公路桥梁沉降段路基路面的施工技术应用研究
时间：2023-01-25 08:10:06 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
孙黄平、王明亮
（烟台市莱阳公路建设养护中心，山东 烟台 265200）
“要想富，先修路。”这句话经久不衰，道路建设仍然是当今社会经济发展的重要途径。近年来，中国公路桥梁行业发展非常迅速，这对中国国民经济的快速增长带来了积极影响。同时，人们也非常重视车辆通行的舒适性和安全性。然而，无论是公路还是桥梁，路基沉降问题经常发生，直接影响公路或桥梁的最终质量。因此，为了确保市民的安全出行和公路桥梁建设的质量，必须关注公路桥梁沉降段路基和路面的施工。本文针对这一现象提出了相应的措施和方法，可以有效地防止路基沉降，使施工效果更加理想和专业。
项目全长22.17km，新增里程11.175km。主线设3 座桥梁，其中中桥2 座，小桥1 座；
涵洞共57 座，沿线桥梁累计总长度81m，平均每公里桥梁长度3.48m。该工程部分地段遇软土不良地质条件时，在西里屯中桥桥头两侧30m 范围内设置水泥搅拌桩。对于软土底板埋深较浅的路段，需在路基范围内开挖80cm 厚的软土，用碎石土回填至原地面标高，然后进行路基正常填筑。
2.1 路基下沉导致路面裂缝
路基沉降直接导致路面常见裂缝和桥面段施工质量问题。由于施工过程没有考虑具体的环境条件，缺乏科学的设计，为项目施工埋下了隐患，直接导致路面或桥梁下沉、桥梁主体位移、路面出现大量裂缝或整体贯通缝，对路面桥梁的使用造成障碍，还有严重的风险，比如坍塌。
2.2 局部损害严重
一般情况下，勘察设计工作不到位，或试验段检查不合理，导致信息和数据不正确，导致施工设计存在漏洞。施工过程中的碾压作业失误容易导致路基过度碾压，导致翻覆或地质复杂，路基局部下沉。在道路和桥梁的重载条件下，局部路基明显下沉，长期使用加剧了破坏。
3.1 桥头搭板位置排布不合理
引道板结构是公路桥梁工程地基处理的一种常规方法。该方案的目标是减少公路和桥梁之间可能存在的刚度值差异，并将不均匀沉降的可能性降至最低。然而，当布置引道板时，引道板组件的一端必须支撑路基部分，另一端必须支撑桥台的牛腿部分。如果引道板靠近桥台路基，其承载力将显著降低，导致引道板处路基位置的应力不均匀[1]。车辆在行驶过程中产生的荷载会增加路基填筑部分的塑性变形幅度，导致引道板端部沉降。此外，项目建成并投入实际使用后，考虑到季节性水位的不同影响以及水对路面渗透的限制，涵洞洞口的土体和锥体边坡的挡土墙可能出现不同程度的软化，从而导致路基沉降。在严重情况下，引道板的支承面可能变空，大型车辆会带来较大的荷载，这会导致引道板断裂。
3.2 桥台背路堤不均匀
在公路桥梁施工中，桥台后的填筑通常由施工单位进行。然而，这种方法必须与特定环境相结合，而且过程复杂且耗时。在项目施工中，如果采用的规范、程序和制度与实际情况不符，或工人的工作经验不能满足要求或标准，或材料质量有问题，桥台后路基不均匀沉降的可能性都将大大增加。
3.3 路堤出现变形的情况
钢筋混凝土构件通常是公路桥梁桥台施工中的一种常见结构。钢筋混凝土构件的膨胀率小，刚度大；
然而，由于路基主体最终由实心土建造，因此其刚度较小，膨胀率较大。如果桥台承受外部附加荷载，桥台的小膨胀和收缩可能导致沉降，这可能导致路面错位[2]。
3.4 桥台结构和台背填土之间存在差异性沉降
在公路桥梁施工中，桥墩通常用作桥台桩加固和膨胀的基础，以减少基础沉降。然而，在实际工程中，由于场地条件的限制，无法使用大型压实机械回填台背，压实质量无法保证，从而影响未来的使用[3]。有时，桥台后填方引起的沉降与桥台前填方造成的沉降差异很大，从而导致桥面沉降问题。
