市政道桥工程中沉降段路基路面施工技术分析

2023-10-25蒋建辉

建材与装饰 2023年31期

蒋建辉

（广州机施建设集团有限公司，广东广州 510725）

1 市政道桥工程沉降问题危害

市政道桥工程建设进程持续推进，为交通运输事业发展提供了保障，但在交通载荷、气候温度、施工技术等多种因素共同作用下，引发了沉降问题，造成安全交通隐患，影响交通运输和经济发展，甚至加剧安全事故发生风险，尤其是交通流量较大的路段，车辆荷载加剧，会进一步加剧路基路面沉降程度。以下就道桥工程沉降危害展开具体的分析。路基路面沉降如图1 所示。

图1 路基路面沉降

1.1 缩短工程使用寿命

当路基路面结构发生变化或，会引发沉降现象，降低道路工程质量同时，阻碍交通通行，不及时处理，会在车辆荷载作用下，加重沉降程度，大大缩短了道路的使用年限。若沉降部位为道桥连接处，会增加沉降量，最终导致该路段停用。勘察发现，沉降段路面有凹凸不平的现象，引发了跳车情况，降低了驾驶安全性，并在长期载荷作用下，持续缩减道路的使用寿命。

1.2 增加安全隐患

沉降路段交通事故发生率明显高于正常道路，由于路面坑洼不平，驾驶体验较差，当作出超车动作或是加速动作，容易引发安全事故。即便是细微的沉降量，也会影响安驾驶，加剧安全事故发生率。基于此，必须优化改进施工技术，解决沉降问题。

2 市政道桥工程沉降段路基路面发生的原因

2.1 路堤变形

在开展市政道桥工程建设过程中，常见复杂地质条件，对工程进度和工程作业均产生了一定的负面影响，尤其是陡峭地形，增加了台背土方平整和压实难度，影响路基的排水效果，当雨季来临，会因路面积水无法及时排出，而引发开裂、塌陷等问题，进而造成路基变形。正在使用中的道路若未达到荷载标准，也会引发沉降问题，当路面同一时间段内通行的车辆过多，其载荷也随之增加，加剧了沉降段路基路面的处理难度[1]。受施工人员、施工材料等因素影响，在施工作业过程中，未充分压实台背填土，直接引发沉降问题。

2.2 台背地基变形

基于上述可知，台背填土压实度不足，会直接引发沉降危害。勘察发现，桥梁台背分布在河道两旁，其土壤中的含水量超标，当投入使用过程中，会引发不规则沉降问题，尤其是造成道桥连接处路基路面的沉降，增加了沉降路段的承载力，造成严重的后果。

2.3 不良地质路段

市政道桥工程施工中，常见软土地基、膨胀土等不良地质，处理不得当，会降低道路的稳定性。其中软土地基最为常见，其土质孔隙大、渗透力差、可塑性强，容易发生变形，当地基结构发生变化后，软土层也随之发生变化，从而引发沉降，并逐渐扩大路面的沉降面积。

2.4 高填方路基

在道桥工程中，存在回填不合理、石方过高等情况，进而加剧了路基的自重力，降低了路基的稳定性。部分施工人员未按照回填标准选择填料，多使用冲填土、杂土等，造成了不均匀沉降问题的发生。冲填土强度较低，压缩性很高，回填后，若不妥善加固，会造成坡体下滑，进一步引发沉降危害。

2.5 半挖半填路面，压实程度不够

半挖半填路面在道桥工程沉降段很常见，施工难度大于常规路段。在具体施工过程中，未能及时压实回填土或是压实程度不足，进而引发了路面沉降问题，诱发坍塌事故的发生。

2.6 道桥结合部位设计不合理

施工技术实施效果，直接影响道桥结合部位施工质量。勘察发现，道桥结合部位承受力相对较弱，容易出现应力集中的情况，经过雨水冲刷及风化后，会腐蚀结合部位，进而引发沉降问题，安全事故发生率也随之提升[2]。

3 沉降段路基路面施工技术

3.1 夯实土壤

土壤夯实或是台背填土夯实，均与路基路面沉降病害的发生密切相关，关乎到道桥工程整体建设质量。为此，在实际施工中，引入了夯实技术，借助专业化机械设备将土壤中的水分排出，并于夯实施工作业结束后，开展土壤牢固程度试验，常用湿法重击试验辅助检测，检测结果准确度高，能够将土壤中的含水量控制在合理范围，确保达标后，开展后续的工序。

3.2 修筑路堤

修筑路堤可提升路基的稳定性，在实际施工作业中，重点加强对桥头段路堤的修筑，最大程度上提高路堤的坚固性，修筑前，优选符合施工标准的用土材料，首选干湿度较高、含水量适宜的土壤，借助锚索框架进行妥善加固，进而从根本上提高路堤边坡的稳定性。同时，在修筑桥头段路堤时，使用钢筋架和混凝土材料进行加固处理，防范沉降问题的发生。

3.3 后台填筑

道桥建设工程后台填筑施工质量，与路基路面沉降问题的发生密切相关，为保证后台填筑效果，优选合适的填筑材料，加强对材料质量的把控，避免因材料自身问题引发沉降问题。实际施工中，首选轻型填充材料，一方面控制沉降量，另一方面防止发生压缩形变，防止出现雨水渗漏的情况，保证后台的填筑质量。在施工前，调查沉降段有无跳车情况的发生，明确沉降类型，进而针对性地进行处理，填筑作业实施期间，使用压缩性较强的填筑材料，尽可能降低沉降概率，防范行车高载荷造成路基结构形变，若使用的是碎石等填筑材料，要做好施工作业结束后的清理工作，保证路基路面的整洁度。

