孫黃平、王明亮

（煙臺(tái)市萊陽(yáng)公路建設(shè)養(yǎng)護(hù)中心，山東 煙臺(tái) 265200）

0 引言

“要想富，先修路?！边@句話經(jīng)久不衰，道路建設(shè)仍然是當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要途徑。近年來(lái)，中國(guó)公路橋梁行業(yè)發(fā)展非常迅速，這對(duì)中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)帶來(lái)了積極影響。同時(shí)，人們也非常重視車(chē)輛通行的舒適性和安全性。然而，無(wú)論是公路還是橋梁，路基沉降問(wèn)題經(jīng)常發(fā)生，直接影響公路或橋梁的最終質(zhì)量。因此，為了確保市民的安全出行和公路橋梁建設(shè)的質(zhì)量，必須關(guān)注公路橋梁沉降段路基和路面的施工。本文針對(duì)這一現(xiàn)象提出了相應(yīng)的措施和方法，可以有效地防止路基沉降，使施工效果更加理想和專(zhuān)業(yè)。

1 項(xiàng)目概況

項(xiàng)目全長(zhǎng)22.17km，新增里程11.175km。主線設(shè)3 座橋梁，其中中橋2 座，小橋1 座；涵洞共57 座，沿線橋梁累計(jì)總長(zhǎng)度81m，平均每公里橋梁長(zhǎng)度3.48m。該工程部分地段遇軟土不良地質(zhì)條件時(shí)，在西里屯中橋橋頭兩側(cè)30m 范圍內(nèi)設(shè)置水泥攪拌樁。對(duì)于軟土底板埋深較淺的路段，需在路基范圍內(nèi)開(kāi)挖80cm 厚的軟土，用碎石土回填至原地面標(biāo)高，然后進(jìn)行路基正常填筑。

2 公路橋梁沉降的危害性分析

2.1 路基下沉導(dǎo)致路面裂縫

路基沉降直接導(dǎo)致路面常見(jiàn)裂縫和橋面段施工質(zhì)量問(wèn)題。由于施工過(guò)程沒(méi)有考慮具體的環(huán)境條件，缺乏科學(xué)的設(shè)計(jì)，為項(xiàng)目施工埋下了隱患，直接導(dǎo)致路面或橋梁下沉、橋梁主體位移、路面出現(xiàn)大量裂縫或整體貫通縫，對(duì)路面橋梁的使用造成障礙，還有嚴(yán)重的風(fēng)險(xiǎn)，比如坍塌。

2.2 局部損害嚴(yán)重

一般情況下，勘察設(shè)計(jì)工作不到位，或試驗(yàn)段檢查不合理，導(dǎo)致信息和數(shù)據(jù)不正確，導(dǎo)致施工設(shè)計(jì)存在漏洞。施工過(guò)程中的碾壓作業(yè)失誤容易導(dǎo)致路基過(guò)度碾壓，導(dǎo)致翻覆或地質(zhì)復(fù)雜，路基局部下沉。在道路和橋梁的重載條件下，局部路基明顯下沉，長(zhǎng)期使用加劇了破壞。

3 公路橋梁出現(xiàn)沉降現(xiàn)象的原因分析

3.1 橋頭搭板位置排布不合理

引道板結(jié)構(gòu)是公路橋梁工程地基處理的一種常規(guī)方法。該方案的目標(biāo)是減少公路和橋梁之間可能存在的剛度值差異，并將不均勻沉降的可能性降至最低。然而，當(dāng)布置引道板時(shí)，引道板組件的一端必須支撐路基部分，另一端必須支撐橋臺(tái)的牛腿部分。如果引道板靠近橋臺(tái)路基，其承載力將顯著降低，導(dǎo)致引道板處路基位置的應(yīng)力不均勻[1]。車(chē)輛在行駛過(guò)程中產(chǎn)生的荷載會(huì)增加路基填筑部分的塑性變形幅度，導(dǎo)致引道板端部沉降。此外，項(xiàng)目建成并投入實(shí)際使用后，考慮到季節(jié)性水位的不同影響以及水對(duì)路面滲透的限制，涵洞洞口的土體和錐體邊坡的擋土墻可能出現(xiàn)不同程度的軟化，從而導(dǎo)致路基沉降。在嚴(yán)重情況下，引道板的支承面可能變空，大型車(chē)輛會(huì)帶來(lái)較大的荷載，這會(huì)導(dǎo)致引道板斷裂。

