公路桥梁沉降段路基路面的施工技术探析

2022-02-14杨经纬

低碳世界 2022年10期

杨经纬

（芒市交通运输局，云南芒市 678400）

0 引言

就当前阶段我国对公路桥梁工程应用的总体情况来看，桥头跳车现象发生频率较高。桥头跳车问题的发生与公路桥梁路基不均匀沉降之间存在着密切的联系，所以，保证沉降段路基路面的施工效果，最大限度避免不均匀沉降问题的出现，对有效降低桥头跳车问题发生概率，延长公路桥梁使用寿命有着重大意义[1]。

1 公路桥梁沉降段危害

因为桥梁结构属于刚性结构，所以其本身不容易发生沉降，然而路基容易发生变形，有可能在公路和桥梁之间的衔接部位出现不均匀沉降情况，导致桥头台阶现象的发生。若桥头台阶问题的严重性达到一定程度，便会对车辆的正常行驶产生不利影响，导致车辆出现颠簸跳动，很大程度降低行车安全性。产生桥头台阶问题的原因如下：①在施工期间施工场地具有一定的局限性，部分大型机械无法正常到达施工现场，导致施工质量达不到要求；②由于相关施工人员操作失误，造成桥台背压实程度不满足相关标准；③在施工过程中使用的沙砾和灰剂量等施工材料不具备良好的透水性能，使桥台背缺乏足够强度，在车辆荷载的影响下导致路基出现不均匀沉降情况，进而引发桥头跳车。某公路桥梁沉降路段如图1 所示。

图1 某公路桥梁沉降路段

一般来说，随着公路等级的升高，路面上所设置的结构物也会增加，使桥头台阶问题的发生概率升高。并且高等级公路的线形标准更高，这在一定程度也提高了变形与沉陷问题的发生概率，进而引发桥台和引道错台、桥台路基沉降等问题。针对此种情况，当前较为常见的解决方法是在相应位置进行填砂或者填土，在此基础上进行压实。在结束路面浇筑工作以后进行填土挖除，同时开展伸缩缝施工。在摊铺沥青期间，桥面或者伸缩缝标高缺乏连续性以及伸缩缝当中填土密实度不够等很容易造成摊铺设备或者悬导梁出现跳动问题，此种情况会对摊铺厚度均匀性产生不利影响，进而导致路基路面产生不均匀沉降问题，对车辆通行造成阻碍[2]。

2 路桥沉降段路基路面发生不均匀沉降问题的原因

2.1 桥头沉降段结构缺乏合理性

在当前阶段开展的道路工程建设工作中，应用较为广泛的路基处理方法包括钢筋混凝土搭板法以及粗粒料填筑法。采用此类方法主要是为了减少道路桥梁段存在的刚度差异以及有效减少不均匀沉降情况，采用调整结构方式实现路基强度以及韧度的进一步提升，以此来有效防止车辆在行驶期间发生跳车事故。然而就目前的实际情况来看，桥头沉降路段设计多为搭板结构，该结构的防止跳车效果较差，严重缺乏合理性。

2.2 桥台背路堤压实度不符合标准

按照国家公路设计相关标准要求，实际开展的桥梁、通道以及涵洞建设等工作都涉及桥台背填土处理环节，然而实际上此环节应用的施工技术较为复杂，同时也比较容易受到各方面因素（如施工材料、施工流程、施工设备以及施工人员等）的影响，其中任何一个环节施工质量把控不当，都很容易导致桥台背路堤压实质量无法达到规范标准，这是造成桥梁沉降段发生不均匀沉降问题的重要原因[3]。除此之外，公路在投入使用后，每日车流量较大，其路面承载负荷比较大，这也比较容易导致地基发生塑形形变。同时由于受到自然气候等因素的影响，公路桥梁段在经过较长时间的应用之后也会发生不均匀沉降问题，不利于保障路面的平整度。

2.3 桥头引道地基处治不满足相关要求

相关实践研究结果显示，公路发生桥头跳车情况的主要原因为地基发生下沉，而地基下沉原因归根结底是结构设计缺乏合理性。在地基建设工作中，并未从实际出发进行施工方案的设计，在施工期间设置的地质钻孔数量和钻深深度不满足标准，未有效确定地基软土层的具体位置，在软土层性质以及深度方面开展的分析工作不够深入，导致桥梁路堤软土地基开展处理工作缺乏合理性[4]。另外，在软土地基处治方面缺少科学理论以及计算模拟，最终导致实际的地基情况与设计之间存在较大的差异，这同样也会导致桥梁软土路基发生不均匀沉降问题。同时由于自然因素，如雨水冲刷，也会加剧路基损害程度，路基强度以及抗剪切性也会因此而降低，在实际应用期间很有可能会产生不均匀沉降问题。

