道路桥梁沉降段路基路面施工技术探究

文／吕鑫燚 安徽省交通建设股份有限公司 安徽合肥 230000

引言：

在现有的路桥项目中，由于路面结构、路面压实问题、路基问题、警示标志等问题的存在，很可能会使路基路面发生坍塌，在正式施工前，若不进行详细的实地勘察，很可能会因对场地的地质情况不了解而不能科学地进行处理，从而造成路面的严重沉降。而在这一阶段，施工单位就必须根据具体的工程条件，做好路基路面的施工工艺。在道路建设和运用中，路基路面的沉降是一种普遍存在的问题，严重地影响着工程的质量。因此，在道路建设中，要对塌陷地段进行有效的治理，采取必要的路基、路面施工技术，以防止和解决道路工程的沉降。

1、道路桥梁工程路基沉降对道路建设的影响

在道路、桥梁施工中，许多工程项目都会出现路基路面塌陷，若不能有效地处理，将会造成路面表面的凹凸不平，从而对行车造成极大的危害。这种状况下，为了保证行车安全，车辆往往会减速行驶。这样一来，很容易发生交通拥堵，也可能发生突发事件，危及人们的人身、财产安全。另外，如果道路桥梁发生路基塌陷，则会对工程的主体结构产生不良影响，比如桥头的连接处将会被损坏，从而进一步缩短道路桥梁的使用寿命。所以，必须使道路桥梁的施工质量达到人们的使用要求，保证道路桥梁的使用安全，为我国的基础设施建设事业打下了坚实的基础。

2、道路桥梁沉降段路基路面存在的主要问题

2.1 基坑破坏与坍塌问题

在道路桥梁施工中，正确处理好桥梁与道路之间的过渡段，是提高道路桥梁工程质量的一个重要途径。而在这个过渡段，由于软土地基的变形，很容易导致路面的不平整，从而导致更大的下陷。造成软土地基下沉的主要原因是由于路面结构发生了抗剪强度的改变，进而导致路面结构的承载力下降，导致路面与桥梁之间产生较大的裂纹。若得不到有效的治理，不仅会使路基的沉降范围进一步扩大，而且还会出现更大的塌方，不但会对整个城市的市容市貌产生不良影响，而且还会给人民群众的生命财产安全带来极大的危害。

2.2 路基路面不平整问题

在公路桥梁工程中，为提高公路桥梁的质量，必须对路桥的平整度进行有效的处理。在进行沉陷区地基处理时，要采取加固技术措施，确保地基的夯实效果达到相应的质量标准，才能顺利进行下一阶段的施工。在公路桥梁工程中，地基的施工质量直接关系到路基的使用寿命和使用质量，同时由于材料成分和温度的不同，会对路基的使用寿命和使用质量造成一定的影响。同时，由于沉降段路基长期承载着较大的荷载，很容易出现局部变形，导致路面出现较大的凹凸不平，导致车辆通过公路时出现严重的摇晃，严重地影响了行车的安全，严重地影响了交通的正常运行，严重地影响了交通的发展。如图1

图1

2.3 桥头变形

高架桥沉降区的桥头变形是造成路基路面沉陷的重要原因之一。在公路桥梁建设中，桥头导流的地基处理是工程中的一项关键技术，通常采用过渡板、粗粒料填筑、加筋土法等。由于不同的施工工艺，在施工过程中要考虑到各个关键节点，否则将会造成安全隐患。在公路桥梁地基工程中，地基上的牛腿是主要承载点，而地基上部的桥头板则会产生弹性支承，两者所受的应力也不同，导致了路基的受力不均。根据对桥墩的受力状况进行科学的分析，发现该路段的桥墩在连续运动时总是受到车辆的影响，而随着车辆的持续行驶，路基与桥梁末端的压力总是处于峰值状态，在过渡阶段，软基变形会导致路面产生较大的沉降，进而导致路基承载力、抗剪强度降低，甚至出现断裂。同时，随着汽车的不断增加，桥头搭板的塑性变形也会增加，从而导致桥头搭板发生明显的变形。

2.4 路基混凝土中的锚固问题

在道路桥梁施工中，由于混凝土本身具有一定的收缩特性，在长时间的使用中会产生徐变，从而影响其稳定性。这个问题将会对正常的行车造成很大的隐患，从而造成交通安全问题。

2.5 台背基础变形问题

在道路桥梁施工中，不同的工程管理因素会使桥面上的填筑压实差别很大。如施工材料的不同、机械的不同、顺序的不同、作业面的不同、施工经验的不同，都会对台背填土的压实度产生很大的影响，所以在实际施工中，很多台背填土的压实度不能满足设计的要求。台背结构通常处于沟谷地带，因而在道路与桥梁间存在较大的接缝，造成接缝处大量积水，从而造成路面的压缩变形。所以，在这种沟谷地带，道路桥梁的强度一般都不高，能够承受的最大荷载和车辆的压力都比较小。在进行路基填筑时，必须按施工现场的实际情况对其进行加高填筑，从而造成更大的附加应力，使其承受能力更加恶化，从而使其发生较大的沉降和变形，因此，随着填筑高度的增大，其沉降变形也会越来越大。

