路桥过渡段路基路面设计要点及沉降处理措施

纪文君

青州市交通运输局 山东青州 262500

在道路工程的建设中，道路和桥梁的过渡段是重要的部分，其过渡段的设计施工质量和道路的安全使用有着密切关系，这也是其过渡段常出现跳车等不安全现象的重要原因[1]。面对此类情况，为了确保道路桥梁的过渡段具有良好的使用性能，就需要在建设中正视其过渡段的设计施工问题，并积极采取有效的措施实现问题的针对性解决，这也是其工程建设中需要重点关注的内容。

1 过渡段路基路面施工原则分析

①施工期间做到对地基沉降、水平位移的强化监控，配置专业监测单位来保证数据检测结果的精准性，做到将过渡沉降、位移现象的产生控制在允许范围内。②开展细致性、周密性的现场试验与地质调研工作，并在此基础上进行设计方案的审核与论证，保证设计方案的编制符合预期经济性、可行性要求。③在具体地基施工期间，可依据实际情况采用双控指标方式来强化质量管控，并强调施工期间进行路面、路基强度的检测。④针对路基路面施工技术的应用，需在施工前充分考虑施工条件、软基厚度、工程造价、软土物理学指标等因素，确保其施工技术应用契合过渡段施工的实际需求。

2 路桥过渡段位置路基路面发生沉降原因分析

2.1 设计方面因素

对于任何一项工程来说，良好的设计工作能够确保后续工程的正常开展，而形成此类沉降的一个重要原因同样也是来自于设计环节中所存在的问题，其中就包含了过渡段的搭板设计方面、桥台结构设计、压实工序设计等。具体设计阶段，针对于铺筑桥台的设计来进行分析可以发现若是在设计的过程中先将搭板进行压实再开展后续的桥台铺筑那么就是一种存在问题的工序，此类工序会导致后续施工质量受到影响从而降低。所以，应该优化设计，先铺筑桥台，之后展开压实工序。与此同时，设计阶段还须将施工过程排水系统重点考虑其中，如果填筑材料含水量过高，材料的级配设计和设计要求不符，都会影响过渡段主体实际承载性能，从而引发了一系列沉降问题。

2.2 桥台背路堤压实度问题

道路桥梁涉及的施工流程较为繁琐，在具体的施工过程中，需要兼顾各方面的施工标准，规范化施工，其中桥梁台背填土是技术规范的重点，但从实际应用情况来看，该技术的专业性过高，再加上影响因素比较多，很多技术操作环节没有落实到位，使得道路桥梁的施工质量受到了较大影响，从而诱发不均匀沉降的问题。还有就是道路桥梁的来往车辆比较多，道路桥梁在重力负荷的影响下，路面的整体稳定性会受到影响。

2.3 路面下沉

最后导致出现路面发生沉降的原因就是对应的路面下沉原因，而出现此类问题的原因主要就是对应的压实环节中存在问题。针对于一些亚砂质的底层来说其对应的压实环节相对来说比较轻松和简单[2]。而对于一些粉质的砂土以及带毛细颗粒的砂土来说其对应的压实环节虽然也比较轻松，但是由于此类砂石中很容易存在饱水高压的情况，那么一旦出现此类情况也就无法有效地对其进行压实，此类砂石自身的承载能力也会受到很大的影响。而粘性土的路基压实的难度相对来说也较小，并且此类路基自身本就含有良好的粘性，因此即使不开展对应的压实工作也能够确保其不会出现渗漏等一系列情况，从而提高了整体的防渗透性。

3 道路与桥梁过渡段设计控制措施

3.1 优化建设方案

想要确保工程方案设计的科学性则是需要在设计之前让设计人员前往实地进行勘察工作，在勘察的过程中也需要从多个方面来进行分析和处理，例如从力学结构、建设难度等一系列角度出发进行分析和思考。并且由于在不同的地区所开展的工程其自身也需要满足不同地区的特点，因此设计人员也需要对整体施工过程中所使用的一系列材料、技术等内容进行具体地分析和探讨，从而确定后续工程的建设基础。针对于一些长度较长或者是工作量比较大的道桥工程项目来说，其自身的部分工程可能会存在地质环境突变的情况，此类问题是后续为工程留下隐患的一个重要原因。针对于此类问题，相关设计人员应当考虑当地的气候以及地质等一系列因素，对于风力、流量等等都需要提前进行测量和分析，后续采用计算机建模的方法来设计对应的施工方案，从而确保设计的合理性。

