟槽等，及时排除雨水，避免出现积水问题，提高路桥的稳定性。

4提高公路桥梁路基路面施工质量的措施

4.1优化沉降段施工设计

优化沉降段的施工设计方案是提升路基路面施工质量的关键步骤。在施工前进行详尽的地质勘察工作，全面掌握地质特征，包括土壤类型、地下水位、地质构造等，以评估地基的稳定性和承载力。根据地质勘察结果，精确计算和分析路基路面的承载力，确保设计能够满足实际需求。在施工过程中，必须严格遵守规范标准要求，确保每个环节都符合要求，从而提高施工质量。积极应用新材料、新工艺，例如采用高强度材料、使用先进的施工设备等，以提高施工效率和质量。

4.2科学处理软土路基

在施工期间，若遇到以软土路基为代表的不良路基，应采取科学合理的加固处理方案。首先，应结合现场实际情况，根据路基土的物理力学性质和性质，选择合适的处理技术。其次，应对不同方案进行比较分析，综合考虑处理效果与经济成本，以实现降本增效的目标。在选择处理技术时，应注重技术的成熟度和可靠性，确保处理效果能够满足工程要求。同时，也应考虑经济成本的因素，选择性价比高的处理方案，以降低施工成本并提高经济效益。

4.3加强道路变形控制

道路变形的影响因素众多，其中雨水渗透对路基土的结构破坏以及填料稳定性的影响不容忽视。为确保道路的稳定性，我们有必要采取有效的雨水控制措施。具体而言，可根据地质勘查结果确定地下水位及其影响范围，并采取适当的排水和防水措施。同时，还需综合考虑降水、地表水和地下水的影响，对水工构筑物进行修复和维护，以最大程度地减少道路变形量。

结束语：在公路桥梁施工中，设计人员需要考虑沉降段的设计。沉降段是桥梁结构中容易发生沉降的部位，因此需要采取更具针对性的手段来处理。设计人员需要对桥梁的地质情况进行详细勘察，了解地基的土质、地下水位等情况，以便确定合理的地基处理方案。同时，还需要对桥梁的结构形式、荷载情况等进行综合考虑，以确定合适的桥台、桥墩等结构设计。施工过程中需要严格把控每个环节的施工质量，特别注意地基的处理、填料的压实度、排水措施等方面。运营过程中需要定期对桥梁进行检查和监测，及时发现和处理问题。同时，还需要加强桥梁的养护和维修工作，确保桥梁的安全和稳定。总之，在公路桥梁施工中，设计人员需要考虑沉降段的设计和处理，严格把控每个环节的施工质量，加强管理和维护，确保桥梁的安全和稳定。

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