2.6 道路桥梁路堤变形

在道路、桥梁施工中，路堤的变形问题也很常见。由于道路桥梁的施工环境有很大的差别，不同的施工条件，不同的地理位置，对路基的承载能力有很大的影响。在工程建设中，若不进行充分的地质钻孔，又不能保证地质钻孔的深度符合设计要求，很有可能无法找到软土地基，也不能充分了解路段的具体情况，从而导致工程人员在施工时不清楚软基的具体范围、深度以及有关的物理机械性能，从而对工程的整体质量产生不利的影响。同时，路基自身重量和车辆在行车时所受的荷载作用，会导致路基发生较大的沉降变形。

在外部荷载作用下，由于路堤土体刚度的显著差异，使土体抗滑移能力进一步下降，道路、桥梁所受的土压、水压也随之增大。随着这种塑性变形的不断累积，将会对桥墩造成不良的影响，进而引起更大的沉降。

2.7 伸缩缝存在的问题

在道路桥梁施工中，通常都会在桥头与梁端的交接点上预留相应的伸缩缝，以减少因外部天气条件的改变而产生的变形。通常来说，要对施工环境、施工材料等进行细致的分析，并对其进行有效的计算，从而使其达到更好的效果。然而，在道路桥梁的日常维修中，很多工作人员对伸缩缝的维护和保养都不够重视，以致于伸缩缝周围容易出现异物阻塞、沟槽等情况，对道路桥梁的使用安全造成很大的影响，特别是在某些比较常见的沉降路段，这就导致了很多车辆在经过伸缩缝附近时，会产生很大的噪声，同时也会对路桥的路基产生很大的冲击，从而对桥梁的整体质量造成不良影响。

3、道路桥梁路基沉降成因分析

3.1 不合理的设计

在道路、桥梁施工中，由于桥梁工程造价较高，尤其是在山区，其造价将会有所提高。因此，在进行桥梁工程造价控制时，常常采取减小跨径的方法，以达到控制造价的目的。由于采用这种方法，在大河流和大峡谷中，桥梁的跨径往往达不到要求，造成结构体尺寸达不到要求，有些设计中的桥涵结构尺寸甚至连河面宽度的一半都不到。因此，很多桥梁都会产生桥头路堤长度偏大、高度偏大等问题，而且由于桥梁的设计部位通常是软土地基，而且排水困难比较大，对道路桥梁的安全使用造成一定的影响。由于缺乏有效的台前和台背保护，会造成路堤在填筑过程中发生推挤，造成台前台背水平位移，从而引起桥头路基的沉降。另外，为节约建设费用，有些建筑公司在道路桥梁工程中采用就地取材，造成材料性能和设计要求不符，对道路桥梁的施工质量造成很大的影响。但也有一些设计者对路面与桥墩之间的连接缺乏足够的重视，使得以后的工程建设更加困难。在施工中，如果不能及时、有效地解决积水问题，将会使雨水顺着裂缝向下渗透，从而给路基带来很大的危害。

3.2 天然地基沉降

桥梁涵洞多位于沟谷地带，其路基所在的地势也有较大的起伏，同时因其常位于软基地带，地下水较多，故而易发生塌陷。

通常，天然地基在自身重力作用下，可以达到较好的固结效果，但如果在其上进行路基施工，则会由于路基的加载而引起天然地基的下沉。填土的高度、填土的性质都会影响到沉降的幅度，而填土的高度越高，填土体积越大，则越容易引起地表的塌陷，从而对以后的工程建设造成不利的影响。

4、道路桥梁沉降段的路基施工技术

4.1 桥台软基施工工艺研究

在工程建设中，应对软土地基进行妥善处理，并在地表铺设路基，应充分运用优良的填筑工艺，并按实际情况设计不同的沉降段。采用这种方法，是因为在沉降段，路面发生了一定的变形和压缩。在进行导流工程时，采用填筑技术可以将填筑工艺与填筑材料进行有效的组合，从而可以有效地减轻路基的沉降，防止更加严重的变形和压缩。目前，我国道路桥梁工程建设中，采用的是塑料排水板法、水泥粉喷装法、爆破法、强夯法等。其中，水泥喷装复合路基具有更好的优越性，可以有效的加固软土地基，且工期短，有利于进一步提高工程的效率，但其造价相对较高，且存在超限预压法施工耗时太久的问题，所以必须针对具体工程的具体情况，进行合理的选择，并采取最优的施工方案，从而降低软土地基产生的不均匀沉降，保证道路桥梁的施工质量，防止后期的大量返工和修复。

4.2 地基处理

（1）固结沉降，次固结沉降，瞬时沉降；路基上的饱和粘性土体在荷载作用下会被孔隙水排出，使路基孔隙进一步减小，从而引起路基的沉降。在路基固结沉降结束后，会发生次固结沉降，最重要的原因是路基中的颗粒发生了再结合或蠕变，进而引起路基的沉降。由于不同的道路桥梁在施工中使用的材料也不尽相同，其沉降形态也不尽相同。在这种情况下，当外界载荷作用在路基上，引起路基孔隙内的气体和水分的快速排出，从而使路基的固结时间变短，发生瞬时沉降。

