路桥施工中路基不均匀沉降的处理讨论

俞校辉 丁粤进

浙江交工国际工程有限公司，浙江杭州 310051

我国关于路桥过渡段的防沉降问题的研究已经拥有较多的课题数量和研究成果了，这些研究全都表明当前最主要的是对路桥使用经常会出现桥头跳车事件等的问题在技术进行优化处理。对于路桥过渡段的路基施工而言，路基的施工工艺也直接影响路桥过渡段的安全性能。对于路桥施工中路基不均匀的危害主要是过大的沉降差距在极端气候条件下，容易形成积水、结冰的情况。与此同时，路桥过渡段中过大的沉降差距直接导致行车失控，引发交通事故，不利于社会和谐的建设发展，使得车辆或列车在行驶中安全性能降低行车的舒适性和安全性。

1 路桥施工中路基不均匀沉降的原因

1.1 路基条件

部分高速公路的线路条件较差，即一般在软弱的路基土上。而由于基于软土路基上的路桥过渡段的路和桥的工后沉降不同，导致较大的路桥过渡段沉降差。最终导致高速公路路面破损等问题。

1.2 设计和施工

高速公路路桥过渡段设计时未能正确对待路、桥不同的施工环境和施工特点，导致公路桥台的排水等设计不周，严重影响伸缩缝的填料回补程度。同时施工时填筑碾压的厚度不同，导致路桥的压实度未能达到设计标准。

1.3 重桥轻路意识

在高速公路设计和施工中存在着重桥轻路的片面意识。在高速公路建设工程项目中，桥梁建设的工程量大、设计施工难度大，其质量安全直接影响铁路通车的安全和稳定性。但目前存在对于路基施工未能投入必要的技术人员、对于路桥过渡段缺少重视、没有将其作为一种特殊的结构物的考虑等问题，这样会导致在高速公路运行过程中，路桥过渡段沉降现象所引发的安全问题突出。

总之，导致高速公路路桥过渡段沉降现象的问题的原因在于施工队伍施工意识、建设设计意识不足，自然环境影响和建筑设计技术不好等。要想避免路桥过渡段沉降现象，必须对问题出现原因进行具体分析，充分考虑公路建设路基、桥台等的不同结构物的特殊性，从而构建全面、系统的原因机制，提高问题处理的能力。

2 路桥施工中路基不均匀沉降的测量方式

路桥过渡段施工中，会因为多种方面的因素导致不均匀沉降，而对于路基施工所带来的不均匀沉降的问题，当下主要是采用沉降管法的方式展开其沉降量的测量，凭此根据相关数据和数学模型软件，提出更优化的路基施工技术方案。

沉降管法是对路基、路堤沉降剖面测试仪，其工作的原理在于使用电动静水准测量，运用现代信息技术，将柔性加筋PVC管埋设到路桥过渡段的剖面上，当基底产生沉降或变形时，柔性加筋PVC管的中心线随之发现沉降或变形。与此同时，该管同静力水准法相互结合使用，运用探头能够测量出PVC管任何一点位置的数据，即能够观测到路桥过渡段内部中任何一个位置的沉降情况。同时PVC管观测到的连续的沉降变化，而绝对的沉降值则可以运用PVC管的参考标准中的高程变化同相关数学模型计算得出。

沉降管的埋设主要有2种方式，一种是只埋设一个探头，观测时，移动探头在整个路桥过渡段的剖面中的位置，获取每一位置的沉降情况。这种埋设方式具有便捷性，能够通过一个探头观测到不同深度、不同结构的沉降情况，但同时具有致命缺陷，若管道堵塞或是破裂，会导致整条管道失效，不具有观测的能力。另一种埋设方式是在沉降管中埋设多个探头负责探测不同位置的沉降情况。该方法精确度较高，成本也较高。沉降管观测标准主要在于沉降量程的设置为50～200cm，探头可以连续工作3h。

路桥过渡段的沉降量的观测可依赖的设备有沉降板、液面沉降仪、沉降管。而总体上运用沉降板观测要求较多，埋设方式、目的、标准、精确度等都具有一定的规定，同时，不同位置的埋设数量不同、位置也不同。因此相对而言，沉降管是最具效益性和效率性的一种观测方式。但具体而言，还是要根据路桥过渡段中不同观测点采用不同观测设备和观测方式。在进行沉降量观测时要全面统筹不同的观测方式，提高沉降量观测的准确性，从而为填补速度、荷载力等的计算提供现实标准。

