交通工程道路桥梁沉降段路基路面施工技术研究

刘方金

（岳西县交通建设工程质量监督站，安徽安庆246600）

0 引言

道路桥梁作为我国交通工程中不可分割的组成部分，在承担交通运输职能、保障交通安全、促进区域经济协调发展等方面发挥着不可替代的作用。伴随着我国交通运输网络的逐渐完善，交通工程覆盖范围有所延伸，工程量加大并且涉及复杂地形的道路桥梁施工。尤其在包含软弱土层地质条件下的施工难度较大，技术标准较高，路基路面的不均匀沉降不仅会加大后续维护保养的难度，而且容易诱发跳车等交通事故，威胁人们的生命及财产安全。因此，道路桥梁沉降段路基路面的科学施工尤为重要，需要充分认识路基路面沉降带来的严重后果，了解沉降段路基路面施工面临的现实困境，以保证交通工程的安全性、舒适度与便捷性为基本目标，加大对道路桥梁沉降段路基路面施工技术的应用力度。

1 交通工程道路桥梁路基路面的沉降危害

道路桥梁路基路面沉降是交通工程中的常见病害之一。产生的原因包括：其一，台背地基发生变形，主要发生在沟壑等地段。此类地段土壤孔隙比较大、疏松度较强、地基承载力薄弱，导致其容易发生变形继而诱发路基路面沉降。不仅如此，在此地段建造桥头，高度会高于一般路面5～10cm，高出的部分会对路基产生附加应力，加大台背地基的变形程度，也会加剧路基路面的沉降问题。其二，路堤变形。在道路桥梁施工中，一般以黏性土为回填材料，但受到施工条件、当地材料质量等因素的影响，部分施工材料质量难以满足实际施工的需求。在施工中，存在土方含水量不适宜等现象，受到车辆动荷载及土方自重等的作用，路堤出现变形，继而诱发路基路面沉降。其三为搭板设置不科学，支撑着落点、路基部分土体在受力上不均匀，导致路基路面发生不均匀沉降[1]。

道路桥梁路基路面沉降会降低道路桥梁通行的安全性，很容易引发跳车现象，影响车辆的行驶速度与安全。在桥头部分发生跳车现象还会损伤桥梁结构，造成桥梁与道路衔接不畅。而且，路基路面沉降会在道路桥梁结构内进行传导，降低道路桥梁的质量，缩短道路桥梁的使用寿命，制约我国交通事业的高质量与高水平发展。

2 交通工程道路桥梁沉降段路基路面施工面临的问题

2.1 连接缝问题

在道路桥梁施工中，为应对外界温度变化而引发的材料与构筑物尺寸变化，一般会在桥面及路面上设置伸缩缝，保证道路桥梁的稳定性。但在车辆动荷载的作用下，因日常养护不到位，伸缩缝凹槽内容易有杂质，尤其是在沉降段路面上的伸缩缝，对维护保养提出了更高的要求。车辆荷载及沉降产生的附加应力会加大伸缩缝的缝隙宽度，轻则导致车辆通行时噪声较大，降低通行的舒适度，重则导致车辆颠簸幅度过大，对路面及桥面造成巨大的冲击，对车辆造成不良影响，并且缩短道路桥梁的使用寿命[2]。

2.2 路基路面凹凸问题

沉降段路基路面平整度是质量检测的要点，也是沉降段施工中关键的质量控制点。沉降段路基路面需要经过地基处理及夯实处理后，才可以进行路面的铺装。道路桥梁经过长时间的使用，会出现凹凸不平的现象。主要原因是在施工阶段质量控制不到位，材料配比不科学，在长时间车辆荷载及压力作用下，材料布设不均匀产生不平整的情况。导致车辆难以正常发挥性能，加大交通拥堵问题，甚至会引发较为严重的交通事故[3]。

2.3 路基受损塌陷问题

在道路桥梁建设中，经常会遭遇软弱土层，尤其是在道路与桥梁连接的过渡段，软弱土层会加剧地基的形变，产生较为严重的沉降。此种沉降源于道路桥梁抗剪性的变化，造成道路桥梁断裂缝隙，不仅影响车辆通行的安全性，损害我国交通工程的形象，而且会对社会的和谐稳定造成不利影响。