3.2 橋臺(tái)背路堤不均勻

在公路橋梁施工中，橋臺(tái)后的填筑通常由施工單位進(jìn)行。然而，這種方法必須與特定環(huán)境相結(jié)合，而且過(guò)程復(fù)雜且耗時(shí)。在項(xiàng)目施工中，如果采用的規(guī)范、程序和制度與實(shí)際情況不符，或工人的工作經(jīng)驗(yàn)不能滿足要求或標(biāo)準(zhǔn)，或材料質(zhì)量有問(wèn)題，橋臺(tái)后路基不均勻沉降的可能性都將大大增加。

3.3 路堤出現(xiàn)變形的情況

鋼筋混凝土構(gòu)件通常是公路橋梁橋臺(tái)施工中的一種常見(jiàn)結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土構(gòu)件的膨脹率小，剛度大；然而，由于路基主體最終由實(shí)心土建造，因此其剛度較小，膨脹率較大。如果橋臺(tái)承受外部附加荷載，橋臺(tái)的小膨脹和收縮可能導(dǎo)致沉降，這可能導(dǎo)致路面錯(cuò)位[2]。

3.4 橋臺(tái)結(jié)構(gòu)和臺(tái)背填土之間存在差異性沉降

在公路橋梁施工中，橋墩通常用作橋臺(tái)樁加固和膨脹的基礎(chǔ)，以減少基礎(chǔ)沉降。然而，在實(shí)際工程中，由于場(chǎng)地條件的限制，無(wú)法使用大型壓實(shí)機(jī)械回填臺(tái)背，壓實(shí)質(zhì)量無(wú)法保證，從而影響未來(lái)的使用[3]。有時(shí)，橋臺(tái)后填方引起的沉降與橋臺(tái)前填方造成的沉降差異很大，從而導(dǎo)致橋面沉降問(wèn)題。

4 公路橋梁工程沉降段路基路面施工中存在的問(wèn)題

4.1 沉降段裂縫問(wèn)題

在沉降段路基和路面施工中，裂縫是一種常見(jiàn)現(xiàn)象。許多公路橋梁工程由于結(jié)構(gòu)和材料的不同而出現(xiàn)裂縫。在公路橋梁工程中，一些小裂縫起初很難檢測(cè)，但在公路橋梁項(xiàng)目中，一旦出現(xiàn)裂縫，就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量隱患，導(dǎo)致變形、沉降等問(wèn)題。沉降區(qū)出現(xiàn)裂縫后，水、雜質(zhì)等會(huì)沿著裂縫進(jìn)入地基，這也會(huì)對(duì)路基結(jié)構(gòu)造成腐蝕，導(dǎo)致橋梁承載力和穩(wěn)定性下降，甚至造成公路橋梁斷裂和坍塌。

4.2 橋臺(tái)背路堤壓實(shí)度問(wèn)題

在公路橋梁工程中，通常采用填筑工藝來(lái)解決橋臺(tái)背拱問(wèn)題。然而，在實(shí)際施工中，這一施工過(guò)程是復(fù)雜的。如果達(dá)不到施工要求，將導(dǎo)致臺(tái)背路堤壓實(shí)不足，路基路面塌陷[4]。

4.3 路基問(wèn)題

公路橋梁工程施工前，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況制定綜合施工方案，確保其設(shè)計(jì)合理，避免對(duì)未來(lái)施工造成負(fù)面影響。前期準(zhǔn)備不足、勘察測(cè)量不徹底、施工方案不到位，尤其是軟基處理不善，都可能導(dǎo)致路基結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，進(jìn)而引發(fā)坍塌。

5 沉降段路基路面施工技術(shù)在公路橋梁工程中的應(yīng)用

5.1 優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是根據(jù)沉降區(qū)的施工情況，設(shè)計(jì)更合理的路基和路面結(jié)構(gòu)，既能保證施工質(zhì)量，又能防范施工風(fēng)險(xiǎn)，確保施工單位的經(jīng)濟(jì)利益。在設(shè)計(jì)公路橋梁時(shí)，應(yīng)根據(jù)公路橋梁的交通要求，以橋頭和橋面路堤為主要內(nèi)容，充分考慮橋墩和其他結(jié)構(gòu)的沉降[5]。為了確保路基在沉降狀態(tài)下不會(huì)出現(xiàn)不均勻沉降，必須采取切實(shí)可行的措施，確保路基的整體沉降范圍達(dá)到10m，最大沉降為≤2.5cm。在該工程中可采用土工合成材料離散法對(duì)路基進(jìn)行加固，以達(dá)到路基的加固效果。