（2）基础工程技术。在道路桥梁工程中，要想有效地降低路面结构的沉降，就必须对路基填料进行合理的选择，以达到改善道路桥梁工程质量的目的。在软土地基工程中，应采取相应的措施，使软土得到强化，从而保证软土的承载能力能够满足设计要求。针对软土层，可以根据土质和环境情况，采用超负荷预压、更换软土层、振动碎石等方法，合理地选取合适的土体结构，保证道路桥梁的施工质量。

（3）基础维修技术。当道路桥梁工程完工后，施工路段的路基状况常会发生很大的改变，从而进一步破坏路基的平衡，导致路基不稳定而产生塌方。因此，在道路桥梁工程完工后，必须对路基路面进行有效的养护。由于长期使用，路基坡面会因自然环境的腐蚀而产生剥落现象。在此条件下，通常采用混凝土预制构件在边坡筑起一道有效的护坡，也可采用纤维混凝土喷淋防护坡体，另外还可采用锚杆悬挂钢丝网、塑料网片等方法，进一步改善坡面防护效果。

4.3 搭板装置

为了有效地改善道路桥梁的施工质量，降低路基路面的沉降，必须进一步强化搭板的安装方法。首先，为了更好的保证结构的稳定性，必须要用螺栓来加固支架，然后再利用22 号钢筋，将支架固定在使用者的下面。其次，在进行灌浆时，必须清楚地确定接头的位置，并根据有关规定填入优质的材料，以降低雨水冲刷和渗入的危险。

搭板的安装方法比较多，施工中常用的是混凝土搭板技术。不论采用何种搭板施工技术，应先确定合理的搭板长度，以便为以后的浇筑、填土打下坚实的基础。在选定最优的搭板长度后，将其与路基面层顶部平行，以防止其厚度超出设计要求，提高搭板的施工质量，更好地解决路基与桥梁的过渡问题。

4.4 路基的排水工艺

路基排水技术是一项重要的技术措施，它的实施与当地的气候条件有着密切的关系。如果是在降雨比较多的地区，或者是在多雨的地区，必须要进行有效的排水工程，不然的话，很容易造成路基的排水问题，从而造成更大的塌方，甚至出现路基崩塌，或者出现裂缝。在实施施工时，应先设置合理的盲沟、横向排水管，采用跌水、截水沟、边沟地表排水管、急流槽等措施，确保施工安全。另外，采用水泥预制板或水泥块石法对沟槽进行有效的加固。应注意，若工程区域水位较高，无法直接填埋台背路基，则可采用砂砾设计法，在此基础上画出一条盲沟。在工程建设中，必须加强工程质量的管理，合理安排施工人员，加强施工进度的监督，积极引进先进的施工技术，使工程质量得到进一步的提升。

4.5 沉降段路基压实技术

在道路桥梁工程中，路基压实是工程建设中的一个重要环节，它不但需要大量的材料、填料，而且还需要一定的施工技术。因此，在沉降段进行路基压实时，必须充分考虑路基填料的含水量，才能较好地控制路基的压实效果。在进行压实时，必须对特定的压实度参数进行严格的控制。

5、道路桥梁沉降段路基铺筑应注意的问题

5.1 对沉降段地基和路基的认识

当路面承载力大时，即使有更多的车辆作用，也不会发生显著的沉降现象。在这种情况下，如果采用土工合成材料，可以大大提高道路桥梁的承载力，从而有效地解决路基的塌陷问题。因此，设计者必须通过调整路基状况，使路基的基础状况与道路桥梁的实际工程要求相适应，从而从根本上减少路面桥梁的沉降。

5.2 合理设计缓冲区

在沉降段进行软土工程，必须采取有效的路基处理措施，以达到合理的缓冲沉降段，设计者必须考虑桥台混凝土强度、结构强度、填土强度等多个方面的考虑，并将其分为不同的强度等级，以供以后的设计时参考。要注意的是，路基与桥梁的落差应小于50cm，沉降的范围应小于5cm，从而进一步降低沉降的危险。

5.3 合理的构造形式

在进行道路桥梁设计时，应对路面桥梁的沉降段进行有效的设计。目前，国内还没有制定出一套完整的道路桥梁搭板设计规范，所以在设计时，常常要根据具体的设计条件和设计人员的经验来进行。从实际情况来看，要想达到更好的效果，就必须不断地改进设计方案，从而达到更好的效果。

结语：

总之，随着人民生活水平的提高和中国城市化进程的加快，道路、桥梁等工程技术的发展得到了极大的推动。通过对公路桥梁沉陷区路基路面进行有效的治理，使工程技术和施工技术得到了进一步的提高，不仅能保障居民的正常生活，而且还能提高交通运输的质量和水平。所以，要想降低道路桥梁沉降所造成的安全隐患，就必须认真地分析，找出问题的根源，并采取相应的改进措施。