2.4 路堤发生变形

在实际道路桥梁建设中，桥台背回填主要应用普通黏性土，这需要落实压实施工。然而因为实际开展的桥台背土方压实工作存在一定的难度，导致最终的桥台背土方密实程度以及压实度经常会出现不满足实际要求的情况，例如，土方的含水量较高，这便很有可能会造成路堤出现沉降变形问题。开展施工时桥梁不会承受过多的荷载，所以在施工结束以后路堤并不会出现过于明显的变形。然而在道路桥梁正式投入使用后，因为车辆荷载等相关因素的影响，路基自身的密实性便会出现较为显著的改变，导致路堤原本的弹塑形也会产生相应的改变。同时桥台背自身拥有一定的柔性，填土较高，那么路堤主体自身的刚性和桥台具备的刚性两者存在的差异也会增大，由于上部荷载所产生的影响，桥台会由于和路堤相互不具备足够的弹塑性而发生变形，最后造成不均匀沉降问题的出现[5]。

3 路基路面施工措施

3.1 锚栓确定和桥台背填筑

在桥台上进行搭板安装工作时，要想有效防止搭板发生滑落而造成桥头凹陷，通常会在桥台横向设置拉杆，在此基础上在桥台纵向设置锚栓。安装钢筋时，应该保证所选择的钢筋规格的合理性，同时有效控制钢筋之间距离，通常情况下距离控制在75～80 cm 最佳。锚栓在整个应用过程中一直处在垂直状态，因此其很容易对搭板造成破坏，针对此种情况，要想充分保障施工效果，一般需要保证锚栓标准位移值与横向拉杆的一致性。

导致道桥过渡段发生不均匀沉降问题的主要原因是地基发生沉降、路面和路基之间发生一定程度的压缩变形。开展桥台背填筑工作时，需要充分考虑所选用的填筑材料质量、规格等。当前，桥台背填筑中应用较为广泛的一种填筑材料为沙砾以及碎石，实际当中同样也可以加强对半刚性材料的应用[6]。桥台背填筑能够缓解桥台自身承受的水平压力，同时也有利于降低地基受到的竖向作用力，有效避免其发生过于严重的压缩变形，在缓解路基变形方面发挥非常重要的作用。

3.2 优化道路桥梁沉降段路基路面

在开展公路桥梁注浆设计工作时，如果公路桥梁路面路基发生不均匀沉降，应该及时采用更具针对性的施工手段进行优化。可以加强对压力注浆技术的应用，选择同一方向开展一次注浆工作，保证钻孔深度充分满足实际需求，从外到内再到基层的底侧位置，有效把控注浆孔与建筑轴线两者之间距离，为后续的注浆施工提供便利。并且应充分考虑注浆过程对新旧土层产生的影响，结合实际情况进行有效调整。注浆孔设置为直成孔，以及朝着墙体方向的倾斜孔。在施工过程中，应用跳空间隔方法，此种施工方法不仅渗透力较为突出，其在清理钻进方面也能够发挥重要作用。同时应该有效控制钻探用水压力，避免压力过大而导致地基下沉速度加快，并且需要结合实际情况进行开孔，应用更具针对性的施工技术，最大限度避免各方面因素对施工产生的不利影响。公路桥梁路基路面维护如图2 所示。

图2 公路桥梁路基路面维护

3.3 地基处理措施

相关施工单位在实际开展路桥施工过程中有可能会受到不利因素的影响，如较差的施工环境，这些不利因素与实际的路桥建设地基施工效果之间存在着密不可分的联系。在实际施工过程中，为了充分保障路桥结构质量，需要围绕地基建设施工落实多方位的勘查工作，保证地基建设的科学性以及稳定性，最大限度避免不均匀沉降问题的发生，进而有效防止路桥结构发生变形。在施工过程中一定要保证所应用的施工技术的合理性与可行性，保证地基刚度能够充分满足实际需求，节约回填填料的使用，并且加强对基桩的应用以更进一步提高地基的稳定性。在修建过程中，若遇到沟壑地段，应该积极利用该地段土壤空隙大以及含水量较高的特点，做好换土工作[7]。另外，若施工时间段为雨季，那么黏土晒干存在较大难度，对此，可以应用石灰石开展回填工作，合理把控分层厚度以及密实度，最大限度避免路基发生不均匀沉降问题而导致路桥发生变形情况。

3.4 做好沉降段施工组织

在桥台施工操作结束之后，相关施工操作人员需要及时开展填土路堤以及沉降段路的施工。开展碾压施工操作期间，尽量使用同一规格的机械进行碾压，充分保障沉降段路堤高和普通路段堤高相同。施工组织需要尽可能同步开展路堤与桥台连接位置的施工，可以有效避免由于施工不同步造成密实度出现差异方面的问题，也可以有效避免出现不均匀沉降问题[8]。在碾压填土施工期间，如果应用大型机械开展的填土预压工作难度较大，那么应该及时更换小型振动机械开展此项工作。另外，合理控制预压时间有利于更进一步提高沉降段路堤的坚实程度，在施工期间应该对此方面给予足够重视。