3.4 搭板设计技术

搭板设计能够缓解和削弱冲击载荷，通过优化设计搭板，能够最大程度上提高承受能力，进而提高工程质量，起到良好的过渡作用。在具体开展施工作业过程中，施工人员科学计算道路路基路面有关的参数信息，科学设计搭板标高，严格按照施工标准预留出一定的坡度。同时，加强对路面纵断面的固定，从而提高路面的稳固性。处理搭板及其桥台连接部位时，预先设计了锚栓，旨在避免施工作业过程中发生位移情况，防止桥头凹陷。具体设计时，计算好钢筋间距和目的，合理调整拉杆方向，确保与限制位移方向一致[3]。优选硬度合格的建筑材料，氧控制搭板长度和宽度，合理处理伸缩缝，使用理清材料连接搭板和桥台，避免造成路面开裂情况，进而提升桥面和路面的处理效果。处理支座时，在台端下的部位铺好毡垫。处理倒角时，控制好搭板的转动角度，避免影响路面整体框架结构。

3.5 优化结构设计

深化道路路基结构设计，制定完善的结构设计方案，可最大程度上控制沉降量。基于沉降段交通通行量及行车需求，结合实际情况，优化路基结构设计，将搭板尺寸控制在合理范围，确保满足实际施工需求。路基大面积施工前，做试验段，并根据试验段结果，与设计单位进行沟通，进一步优化路基结构设计参数，保证设计与实际施工吻合。为避免发生侧向位移情况，引入了土工格栅工艺，增加了土层的抗剪切强度，结合沉降段路基结构的变化规律，随时调整和改进设计方案，切实将沉降量控制到最小。

3.6 软基处理技术

软土路基处理难度较大，在处理技术选择上要结合实际情况优选处理工艺，科学计算软土中的含水量，掌握承载力情况，并使用水泥粉喷桩技术开展施工作业，此种处理技术在道桥工程中广泛应用，有显著的应用优势。研究发现，水泥粉喷桩技术便于人员操作，能够改善地基沉降情况，但具体应用时，要结合路基路面情况合理实施水泥粉喷桩技术。具体应用以下几种技术进行处理。

（1）排水固结法。在软土地基处理过程中，充分做好排水工作，使用排水固结法进行处理，通过空隙将软土中的水分排出，降低土层沉降风险；固结效果好。经试验测试，满足道桥工程施工建设标准，具有实际应用的可行性，能够保障技术实施效果。

（2）软基处理法。软基处理技术也是常用的软土地基处理方法，此种处理技术更适用于排水固结效果不理想的软土层。施工前，预先将淤泥土层清理干净，之后开展换填作业，换填材料以碎石、废渣为主。经验证，换填后的地基稳固性好，含水量达标，可开展后续施工作业。

3.7 路堤填料技术

选择合适的路堤填料材料，能够改善路基沉降程度，施工前，结合工程勘察情况，分析路基土壤组成成分，进而选择与其相匹配的填料类型，施工中多使用沙石类的材料作为路堤填料使用，其材料的渗水效果好，能够降低土壤中的含水量，最大程度上防范路基路面沉降[4]。因此，首选渗水性好、方便施工作业开展的填料，进而保证路堤填筑质量。完成填筑后，做好相应的压实工作，进一步提高压实度和坚固性，预防沉降。

3.8 半挖半填路基施工技术

半挖半填路基很常见，此种施工设计，能够有效控制和避免路基破体下滑，能够提高道路整体的稳定性。为进一步提升道桥工程施工质量，解决沉降问题，进一步深化半挖半填路基设计，先将道路上部分挖方下部分填方的处理方式，于路堤路基位置修筑台阶，合理控制台阶的宽度，同时，于台阶底部设计向内的斜坡。若开挖作业施工难度大，可预先修筑路基护肩，提高路基的承载力水平，增加整体结构的承重力，防范沉降问题发生同时，降低安全事故发生概率。

3.9 路面开裂处理

为提升路面美观性，降低开裂或是塌陷风险，使用灌缝机填充密封胶。施工前，将槽内杂质清理干净，使用热喷枪对密封胶进行加热处理，并灌入槽内，灌缝后，做好清缝工作，将路面清理干净，保证路面的整洁度。

4 市政道桥工程沉降段路基路面施工质量控制策略

4.1 制定科学的施工方案

工程实施前，做好全面的勘察工作，安排专人深入施工现场进行调研，掌握第一手工程资料，了解沉降段水文地质情况，全面考量引发沉降问题的因素，综合考量后，制定完善的施工方案，编订施工组织设计说明，切实为解决路基路面沉降问题做好充分的设计工作，依据路基路面加固需求，选择合适的处理技术，提高工程施工技术实施效果同时，管控工程成本，保证工程效益。针对地形复杂的地区，要制定特殊处理方案，并制定完善的施工管理制度，明确人员分工，促使施工人员切实履职尽责，严格按照施工技术实施流程进行，把控施工技术上实施要点，减少施工差错的发生。同时，建立责任追究机制，加强问责，避免问题发生时，相互推诿责任。