公路桥梁沉降段路面施工技术分析

刘辉

摘要：桥梁过渡段路面的沉降问题是公路桥梁经常遇到的病害问题之一，不仅会影响到桥梁的质量，缩短其使用期限，甚至还会带来很严重的交通安全事故，威胁交通安全，加强对公路桥梁沉降段路面施工的研究是十分重要的。本文根据笔者工作实践，对公路桥梁工程沉降原因及治理措施进行了探讨。

关键词：公路；桥梁；沉降段；路面

1.公路桥梁工程沉降原因分析。

1.1、台背地基出现变形。在施工过程中，由于施工条件与现场地形的差异，台背土方压实难度相当大，含水量也难以保持在最佳状态，因而埋下了沉降变形的隐患。在工程完工投人使用后，路基密实性会因路堤自重和车辆垂直荷载因素逐渐提升，此时土体的弹塑性与混凝土结构的桥台相比，具有较大的刚性差异，在外力重压下，不同塑性累积变形就会在不同材质的桥台间分别出现。

1.2、路堤出现变形。公路桥梁施工过程中，压实台背土方施工难度比较大，一旦土体压实度及密实度都不够就会促使土方含水量难以达到最佳的状态，便会给沉降变形留下更大的隐患。当修建好的公路被投入使用后，在车辆垂直荷载和路堤自重两方面因素的影响下，就会把路基的密实性逐步提升起来，因而在一定时期内，还是会出现各种路堤填土现象。土体具有弹塑性，而且台背填土的柔性既高又强，相对土体和混凝土浇筑桥台来说，二者之间的刚性还是存在着很大的差异的，加上车辆荷载带来的重压，便使得这两种不一样材质构成的桥台形成的不同塑性发生累积变形。

1.3、桥头搭板设置不当。桥梁路基上面的桥头搭板常会产生弹性支撑，由于路基部分土体离桥台比较近，因而它所承受的应力就会小些，这样便产生了不同程度的受力情况。对于纵向层面，由于汽车荷载不断运动，产生的路基应力便会形成两个峰值，其中一个峰值出现在汽车荷载所作用的位置；而另一个峰值则会出现在搭板制成路基端。由于汽车在不断移动，一旦运行到搭板末端时，该处的路基所承受的纵向应力就能达到最大值，相应的塑性变形程度也会达到最大，因而便会促使搭板末端形成過量沉降现象。此外由于施工人员难以精确的计算出路基的沉降量，一旦遇到路基沉降变形过大时，板后路基和搭板之间所形成的纵向坡度差便会非常大。

1.4.桥头引道地基处治达不到要求。通过对公路产生桥头跳车现象产生的原因分析表明，在软基路段一般产生桥头跳车发生的原因是地基沉降。而产生地基沉降的主要原因是在设计施工图时，布置的地质钻孔过少，钻探深度达不到要求，从而未能发现软土地基，或者未能勘探明确软基存在的范围和深度，以及其物理力学性质等，从而导致在处理桥头路堤软土地基时，没有采用合适的措施或者方法。另一方面，当采用的软基处治理论或者计算方法和选用的计算参数与软基实际情况不符合时，致使软基处治设计满足不了实际的需求，也能致使桥头软土路基产生不均匀沉降。此外，由于台背填土压实度受诸多工程管理因素的影响，在工程实践中普遍存在台背填土压实度达不到设计要求的现象，这也是造成路桥沉降段产生不均匀沉降的一个主要原因。此外，还有一个原因是路基路面在长期的公里荷载，以及自然原因的作用下，形成土基的塑性变形，致使路桥之间出现差异沉降，影响路面的平整性。

2、路桥沉降段的结构设计

2.1设计合理的路桥沉降段结构型式

在路桥沉降段路基施工设计中，必须采用土工格栅技术。土工格栅技术有以下好处：土工格栅与土一起承受车辆荷载和土体自身荷载，能充分地发挥土体的抗剪强度，减小土体的侧向变形，控制路基填土的侧向位移，从而增强路基的整体稳定性；土工格栅与路基填土的摩擦作用促使荷载可以在路基中重新分配，降低了桥台台背局部范围的受力，提高路基土体的整体承载力，从而减少沉降；水平摊铺的土工格栅具有弹性，在车辆荷载的经常作用下，会大大减少变形的累积。