4.1 沉降段裂缝问题
在沉降段路基和路面施工中，裂缝是一种常见现象。许多公路桥梁工程由于结构和材料的不同而出现裂缝。在公路桥梁工程中，一些小裂缝起初很难检测，但在公路桥梁项目中，一旦出现裂缝，就会出现严重的质量隐患，导致变形、沉降等问题。沉降区出现裂缝后，水、杂质等会沿着裂缝进入地基，这也会对路基结构造成腐蚀，导致桥梁承载力和稳定性下降，甚至造成公路桥梁断裂和坍塌。
4.2 桥台背路堤压实度问题
在公路桥梁工程中，通常采用填筑工艺来解决桥台背拱问题。然而，在实际施工中，这一施工过程是复杂的。如果达不到施工要求，将导致台背路堤压实不足，路基路面塌陷[4]。
4.3 路基问题
公路桥梁工程施工前，应根据现场实际情况制定综合施工方案，确保其设计合理，避免对未来施工造成负面影响。前期准备不足、勘察测量不彻底、施工方案不到位，尤其是软基处理不善，都可能导致路基结构失稳，进而引发坍塌。
5.1 优化结构设计
结构设计是根据沉降区的施工情况，设计更合理的路基和路面结构，既能保证施工质量，又能防范施工风险，确保施工单位的经济利益。在设计公路桥梁时，应根据公路桥梁的交通要求，以桥头和桥面路堤为主要内容，充分考虑桥墩和其他结构的沉降[5]。为了确保路基在沉降状态下不会出现不均匀沉降，必须采取切实可行的措施，确保路基的整体沉降范围达到10m，最大沉降为≤2.5cm。在该工程中可采用土工合成材料离散法对路基进行加固，以达到路基的加固效果。
5.2 公路桥梁沉降段路基路面施工方法
5.2.1 严格把控填料质量
一是在路基和路面设计阶段，设计师应充分考虑施工现场和施工环境，充分利用地质、水文、气候等数据，并根据数据进行适当填充。目前，公路桥梁接缝的填料主要是砂石，砂石具有很强的承载力和渗透性，可以保证公路桥梁的稳定性。此外，一些新材料，如聚苯乙烯泡沫板，具有更轻的承载力，现在被广泛用于公路桥梁的建设（图1 为一种聚苯乙烯泡沫板）。二是在填筑材料的采购过程中，应制定完整的材料采购计划，严格控制材料渠道，审查材料供应商资质，确保材料质量满足施工要求。三是填料进场前，应进行质量检查，并记录材料的使用情况。设专人保管材料，加强施工过程中的监督管理，规范填料使用，加强质量控制，为公路桥梁接缝施工奠定良好基础[6]。
图1 聚苯乙烯泡沫板
5.2.2 加强台背回填施工的质量管理
第一，对于台背回填，在设计阶段应充分考虑现场环境和公路桥梁的具体情况，进行合理设计，减少施工过程中的变更问题。第二，台背回填时，应合理选择台背回填材料，严格控制台背回填料的配比，控制台背回填料的质量，选择具有良好透水性和强度的材料。第三，为了保证桥台回填工程的质量和安全，必须对现场进行勘察，尤其是在工程施工中，必须提前进行地质勘察，避免发生安全事故[7]。第四，设计和施工单位应加强技术沟通、技术交底，加强技术指导，明确设计意图，严格按照桥台回填设计方案，确保回填土层厚度，防止桥头跳车。图2 为台背回填施工工艺流程图。
图2 台背回填施工工艺流程
5.2.3 提高路基压实施工水平
由于路面结构的特殊性，路口路基压实施工难度更大，对工程技术的要求也更高。为保证地基的压实效果，应适当控制回填层的厚度，并采用机械压实方法。在选择填料时，要确保所选材料具有良好的透水性，严格遵守公路桥梁路基压实施工程序，不断改进施工工艺，并根据公路桥梁沉降段路基压实施工与一般路段的差异，采取适当的施工方法[8]。在路基压实过程中，还应根据不同的施工要求配备相应的压路机，以确保压路机的型号、性能和参数满足压实施工的要求，并严格遵守设备使用规程，减少路基压实过程出现的路基开裂等问题。路基压实施工应特别注意以下技术问题。