3 路桥施工中路基不均匀沉降问题的处理方式

复合路基是当前路桥过渡段常使用的施工方式。通过对复合路基的相关知识的简介，分析复合路基的优势所在。与此同时，通过相关的软件实施对复合路基的沉降量方法进行计算，从实际的施工中得出以下结论，使用褥垫层加设土工格室的复合路基施工方式能够提高复合路基的承载力，减少基底的沉降差，使复合路基的沉降量更加科学和均匀。复合路基作为常见的路桥过渡段的路基处理技术，是随着近几年科学技术的发展而逐渐衍生的，该施工技术具有较为明显的特点。

3.1 路桥施工中复合路基的施工优势

3.1.1 复合路基的施工工艺简单

根据复合路基的分类可以看到，在应用中，主要只有成孔和成桩2种方式，施工速度快、工期短。同时，复合路基排除使用钢筋混凝土，在运行过程中，避免了出现缩径等问题，从而避免沉降变形，质量有保证。

3.1.2 复合路基的施工方便

复合路基的施工方便程度主要由复合路基施工的机械所决定。复合路基施工机械都是常见的施工机械，大型机械基本不参与施工，对于路桥过渡段的施工的整体性、压实度都有一定的保障。

3.1.3 复合路基适用范围广

复合路基不仅仅适用于高速公路，同样适用于高速铁路。在大型交通建筑工程中，同样可以运用复合路基技术，而且，复合路基技术还能对路堤进行边坡加固，在高程建筑施工中也可以广泛应用。

3.2 路桥施工中采用复合路基施工的优势所在

复合路基的桩间土性质、桩体材料性质、成桩工艺等的不同直接影响复合路基基底的综合效应，从而影响复合路基基底沉降的程度。其对于路基不均匀沉降问题的出现主要具有以下的解决作用。

3.2.1 复合路基的转换效应

主要指复合路基中的桩体强度比桩间土大，在荷载作用中，桩体能够将承受的荷载力向远处传递转换，减少荷载力对桩体表层的压力。这样，有效地将荷载力进行置换，提高复合路基的承载力，减少复合路基的变形和沉降。

3.2.2 复合路基的挤密效应

复合路基在实际施工中对松散填土、粉土等填补材料采用非排土和振动成桩工艺，有效增加复合路基基底的密实度，提高桩与桩之间的强度和压实度。从而使复合路基内部产生挤密效应，提高稳定性，减少变形。

3.2.3 复合路基的减载效应

减载效应主要是从减少复合土层的质量实现的。复合路基使用新的轻质材料进行成桩，能够从根本上减小复合路基基底的承载作用。

3.2.4 复合路基的排水效应

在出现的路桥过渡段沉降现象中，受自然雨雪天气的影响较为明显，而复合路基中的桩体，具有良好的透水性，有利于推动孔隙水压消失，增加基底的压实度，提高复合路基的承载力。

3.2.5 复合路基对土的约束效应

复合路基桩对桩间土具有固定约束的作用，防止土体形成侧向变形，同时减少了垂直变形，使复合路基抵抗垂直变形的能力增强，阻止纵向沉降的程度不断加深。

总之，复合路基是一种把握自然规律，充分改造自然条件的路桥过渡段建设设计方式。复合路基不同的加固方式和不同材料的使用对于沉降量的发生规律都会产生不同的影响。因此，要根据具体的路桥过渡段施工环境和施工情况，选择合适的复合路基。一般情况下，要求首先展开对复合路基的沉降计算，主要是对复合路基压缩层和加固区下卧层的计算，这样才能够基于实际的通车需求，设计最佳的复合路基，减少路桥施工中的不均匀沉降问题。

4 结语

综上所述，根据既有运行的高速公路和高速铁路来看，路桥过渡段沉降现象造成的最直接的影响在于引起桥头跳车。具体表现为路桥过渡段中路面和桥面之间的高度变化，使车辆通车时出现跳车现象。一方面跳车现象会迫使运行的车辆减速，降低行车的稳定性，从而降低乘车感受，另一方面，跳车现象还会对高速公路造成附加的冲击荷载，从而加速路桥过渡段中桥台、搭板和伸缩缝的损耗，减少道路的使用期限。相关资料显示，路桥过渡段产生的桥头跳车现象维修的频率较高。成本较高，但是仍然不能使路口恢复如初，严重影响高等级的交通路线行车的舒适性和安全性。路桥过渡段沉降现象所造成的消极影响，不管是对道路的经济性还是安全性而言，都具有严重阻碍性。因此，要正视路桥过渡段沉降现象的影响，从经济效益和社会效率两方面入手，发挥路桥工程项目对于交通设施建设工程的积极作用。