3.2 科学设计沉降段路基路面结构

其次需要对沉降段路基路面的结构进行设计和分析，通常来说，市政路桥工程的设计需要合情考虑到沉降段路基和路面方面的内容。其中沉降段的路面包含了坡面、边界层和路基主体，同时还需要为其设置对应的护坡，以此来确保在后续的工程中路堤不会受到雨水的侵蚀现象，进而提高了整体路桥结构的稳定性[3]。此外，还应进行地基处理，以提高桥梁软基的性能，当土工地基厚度较大时，可将一些高性能材料加到填土中，以此来有效提高回填土的强度以及其对应路面基层的承载力，对原路面进行了路面基层处理。而为了确保回填土的质量通常都是选择了对应的沥青混凝土，并且在此类混凝土中还会加入一些砂石，以此来进一步提高了整体回填土的承载力和质量，在回填实施过程中，可分层回填，控制每层厚度及各节间的连接，避免出现施工缝。铺设1层，并对其相容性、含水量等参数进行检测，确认符合标准规范要求后，方可进行下道工序施工。只有控制好上述参数，才能使路基和路面的承载力达到设计要求，减少沉降和变形。

3.3 注重搭板的合理设置

结合某高速公路道路桥梁工程实际情况，设计人员在搭板设计过程中要根据坡度数值确定搭板长度，使其更好地承担通车时的碾压力度。与此同时，设计人员要明确根据该方式设置搭板数值并非适用于全部路段，预防沉降问题的效果也有所差异。例如，面向车流量较大、碾压力较强的路段，设置搭板并不能彻底解决跳车问题，反而可能出现裂缝、磨损等情况，局部下沉的问题也未有效改善。在考虑搭板宽度的设计方案时，设计人员需要对当地的实际情况进行了解和分析，通常来说在进行实地勘察的过程中应当对桥面的宽度进行计算和分析，以此来确保搭板的设计能够与桥面宽度一致，而后续进行搭板的过程中也需要将其的边缘线与缘石边缘线之间预留大约0.5m左右的空间，在这样的空间保证之下就可以从最大程度上降低了通车时可能会产生的一系列安全隐患和问题。

3.4 强化路堤填料作业

填料的选择关乎到路堤的填筑效果，所以需在填筑作业前强化开展材料管控工作。施工前，可采用材料对比试验方式来提升材料选择的合理性，具体试验对比内容包括：在使用同种压实机具的前提下，保持不同类型土壤的压实度相同，对其开展击实试验，并分析同等条件下不同土壤压实遍数与松铺厚度之间存在的联系。同时，结合筛分测定、联合测定的开展来获取填料的塑限、液限。以检测试验结果为依据，进行不同填料性能、质量的分析比对，并结合过渡段路堤填筑作业需求的分析，选择适合的填筑材料，避免因填料选择不合理而影响到路堤的水稳定性以及压实性。

3.5 完善排水施工

针对于当前部分的路桥工程来说，其工程的地底往往会含有大量的地下水，而在此类地质的情况之下进行工程施工很有可能会受到外界降雨问题的影响，因此针对于此类问题就需要相关施工人员在开展施工的过程中能够对路桥工程做好对应的排水施工，防止其对工程质量造成影响和破坏。在进行抽排水的处理过程中，由于土体环境的承载压力骤降那么可能会进一步导致了沉降的问题，相关人员需要对此类情况进行防治，而为了能够有效防治就需要通过几个步骤进行施工[4]。首先就是需要对基坑内地排水方式进行选择，一般来说都是采取了边坡护理以及管道抽取的方式，并且同时也可以在基坑的外侧设计相关的集水井等等。在此类施工过程中需要设置一定的间隔，而间隔的长短则是根据工程实际情况来进行调整和设置。而若是需要在井内安装潜水泵那么就可以将其与污水管道进行相连，以此来帮助积水地快速排除，防止在完成排水之后所产生的一系列沉降问题。

3.6 强化地基处理，控制沉降

往往桥头软弱的地基受到路堤上部荷载的作用，会出现较大的工后沉降，这也是桥梁和路堤出现沉降差重要的原因。为了避免此类情况的发生，就要对软地基实施处理，常用的方法包括排水固结、复合地基等。在排水固结的方法中，涉及塑料型排水板、袋装的砂井、超载的预压和真空堆载的预压等手段；在复合地基的方法中，包括有粉喷桩、水泥的搅拌桩和钢渣桩等形式。两类方法都具有自身特点，其中排水固结具有较低的工程造价，但其预压的工期比较长，且工后的沉降也比较大，则通过搅拌桩类型复合地基能够有效减小地基的总沉降量，且使其在较短的时间趋于稳定状态，但其造价较高，施工的质量也很难保证。在对桥头软基的处置中，一定要确保工期合理，使软土地基进行加载或者超载的预压下具备更长时间实现有效固结沉降。