2.2路桥沉降段的地基条件与路基条件

在填筑桥头引道路堤过程中，常采用的土工合成材料加筋路堤方法既不能提高地基承载力，也不能有效地防止地基沉降。土工合成材料的加筋只有在地基具有足够的承载力，路堤填土自重荷载与车辆荷载的联合作用下而不会产生较大的沉降时才会产生良好的效果。因此，高等级公路路桥沉降段的地基条件应是：保证路基的工后沉降小于10cm，沉降差小于5cm，沉降坡差小于0.4%，路基条件应达到《公路路基设计规范》（JTJ013 -95）的要求。

2.3严格控制路桥沉降段路面的变形

对路桥沉降段的路基路面工程实践研究分析表明，要控制路桥沉降段的变形，必须解决两个问题：一是，严格控制沉降段内路基的工后沉降量和变路桥交界处的错落式沉降为连续的斜坡式沉降。二是，在设计时，可根据沉降曲线换算计算出工后沉降量，换算后的工后沉降量应小于10cm，且要在观察2到3个月中每个月沉降量不超过6mm时才可进行路面施工。

3、路桥沉降段软基路基路面的施工

3.1桥台软基的施工

桥台软基的施工技术主要有水泥粉喷桩复合地基法，超载预压法，塑料排水板法，强夯法和爆破法等。水泥粉喷桩复合地基加固软土效果好，施工工期短，但工程造价高；超载预压施工方便，但施工工期长，路桥过度段沉降量大。选择施工方法时应根据当地工程实际情况。为了尽可能地消除软基路堤不均匀沉降的发生，应尽可能地对软土地基路段进行施工的，特别是桥台地段应进行长时间的预压，提高工程质量，减少工后沉降。

3.2路堤填料的选择

在填筑路桥沉降段路堤之前，要合理地选择填料。可以先选取不同的土壤做实验，进行比较分析，从实验结果中，选择出效果最好的土壤作为沉降段路基的填料。选择填料时应注意，宜选用干容重较大的砂类土壤或渗水性能好的土壤，严禁选择沼泽土、淤泥、含杂物及含水量大的土壤作为填料。

3.3填筑台后

桥梁引道发生的路堤沉降主要有两种形式：地基沉降及路面与路基本体发生的压缩变形。一般情况下，路面上的压缩变形对路堤沉降的影响不大，一般不予考虑。从时间上划分，路堤沉降有3种：瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降。其中固结沉降和次固结沉降是引起桥头跳车现象产生的重要原因。填筑材料的质量与填充材料本身对路堤沉降产生较大影响。研究表明，轻型材料可有效地减轻地基沉降，减小压缩变形。一旦材料被压实后，压缩模量得到提高，可以在一定程度上减少由反复荷载产生的累积变形。因此，在选取台背材料时，应严格仔细，选择满足要求的高质量的材料。

3.4路桥沉降段的施工组织

完成桥台结构后，应尽快对沉降段路堤与一般填土路堤进行施工。在对沉降段路堤与一般路堤的碾压时，应使用具有同等压实度能量的压实机械，填筑碾压到大致相同的高度。应同步填筑与碾压在路堤与桥台连接部位的路堤与锥坡。使用大型机械预压填土困难时，应改用小型振动压实机械。

3.5做好排水施工

在气候湿热多雨，年降雨量大的地区，排水工程做不好，在地表水和地下水的长期侵蚀下，容易导致路基坍塌和翻浆，沥青路面松散，剥落和龟裂，水泥混凝土路面泥断裂等公路病害。因此，在这些地区进行台背路堤的施工时，应严格按照《公路排水设计规范》（JTJ018-97）的技术标准施工，应重视填土的排水，避免水对填土的浸泡和冲刷。

4、结语

依据实际的工程地质条件，恰当地设计工程结构，处理好路桥沉降段地基，在沉降段结构施工时，制定出合理的现场管理制度，加强各个环节的控制，保证每道工序的工程质量，能极大地减少或防止路桥沉降段的不均匀沉降，避免公路桥头跳车现象，提高公路使用寿命及汽车行驶的安全性，促进交通运输业的发展，为经济发展做出贡献。

参考文献：

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