公路桥梁路基路面施工技术与案例分析

2020-01-06杨世杰

四川建材 2020年9期

杨世杰

(山西路桥第八工程有限公司，山西运城 044000)

1 公路桥梁路基路面施工技术问题

目前因为公路桥梁路基路面施工问题而发生的事故案例有很多，一些严重事故还造成了很大的经济损失和人员伤亡。本文结合一些案例分析路基路面施工问题。

案例一：2010年5月29日，吉林省长春市东荣大路伊通河桥发生坍塌，一辆货车行驶在东荣大路的伊通河桥，突遇桥塌，在分析其事故原因的时候发现，事故并不能完全归咎于超载问题，超载是其中一个重要原因，但是却不能忽视桥梁本身的一些质量问题。桥梁本身的质量问题可能有路面开裂、钢筋腐蚀、疲劳冲击、损伤积累等，在多重压力下，最终导致桥梁坍塌。

案例二：2009年6月29日，黑龙江省铁力市铁力西大桥发生桥体垮塌事故，在事故当时，有8辆车以及21人落入水中，造成了4人死亡和4人受伤。该事故在当时引起了社会的高度关注，政府针对基础设施建设也提出更高的要求。事故原因归咎于对安全隐患的排查不到位、车辆超载等，此外，路基底被严重冲刷，基底出现沉降和位移。

案例三：在2018年广东省深圳市人行道出现坍塌，坍塌区域长6 m，宽2.5 m，最深的深度达到了2 m。据相关调查，有人员表示几天前发现有下沉的现象，只是并不是很明显，但是没过多久，就出现了大范围的坍塌。塌陷原因主要是排水盖板破损导致水土流失，经过现场实际勘察发现坍塌下方有一个长度约15 m，宽6 m的地下空洞，还埋有一条排水管道，但是排水盖板已经破损，渗水将地下泥土掏空，导致坍塌。

案例四：农奔公路孟津河桥北端，路面以及边坡出现沉降凹陷和开裂问题，路面总共出现了三条裂缝，斜裂缝到路肩上，长约30 m，最宽处4 cm，靠近路中心的一条长约40 m，最宽处约有6 cm,裂缝伴有错台和路拱扁肩现象。同时桥台北侧墙外倾，桥台锥坡下沉，坡面浆砌片石严重开裂，坡脚矮墙受推挤外倾。这一事故在早期就已经采取过维护措施，但并没有取得相应的成果。主要的原因是：路基范围内老河道及取土坑内未清除淤泥的固结沉降,因此诱发路基沉降破坏，路面受张拉开裂。还有就是在路基施工过程中，一些材料的选择和施工技术没有达到相关的质量要求，导致出现安全隐患。在使用的过程中，这些安全隐患逐渐扩大，最后显现出来。

2 公路桥梁路基路面施工技术

2.1 公路桥梁路基路面工程

公路桥梁作为基础公共建设项目，是社会经济运输交流的重要渠道之一，同时关系着城市的发展。公路桥梁一旦出现问题，所造成的影响也是不可估量的。对于公路桥梁工程建设，各大建筑企业和政府都给予了高度的重视，在高职教育中也设有专业的课程，以此提供人才支撑，促进公路桥梁的建设发展。公路桥梁建设最重要的就是路基路面施工，不仅需要考虑车流量和载重，而且要考虑通行安全问题，涉及到的技术内容非常多。

路基路面工程包括了两个部分，分别是路基工程和路面工程。路基工程部分就包括了路基土的特性及相关设计参数，路基的防护和支挡设计以及路基施工；路面工程部分包括了交通荷载以及路面设计参数、路面基层和沥青路面设计、水泥混凝土路面设计、路基路面的养护与管理。对于路基路面工程，其建设过程中，线路长、工程量大、沿线地形起伏变化大、地质地貌复杂多变、如果遇到桥梁，更是增加了建设的难度。对于路基路面工程，路基作为路面的支撑结构物，必须具有足够的强度、稳定性以及耐久性；而路面直接承受交通荷载，大气温度等，必须要具有良好的稳定性和足够的强度以及刚度，同时需要保证表面的平整和排水要求。总的来讲，路基路面工程的性能要求，从承载能力、稳定性、耐久性、表面平整度、表面抗滑性能等五个方面来评定。