3.7 控制施工精度

在施工的过程中施工的精度也是影响了整体工程的质量，因此相关人员也必须对施工的精度进行控制，从而确保整体工程的质量。在开展施工之前施工人员必须先对施工过程所需要使用的一系列材料以及零件进行测量，并且还需要标注好其对应的尺寸以及数据才能够开展后续的施工。针对于开挖回填以及下沉施工等一系列环节来说更是如此，若是在施工的过程中出现了材料尺寸不匹配等情况那么极有可能导致出现承载力下降以及应力效果不断提升的问题，那么在后续的施工过程中此类问题就会进一步引发沉降的危害。

3.8 科学压实

路桥工程在施工过程中为了防止沉降等问题还需要开展压实的施工处理，以此来确保工程整体的压实程度能够符合质量要求。在施工的过程中主要需要通过以下几个方面进行处理，首先时需要对土壤以及路基的水分进行控制，在确定了水分以及干容量之间的关系之后就需要来为其制作其对应的驼峰水实曲线图，其中包含了一系列水泥以及沙粒等材料的质量以及级别。其次还需要对碾压的程度进行控制，通常来说在压实的过程中都需要利用到一系列相关的机械设备，以此来进一步提高了压实的效率以及质量。最后，在进行压实的过程中应当按照从双侧到中间的顺序，并且整体的碾压也应当先开展非振动碾压再开展振动压实，在开展非振动碾压时主要需要将其速率进行控制，一般来说都是控制在2km/h左右，而振动碾压的速率相对来说较高，一般都是控制在5km/h-6km/h的范围之内。在实际的压实过程中，需要先采用非振动碾压的方式处理三次，而后续则是采用了三遍弱度的振动压实以及一次的强度振动压实，最后才能够开展非振动的碾压，通过这样的一系列操作能够有效地对路面进行压实，同时也能够确保整体压实的质量以及效果。

3.9 控制路面变形

想要有效解决路桥工程所产生的一系列沉降问题，相关人员不仅需要从施工过程对其进行控制，同时也需要对道路桥梁交界处一系列不均衡的情况进行控制和处理，以此来有效提高了整体控制的效果。为了达到这样的效果，首先就是需要在建设的环节之前先利用计算机设备来开展对应的模拟工作，通过准确的模拟来获取其对应的沉降幅度范畴。其次，建设人员要以具体的建设情况为基础，及时改变施工技术，进而高效的将沉降差异度控制在方案预期的范围内，并且3个月内的沉降幅度要控制在最低标准[5]。此外，施工人员还要在模拟沉降范围达到预期目标后再开展具体操作，这对于降低误差有着非常关键的作用。最后，相关施工人员在施工之前就需要根据提前设计的模拟工作来对路段进行试验，确保此类模拟工作能够良好地符合实际情况，那么在施工地过程中就可以利用此类施工方案来开展一系列施工技术，从而提高了整体结构的合理性以及承载力。

3.10 加强路基路面的后期养护力度

在改造后的道路桥梁使用过程中，长期处于高负荷压力下较易引发多种问题，对整个工程质量的影响也较为突出。因此，采取有效措施进行后期养护尤为关键，有利于延长道路桥梁使用寿命，同样能够预防沉降变形情况。例如，建议施工单位在道路桥梁沉降段利用石块铺设护坡，并选用具有空隙的预制板等材料对其进行全面覆盖；为降低强风、流水等外界因素的影响，避免道路桥梁出现塌陷或断层问题，建议采用高质量材料有效维护沉降路段。

4 结语

总之，道路桥梁建设期间，应该高度重视路桥过渡段位置的设计和施工质量的控制，控制路基和路面发生沉降问题。合理设计过渡段，能够保证路桥工程整体质量，为行车安全提供保障。针对设计问题和施工问题导致的路基沉降问题进行深入分析，把握过渡段的路基和路面设计重点，对于变形问题合理控制，提高地基承载力，设置缓和过渡区，降低施工过程存在的问题，防止道路桥梁使用期间存在安全隐患，为车辆顺利通行提供良好保障。