2.4 路基混凝土锚固不牢固问题

路基混凝土锚固不牢固是道路桥梁沉降段路基路面施工的常见问题。混凝土材料具有自缩性，外界温度的变化、内部与外界温度失衡等都会导致混凝土出现坍缩、裂缝等病害，严重时，会影响混凝土构件的刚度与强度。混凝土作为道路桥梁路基路面的主要材料，性能与质量影响路基路面的施工水平，混凝土徐变导致的体积变化，加剧路基路面的沉降问题。

3 交通工程道路桥梁沉降段路基路面的施工技术

3.1 搭板设置技术

搭板设置是道路桥梁沉降段路基路面施工质量的控制要点。搭板设置的形式、连接方式、材质及施工质量等会直接影响道路桥梁通行的安全性与舒适度，决定路基路面的稳定性与牢固性。为解决搭板设置不科学诱发的路基路面沉降问题，在实际的施工前，需要规划设计搭板的设置形式，注意调整近台端边缘，形成倒角结构，避免因车辆动荷载作用导致搭板异常移动。

同时，在实际施工中，经常遇到搭板纵向位移情况，若处理不当，会导致桥头塌陷。此外，应当在台背或搭板之间按照实际需求及技术标准设置锚杆与拉杆，以此固定搭板，保证能够发挥连接作用。不仅如此，在雨水侵蚀与干扰下，路基路面材料的黏结性会发生变化，与搭板间的紧密度也会发生相应的改变。因此需要严格按照施工要求进行面层施工，通过在沉降段缝隙处填入防水、隔水材料，避免雨水渗入路基路面。除此之外，在应用搭板设置技术时，不仅要保证搭板与路基路面的顶面处于水平位置，也要保证搭板顶面与正常路段的路基路面标高持平，以此实现桥梁底层与搭板顶面的一致，从而有效解决道路与桥梁的过渡问题[4]。

3.2 地基处理技术

在交通工程道路桥梁沉降段路基路面施工中，软土地基的存在是造成路基路面沉降的主要原因。软土地基以淤泥、软弱土层、松散土质为主，地基承载力较差，在外力作用下会出现变形，继而导致路基路面沉降。在包含软弱土层的沉降段路基路面施工中，首要的任务便是采取合理措施对软土地基进行科学处理。

其一，机械碾压技术，即从沉降段最低处开始，由下至上，以路基宽度为依据，分层碾压。为提升机械碾压施工效率，可以在碾压前，用推土机对路基进行找平处理。调整推土机参数，使其匀速、低速运行，并对地基进行4～5 次的预碾压。完成后，以一定宽幅的压力机，遵循薄添、慢行的基本原则在路基上多次反复碾压。在凹陷处进行填土，每次填土的厚度不宜超过30cm。每碾压一层则以人工方式进行拉毛。若天气炎热，回填材料水分蒸发过快，可以一边碾压一边洒水，以保证每层材料紧密结合。机械碾压次数不少于6 次，根据实际情况调节碾压的速度。

其二，强夯施工技术，即以夯锤自重对软土地基进行加固处理。在应用该施工技术时，应当预先绘制夯锤最终成型图，以此为施工作业提供导向。在实际施工中，按照图纸确定夯击位置，将起重机驾驶到夯实位置的附近，将夯锤与夯击点对齐，启动起重机以保持夯锤下落。密切关注夯锤连接的弹簧状态、起重机作业面的平整度等。若起重机机身歪斜，需要填土夯实后再进行作业。夯实位置的地基强度与压实度达到设计标准后换夯点，重复上述步骤。

其三，注浆施工技术，即用机械设备将水泥砂浆喷入软弱土层内，使水泥砂浆与土壤固结，达到强化地基的效果。注浆施工中最为重要的是控制注浆速度，需要根据水泥砂浆的凝结时间计算注浆速度，一般以8～30L/min 为宜。