2.2 公路桥梁路基路面施工技术

公路桥梁路基路面施工技术内容复杂，不仅包括了基础底层的施工技术，而且包括了路基的压实、排水、防护等。

1)基础施工技术，主要是路基的填筑、开挖与压实方面，路基的填筑、填筑的质量直接关系着路基的稳定性，也是造成沉降的原因之一。路基的填筑是一个复杂的过程，首先是清理工作，路基上的垃圾、杂草和淤泥等妨碍填筑的东西都需要清理干净，树坑等还需要回填。要选择合适的土质，填筑所需要的土质，是要符合相关的要求，比如土质中的含砂量要在50%以上，塑限要小于20%，液限小于40%，黏性正好的土质。然后开始正式填筑，需要注意的是分层填筑，做好摊铺、压实检测工作，每一层的厚度范围要控制在30～40 cm，压实工作需要控制好含水量，确保路基的密实度。对于填筑，主要可以分为分层平铺和竖向填筑，在分层平铺的时候，不同土质在平铺的时候保证均匀度，同时要注意在填筑材料中避免有过大的石块、斜坡面过陡而出现积水现象。对于竖向填筑，需要注意材料的选择，选择颗粒比较小的砂石材料，注意此材质的密实度，可以采用专门的机器来调整路基的密实度。针对桥梁基础建设，还需要重视对车流量以及载重的计算。

2)路基的防护技术，对于路基的防护可以从以下分析：①坡面的防护技术，主要是防止坡面被水冲刷，从而破坏表面，导致坡面的岩石脱落等，要做好坡面的施工和排水工作，冲刷防护上，当前一般是采用高强土工格栅代替以前所使用的铁丝网，并且使用聚酯做成防护层，以此来防护边坡。另外是支挡防护，一般采用挡土墙，也有采用钢筋混凝土挡土墙的，根据结构可以分为不同的种类，比如悬臂式、扶壁式等；②沥青混凝土面层平整度，沥青混凝土面层平整施工的时候，会受到多方面的影响，其中就包括了基层的平整度、施工接缝、碾压机等，如果基层不够平整，在碾压的时候厚度不同，那么经过长时间的使用，平整度就会下降。此外还需要注意温度的控制，如果温度过高容易产生裂缝，如果温度过低，会影响混凝土的密实度，影响质量。一般在初压的时候，采用的是双驱双振压路机，温度控制在120 ℃，复压的时候使用胶轮压路机，温度控制在110 ℃，最后再采用双驱双振压路机，温度控制在106 ℃。在施工完成之后，需要对其进行检测，确保其满足相关质量要求。

3)路基路面排水工作。在路基路面施工中，排水工作一直都是重点内容，在每一项施工中，都需要重视排水问题，如果排水问题没有得到好的解决，将直接影响路基路面的质量，关系着路基的强度以及稳定性，当前也有很多因为排水问题而导致公路损坏的案例。对于路面的排水工作，排水是路面质量的重要环节，其目的是排除在路面范围之内的积水，保护路基边坡的安全。需要注意的是路拱的横坡要在2%以上，其排水的方式为集中排水，针对一些地势相对比较陡峭的地方，设置隔离带在硬路肩外侧，与路肩构成一个三角带沟槽，在一定间隔中设置一个泄水口，确保路面的排水。如果是一些降水量比较大的地区，一般以中央划分隔离带达到排水的目的。另一种排水方式为分散排水，针对一些地势比较平坦的区域，在路肩设置隔离带，在一些地下水位比较高的地方设置路面排水沟，确保排水。目前比较常用的排水方式有：边沟、截水沟、急流槽以及下水道。地下排水是路基以下的部分的排水工程，在公路建设过程中，地下排水以便选择的方式是暗沟、渗透等。比如地下水流量比较大时，可以采用渗水管达到排水的目的。还有一种是采用细小的砂粒形成反滤层，将带有钢圈、滤布和纤维组成的土水软管，用以排水。

3 公路桥梁路基路面施工技术的完善措施

3.1 加强地质勘查

地质勘查主要是在路基路面施工之前，需要相关的专业人员对路段区域进行一个地质勘查，明确其特点，比如土层状况，水流趋势、地势等。根据勘查的实际情况，对施工路线进行一个合理的规划，解决其中可能存在的安全隐患，针对不同的问题制定出解决措施，消除安全隐患。路面平整问题一般与土质有很大的关系，如果土质达不到要求，在使用中因为荷载等就容易出现塌陷等问题。如果基层土为石灰土，那么对于平整度的要求不会太高，只需要使用平地机刮平就可以。如果是水泥稳定碎石，就需要延长初凝时间，减少对缓凝减水剂的使用，具体的初凝时间一般控制在270 min，摊铺的时候也需要考虑摊铺的宽度。

