公路桥梁沉降段道路施工技术

2019-11-29黄贵业

商品与质量 2019年11期

黄贵业

湖南中顺交通工程有限公司湖南长沙 410010

随着公路建设行业的快速发展，公路桥梁沉降段道路的施工成为了项目质量控制的关键环节，如果沉降段道路施工技术不够合理、完善，必然会影响到后期的运营维护和交通安全，所以必须对其加以重视。现阶段公路桥梁沉降段道路的施工仍然存在不少问题，本文将对公路桥梁沉降段道路施工过程中经常出现的问题和解决方案进行分析、研究。

1 公路桥梁沉降段道路施工问题的原因分析

1.1 路桥沉降段设计不合理

为解决桥梁与道路连接部分的刚柔过渡问题，最普遍的处理方式就是设置桥头搭板。桥头搭板能够在车辆通过时起到缓冲作用，即使台背填土沉降也不至于使路面凹凸不平。搭板的结构尺寸、材料强度、锚固方法、截面形式等都会影响其缓冲效果，且搭板的施工难度较大，一旦沉降段搭板设置不合理或施工有偏差，都会极大地降低道路与桥梁的稳定性，出现不均匀沉降，进而导致搭板断裂，对车辆的正常通行产生较大影响[1]。

1.2 台背回填材料选择不当

因施工场地和条件有限，桥梁台背回填常采用普通黏性土，其颗粒细、孔隙小、透水性弱，力学性质随含水量大小而变化。台背回填料压实度不够或存在地表水、地下水时，往往会使台背路基无法达到最优含水量，降低了路基的承载力和强度。在车辆荷载和填土自重的长期作用下，路基逐渐产生变形和不均匀沉降，最终出现台背下沉跳车现象。

1.3 施工工艺对台背回填的影响

受台背施工作业面、工序和经验的限制，台背回填区域普遍难以碾压到位，且压路机振动力过大时也会给桥台带来一定隐患，故此台背回填材料的压实质量是影响沉降段路基路面变形的一个重要因素。

1.4 桥头地基处理不科学

沟谷地段的地基承载力小、强度低，含水量很高，压缩变形很大。位于此处的桥梁结构若在设计阶段对地基的物理力学性质勘探得不够全面，或是地基处理深度和方法与实际情况有差异，都会让软土地基的处理措施无法达到预期效果，这就造成了桥头路基变形过大和不均匀沉降。

2 公路桥梁沉降段道路施工问题的解决方案

2.1 做好路桥沉降段设计

对于路桥沉降段普遍采用的桥头搭板技术，目前还没有一个统一的设计标准，但可把握以下几个控制要素：①在路面结构的设计使用年限内，搭板随着路基路面容许工后沉降所产生的倾角变化；②桥梁台背受机械和作业面所限难以压实的回填土范围或预留的回填范围；③搭板的锚固方法、结构尺寸、配筋和截面形式。同时，在路桥沉降段路基中加铺土工格栅，使土工格栅与路基填土共同承担车辆荷载和填土自重荷载，充分发挥填土的抗剪强度，控制填土的侧向变形和位移，降低桥头路基的不均匀沉降差异，从而大大提高路基的整体承载力和强度[2]。

2.2 合理处治桥头软土地基

我国对于软土地基处治方法常见的有清淤换填、抛石挤淤、超载预压、排水固结、高压注浆和桩基加固等。清淤换填和抛石挤淤适用于软弱土层较浅的情况，这两种处治方法便捷快速，成效明显。超载预压和排水固结适用性较广，可增强地基的抗剪强度，并通过地基土固结提高地基承载力，同时保证了地基的延展性、减少次固结产生的沉降，但在实际操作中也有很多不确定因素，比如排水体的位置设置不当很可能会影响排水效果。高压喷射注浆和深层搅拌桩、挤密砂桩等桩基加固法可缩短地基固结时间，快速提高地基强度和承载力，减小路基工后沉降，加固效果优异，而且处治过程不影响路基填筑，且不影响周边环境和既有建筑物，但造价较高以及设计方法尚待进一步完善。对桥梁及路桥沉降段位置进行详细而全面的地勘调查、研究后，根据不同的地质情况、地层结构，不同的气候条件及工况，可采用不同的软土地基处理方式，改善地基的物理力学性能，缩小路桥的沉降差。

2.3 选择合适的填料和施工工艺

桥梁台背回填宜采用砂砾、石渣、碎石等强度高、压实快、透水性好的填料，有利于提高台背路基压实度、减小地表水和地下水的危害。严禁选用淤泥、沼泽土以及含植物、生活垃圾、杂物和含水量过大的土作为台背回填材料。为了降低填土自重对地基产生的应力，减少地基沉降，也可采用如粉煤灰、工程塑料等轻质填料，但缺点是价格昂贵且有可能溶解，安全性存疑。在填筑路桥沉降段路基前，选取不同的填料进行实验比较，根据实验结果选择压实效果最好、渗水性能最优的填料进行填筑。施工时采用分层填筑、分层碾压、分层检测的方法，分层厚度宜比正常路段更薄，选用小型机具对台背回填区域进行压实[3]。

2.4 加强沉降段路基边坡的维护

为防止地表水对路基的渗透和冲刷，造成严重的变形和沉降，因此要对沉降段路基边坡加强维护。应用较广的方法是草型护坡，简述其原理就是利用挖掘机将木桩打入路基边坡持力层，处理好木桩的密度将草帘铺设均匀，再进行填土，利用草帘吸收、控制地表水，减小路基沉降的风险。另一种同样应用广泛的方法是石砌圬工防护法，这种方法主要是对路基边坡喷射混凝土，防止地表岩石风化、产生裂隙，阻止地表水渗入，但由于混凝土造价较高所以不如草型护坡更为实用。

2.5 控制填料的质量和性能

在施工过程中，对路桥沉降段路基填料的质量和性能也需要进行控制和管理，确保填料的物理力学性质、有机物和杂质含量、含水量等控制在最佳范围内，如果不满足要求应及时采取措施。对填料塑性指数的测定，是避免道路发生沉降的关键步骤，塑性较低或超出限定范围，均需要对填料性能进行改善。这样可尽量避免因路基填料质量和性能不合格而引起的路基沉降。