第一，路基碾压应遵循先两侧后中间的原则，并设置路拱，以提高路面的排水能力。第二，基础应从轻到重压实，并逐渐增加压力，以防止初始过密对路基土层均匀性造成不利影响。第三，路基的碾压速度应从慢到快，以防止机械设备在碾压过程中翻倒，从而影响碾压效果。使用压实机碾压时，应适当调整车宽，将车宽控制在12～20cm 之间，并分层压实，确保每层压实度，以提高路基的整体压实度。第四，压实后应进行严格的质量检查。如果压实效果不佳，应根据实际情况调整相关参数，然后再进行压实和检查。第五，压实施工过程中加强技术指导和质量监控，严格控制压实数据，确保压实技术水平合格、压实效果均匀，避免出现质量问题。
5.2.4 对软土地基进行妥善处理
在高速公路和桥梁工程中，由于地基土较软，很难采用传统的施工方法。与一般地基相比，软黏土的含水量往往较高，因此其承载力无法满足要求，在施工过程中容易变形。因此，在遇到软基时，需要进行实地调查，不断收集相关地层数据，制定可行的处理方案。在软基处理中，常用的方法有排水固结法、强夯法和置换法[9]。这些方法可以在一定程度上提高工程场地地基的承载力，进一步减小沉降变形。地基的承载力可以通过多种方式得到改善和优化，在工程设计中，应根据工程实际情况制定相应的软基加固方案，并对沉降阶段的路基进行优化。
5.2.5 完善沉降段的排水施工
在高速公路桥梁工程中，一旦进入沉降阶段，施工单位就应充分重视排水问题。如果排水工程出现质量问题，整个沉降区的工程质量将达不到预期效果，严重影响桥梁的正常工作。因此，在沉陷区施工时，必须修建大量的排水沟和沟渠，避免积水。如果不能及时排水，累积的雨水很可能淹没公路填料，造成沥青路面损坏。为了解决这个问题，施工公司必须优化排水设施和工艺，具体施工工艺如图3 所示。只有防止雨水冲刷和浸泡路基，才能保证工程质量。
图3 施工工艺流程
随着人们观念的转变和经济实力的快速发展，公路和桥梁几乎遍布全国各地，大大方便了人们的出行和生活。然而，在这些基础设施的建设过程中，不可避免地会出现不同程度的问题。如果出现巨大问题，将严重影响出行状况，给人民带来巨大损失，并对经济发展产生不利影响和打击。如上所述，公路桥梁项目是一个多层次结合的项目，涉及范围非常广泛，极其复杂。因此，如果想完美地完成一个项目，就必须在实际工作中综合考虑各个层面的因素。
猜你喜欢 桥台桥梁工程压实 工程造价控制中竣工结算在市政道路桥梁工程中的应用建材发展导向(2022年10期)2022-07-28振动压实法在水稳配合比设计中的运用探究建材发展导向(2022年4期)2022-03-16公路桥梁工程预决算的审计要点及方法建材发展导向(2021年22期)2022-01-18桥梁工程设计在BIM技术中的应用建材发展导向(2021年9期)2021-07-16市政桥梁工程下部结构施工技术建材发展导向(2021年7期)2021-07-16边坡对铁路桥台抗震性能的影响分析兰州交通大学学报(2021年1期)2021-02-23抓落实要“放权赋能”——要压实责任，不要“层层加码”当代陕西(2020年15期)2021-01-07河南桥台高填方路基变形分析及处治矿产勘查(2020年8期)2020-12-25大件运输条件下重力式桥台通行能力判定研究山东交通科技(2020年2期)2020-08-13关于公路工程路基路面压实施工的探讨建材发展导向(2019年5期)2019-09-09