其四，桩基加固技术，主要包括碎石桩技术、挤密砂桩技术、生石灰桩技术。不同技术的施工要点见表1。

3.3 路基路面排水技术

道路桥梁路基路面沉降的主要原因是雨水或周边水体渗透路基路面结构，对路基路面材料的抗滑性、紧密度等产生不良影响，导致路基路面在水体侵蚀及干扰下发生不均匀沉降。因此，在道路桥梁沉降段路基路面施工中，排水是常用的施工技术之一，包括边沟排水和截水沟排水。若沉降段高度低于边沟，需要在沉降段挖设边沟，以分段形式布置排水口，将路基路面内渗透的雨水顺利排放至边沟。如果沟底纵坡大于3%，需要对路堤、边坡进行加固处理，可以采用干砌片石施工技术，先以大片砌石围出边坡的轮廓，再在缝隙内填入小块砌石，保证砌石的平整度，提升边沟的稳固性与耐久性。若道路桥梁沉降段路基路面施工地点周边不具备弃土条件，需要结合现场的土质特点，修建截水沟，截水沟的横坡以2%为宜，具体布置形式如图1所示。

图1 路面排水技术中截水沟布置截面图

在实际应用中，为了排水沟线形平顺，在转弯位置，需要保证转弯半径超过10m，满足路基路面的排水需求。同时，为了提升沉降段路基路面排水沟的施工技术，需要对实际情况进行细致勘察，确定好排水沟的长度与距离。避免因排水沟设置不当，降低路基路面的排水效果，防止路基路面沉降问题的加剧。

3.4 路面压实技术

在道路桥梁路基路面施工中，压实度与压实施工技术在很大程度上决定路基路面材料的稳定性与牢固性。路面压实是道路桥梁施工的最终环节，在此过程中，很容易出现路面凹凸不平，在后续投入使用中存在裂缝、车辙等病害。不平整的路面会降低车辆通行的舒适度，加大跳车现象的发生概率，并且会危害道路桥梁的结构。因此，在路面压实施工中，首先，要保证路面材料集配达到相应的等级，材料粒径适宜且均匀，材料含水率、物理性质等都需要符合设计标准。在实际施工前，可以借助相应的仪器设备，检测材料的天然含水量，计算最佳的压实度，为后续的施工奠定基础。其次，当前路面形式较为多样，如沥青混凝土路面等，不同路面在性能、材料配比及施工工艺上具有较大的差异性，需要结合道路桥梁等级、当地的气候环境等科学确定路面类型。最后，在路面压实施工时，需要结合温度、风速等确定压实遍数、压实力度及机械运行速度等。如果风速较大，可以适度缩短压实时间及碾压段长度，以此提升路面质量，避免发生沉降问题[5]。

3.5 路基维护技术

道路桥梁路基路面沉降也与后续的维护保养相关。在车辆通行的情况下，会暴露出施工阶段不存在的问题。做好养护管理工作可以延长道路桥梁的使用寿命，降低路基路面沉降产生的负面影响。适用于沉降段路基路面施工的路基防护技术包括坡面防护技术、冲刷养护、支挡技术措施。坡面防护技术，是指为防止雨水冲刷、侵蚀等影响路基的稳定性，在边坡布设草坪植生带，以植物的防水固结能力对边坡进行加固，还可以起到改善与美化环境的作用。同时，边坡养护还可以运用混凝土预制块修建护面墙，采用高强塑料网格喷浆技术起到良好的防护作用。冲刷养护，是指以直接防护措施为主，采用土工布等做成护面板，可避免边坡受到水浪的冲击，更好地适应不均匀沉降。支挡技术措施是指设置挡土墙，以钢筋混凝土结构的悬臂挡土墙、扶壁式挡土墙等加固地基，解决路基路面沉降问题。

4 结语

交通工程道路桥梁路基路面沉降会降低道路桥梁通行的安全性，很容易引发跳车现象，影响车辆的行驶速度与安全。目前道路桥梁沉降段路基路面施工面临连接缝、路基路面凹凸、路基受损塌陷、路基锚固不牢固问题。为此，需要综合应用搭板设置、地基处理、路基路面排水、路面压实及路基维护施工技术，注重科学配比施工材料，加强路面铺装质量，对地基进行科学处理并对路基采取加固措施，解决沉降问题，延长道路桥梁的使用寿命。