比如在实际的工程中，某区域的土质以黏土为主，大部分的都是黄灰色，局部的粉土含量过多，而且还包含了一些植物的根茎，区域的地质条件比较差，土质也不是很好，那么其承载力就比较弱。一般填土的时候高度小于4 m，挖除深度控制在0.6 m，如果大于4 m，其挖除深度也应该大于1 m，应对挖除的黏土层进行处理，确保其符合施工要求，最后再进行回填夯实。

3.2 沥青混凝土面层处理

在完成平整度施工后，需要对其平整度进行检查，确保其符合质量要求，对于横切面应该在画好直线后进行切割，在第二天进行施工的时候，针对已经压好的路面，需要做相关的处理，才能进行后续施工，避免影响平整度。

3.3 基面层的裂缝控制

基面层出现裂缝是施工过程中经常遇到的问题，也是施工技术中的难点部分。其很大一部分原因就是对基面层的选择，一定要注意其收缩性和稳定性，一般选择收缩性比较小、稳定性比较高的结构。还需要注意温缩和干缩问题，这就需要从施工材料上分析，在进行施工的时候，针对裂缝问题，对施工材料含水率进行调整对缓凝以及减水性能的添加剂控制含水率，来有效防治基面层裂缝。

在施工中就需要对裂缝进行严格的管控，在施工中出现裂缝的原因更多是施工材料自身问题，特别是材料的含水率。一般管理人员会对材料进行一个严格的检测和实验，确保其选择的材料符合相应的标准和规定，并采取防水措施，保证材料在施工中的含水率。但是在当前的裂缝控制研究中，造成裂缝的原因不仅仅是材料问题。就比如当前最常见的水泥混凝土面层裂缝，可能是多种情况导致的，可能是在浇筑混凝土的时候，遇到大风、养护等问题，面层会出现毛发状的裂缝；横向裂缝作为相对比较普遍的一种裂缝，浇筑之后，在硬化过程中，混凝土体积随着温度的变化发生变化，就会产生温度应力，一旦应力超过了混凝土的抗拉强度，就会出现横向裂缝。除此之外，还有角隅裂缝、纵向裂缝。对于裂缝的控制，一般除了材料之外，还要考虑施工时间，从施工技术、施工温度等方面进行分析。如面对横向裂缝采用正确的水泥混凝土施工工艺、设置合适的缩缝间隔、及时切缝等。

3.4 加强路基路面修养和护理

在完成施工之后，还需要注意对路基路面修养和养护，对于路基路面的养护主要可以从施工中的养护和施工之后的养护来分析。对于路基的养护，应该从路基结构、路肩、边坡、挡土墙、边沟、排水等方面来分析，确保路基的稳定、密实、排水性能，路肩无坑槽、沉陷、积水、堆积物等；土质边坡应平整、坚实、稳定、坡度满足相关的要求；挡土墙以及护坡完好，泄水孔畅通；排水设施畅通；发现翻浆路段应该及时地维护。

在施工后的养护，应围绕其具体的施工技术，进行合理的养护。比如对于路面平整度的养护，在完成施工之后，要做好保温、排水、防护等工作，避免其因为一些外部原因而破坏其平整度。施工之后的养护主要是在项目使用过程中对其进行定期的养护，确保其安全性。

比如，针对路基翻浆路段应该加强养护工作，在雨季之前，做好路肩整修和检查，修补路面碎裂和坑槽，在雨季之后要检查排水设施，确保其通畅，修理边沟水毁；在冬季及时清除路面积雪、填灌修补裂缝。比如对于沥青路面的养护，针对常见的裂缝、坑槽等病害，应该及时进行保养修补，相应的养护施工技术符合相关规定，比如出现裂缝，缝宽在10 mm以内的，应该采用热沥青灌缝；如果缝内潮湿应该使用乳化沥青灌缝。如果缝宽超过了10 mm，采用细粒式热拌沥青混合料或者乳化沥青混合料灌缝。

3.5 加强施工管理

不论是路基路面施工技术，还是对应措施，其目的都是保证公路桥梁工程中路基路面施工质量。除了要重视技术之外，也需要重视管理，管理分为两个方面：一方面是对施工过程的监督，在施工过程中，做好跟踪，管理的内容包括施工技术的规范性、人员技术水平、安全施工等；另一方面是施工管理，包括了施工图纸的核对、施工方案的制定、施工规划以及风险的防控、施工质量的检测和验收等，确保整个路基路面施工的顺利完成。