道路桥梁沉降段路基路面施工技术的相关研究

2018-03-28周兵

四川水泥 2018年11期

周兵

（威远县公路养护管理段，四川内江 642450）

道路桥梁沉降会直接影响到整条道路路段，因为其道路桥梁段会出现严重的路基路面沉降，导致它无法起到良好的交通衔接段作用，容易造成行车堵塞问题甚至更严重的安全事故问题，直接影响整个路段交通安全运营。就目前来看，道路桥梁路基路面的不均匀沉降、断裂等严重恶性问题还是比较常见且多发的，它为道路桥梁的正常通行运营带来巨大安全隐患。

1 道路桥梁路基路面沉降的危害与发生机理

1.1 危害

道路桥梁是重要的交通基础设施，但由于它所处位置特殊，对路基路面设计施工综合要求较高，所以在大交通运输量的压力下出现路基路面沉降段也是非常常见的。简单来讲，道路桥梁路基路面出现沉降必然会导致“跳车”现象，严重影响行车及过往车辆安全，甚至导致交通事故发生。最为明显的就是“跳车”事故现象，它容易破坏桥面与路面结合缝位置，导致路基路面沉降程度越来越大，最终致使道路桥梁交通停运。

1.2 发生机理

道路桥梁路基路面出现沉降段其发生机理要从3个方面展开论述。

1台背地基变形发生机理

道路桥梁多位于沟壑地段，这种地段的土壤孔隙一般都较大，地基强度却明显偏低，同时拥有压缩性大、含水量高等等特性，这里也是最容易出现道路桥梁结构变化的地段。从发生机理层面看，沟壑地段路基最容易发生大幅度变形。这是因为桥头段台背位置相比较于普通路段在填筑路堤方面会至少增加 5~10cm高度，这就间接增加了基底附加应力，是造成道路沉降的最大诱因。

2路堤沉降变形发生机理

道路桥梁多采用黏性土作为道路桥梁台背的回填施工材料，不过台背土方压实难度与施工现场自然地形地貌存在紧密联系，所以如果土体压实度与密实度出现较大偏差，就容易影响土方含水量，增加路堤沉降变形的发生几率。而在日常道路桥梁交通运营过程中，其路基路面长期受到外界荷载与路堤自重影响，也是导致路基下沉沉降的主要原因。另外，道路桥梁的混凝土浇筑桥台刚性与常规路面也截然不同，它的台背填土柔性很强但刚性偏差，会造成外界荷载重压下的塑性积累变形，导致道路桥梁路基路面出现严重沉降。

3桥头搭板设置缺乏合理性

桥头搭板设置缺乏合理性是指路基桥头的搭板位置产生了较强的弹性支撑现象，且出现弹性支撑落脚点，此时的路基台背土体十分接近桥台位置，所承受的应力变小，造成了路基受力的严重不均。从纵向层面角度思考，道路桥梁承受的外界荷载处于动态变化状态，特别是其路基会受到外界应力影响而出现双峰值。结合这种车辆荷载的动态变化，需要深度思考搭板末端的路基承受应力也会不断增大，进而间接增加路基的塑性变形程度，导致道路桥梁路基路面的搭板末端位置出现过量沉降，使得道路桥梁段出现较大的纵向坡度差，对道路桥梁路段的交通行车安全产生负面影响[1]。

2 威远县道路桥梁沉降段路基路面施工技术应用案例分析

2.1 威远县道路桥梁沉降段概况

威远县县内多软土土质，具体包括淤泥质黏土和淤泥质粉质黏土两种，它们的物理性质指标与力学性质指标表现均偏弱，其固结快剪指标只有7.8和8.5。从整体渗透系数方面来看其表现也相对偏差，最高只能达到 5.34Kvcm/s(10-7)和 4.41 Kvcm/s(10-7)，在这种情况下极易形成区域土层贮水。因此总结来讲当地的道路桥梁也是基于软土工程特性展开的，它体现在路基建设方面就存在含水率高、孔隙比大、渗透系数小、抗剪强度低、土壤灵敏度高等等特点。这些问题造成了扰动土体强度大幅度下降，所以县内所建设道路桥梁也普遍存在长期运营后路基路面沉降的现实问题，极大程度影响到了道路桥梁的建设水平和营运质量。

2.2 威远县道路桥梁路基路面沉降段的施工应对措施

为解决威远县道路桥梁路基路面沉降问题，县内公路养护管理段单位也对全县的14条管养道路进行了全面排查，明确了县内某些道路桥梁需要解决的路基路面沉降问题，并提出以下两点应对措施。

1地基处理应对措施

威远县首先对存在路基路面沉降段的路桥路基部分进行了技术处理。考虑到当地的软土土质特征与沟壑地段土壤空隙大、含水量高特征，县内采用到了强度偏大且富含有机物的黏性土壤，实现换土操作，具体的换土深度由软层厚度决定。例如当地道路桥梁施工中填土高度一般在 5m以内，其地基开挖深度则要到 0.9m深度。如果填土高度在4m以上，则开挖深度也要在1.3m以上。另外县内针对道路桥梁的回填土层保留在0.6m左右并配合石灰石进行密实回填，可有效防止道路桥梁沉降变化。

而针对道路桥梁台背的软弱地基部分则在施工中结合不同情况选择不同方案改善地基原有性能，提高地基承载能力，尽可能缩减路堤与桥台之间的沉降差，保证沉降变形概率降低。为此，威远县采用了在厚度相对较大的软土层上修筑高路堤，同时监控软土层地基会否因为有填充涂料而产生了侧向挤动现象，所以此时必须严控桩基压力变化，避免出现桥台台背位置出现转动或者水平位移等现象。威远县所采用的施工解决方案为减轻回填材料，适当增加地基刚性，充分利用基桩制约地基侧向流动，保证台背填筑安全，最终避免过早出现道路桥梁沉降段路基路面沉降。

2搭板设置应对措施

威远县还考虑了搭板设置应对方法，其设置流程如下：

精确设置搭板位置，确保路面顶面处于同一平行线→设置搭板顶面与正常路基路段顶面标高一致→确保搭板与路面连接端标高高于设计标高→预留反向坡（结合道路桥梁路基路面沉降差决定坡度大小）→保证路线纵面平顺、准确核算路基沉降差。

威远县在搭板设置方面采用到了锚栓与支座，其中支座在搭板近台端下方1~2cm厚度油毡垫层位置（专门铺设），并同时选择设计规格为150mm x （20~40）mm规格的橡胶支座，同时控制支座与油毡垫层间距在80cm以上。最后在施工中加入填缝材料，防止雨水渗入缝隙破坏路基路面内部结构。当地选择灌入稀释沥青，保证缝隙密实度符合施工标准要求。