5.2 公路橋梁沉降段路基路面施工方法

5.2.1 嚴(yán)格把控填料質(zhì)量

一是在路基和路面設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)師應(yīng)充分考慮施工現(xiàn)場(chǎng)和施工環(huán)境，充分利用地質(zhì)、水文、氣候等數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)填充。目前，公路橋梁接縫的填料主要是砂石，砂石具有很強(qiáng)的承載力和滲透性，可以保證公路橋梁的穩(wěn)定性。此外，一些新材料，如聚苯乙烯泡沫板，具有更輕的承載力，現(xiàn)在被廣泛用于公路橋梁的建設(shè)（圖1 為一種聚苯乙烯泡沫板）。二是在填筑材料的采購(gòu)過(guò)程中，應(yīng)制定完整的材料采購(gòu)計(jì)劃，嚴(yán)格控制材料渠道，審查材料供應(yīng)商資質(zhì)，確保材料質(zhì)量滿足施工要求。三是填料進(jìn)場(chǎng)前，應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢查，并記錄材料的使用情況。設(shè)專(zhuān)人保管材料，加強(qiáng)施工過(guò)程中的監(jiān)督管理，規(guī)范填料使用，加強(qiáng)質(zhì)量控制，為公路橋梁接縫施工奠定良好基礎(chǔ)[6]。

圖1 聚苯乙烯泡沫板

5.2.2 加強(qiáng)臺(tái)背回填施工的質(zhì)量管理

第一，對(duì)于臺(tái)背回填，在設(shè)計(jì)階段應(yīng)充分考慮現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和公路橋梁的具體情況，進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，減少施工過(guò)程中的變更問(wèn)題。第二，臺(tái)背回填時(shí)，應(yīng)合理選擇臺(tái)背回填材料，嚴(yán)格控制臺(tái)背回填料的配比，控制臺(tái)背回填料的質(zhì)量，選擇具有良好透水性和強(qiáng)度的材料。第三，為了保證橋臺(tái)回填工程的質(zhì)量和安全，必須對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察，尤其是在工程施工中，必須提前進(jìn)行地質(zhì)勘察，避免發(fā)生安全事故[7]。第四，設(shè)計(jì)和施工單位應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)溝通、技術(shù)交底，加強(qiáng)技術(shù)指導(dǎo)，明確設(shè)計(jì)意圖，嚴(yán)格按照橋臺(tái)回填設(shè)計(jì)方案，確保回填土層厚度，防止橋頭跳車(chē)。圖2 為臺(tái)背回填施工工藝流程圖。

圖2 臺(tái)背回填施工工藝流程

5.2.3 提高路基壓實(shí)施工水平

由于路面結(jié)構(gòu)的特殊性，路口路基壓實(shí)施工難度更大，對(duì)工程技術(shù)的要求也更高。為保證地基的壓實(shí)效果，應(yīng)適當(dāng)控制回填層的厚度，并采用機(jī)械壓實(shí)方法。在選擇填料時(shí)，要確保所選材料具有良好的透水性，嚴(yán)格遵守公路橋梁路基壓實(shí)施工程序，不斷改進(jìn)施工工藝，并根據(jù)公路橋梁沉降段路基壓實(shí)施工與一般路段的差異，采取適當(dāng)?shù)氖┕し椒╗8]。在路基壓實(shí)過(guò)程中，還應(yīng)根據(jù)不同的施工要求配備相應(yīng)的壓路機(jī)，以確保壓路機(jī)的型號(hào)、性能和參數(shù)滿足壓實(shí)施工的要求，并嚴(yán)格遵守設(shè)備使用規(guī)程，減少路基壓實(shí)過(guò)程出現(xiàn)的路基開(kāi)裂等問(wèn)題。路基壓實(shí)施工應(yīng)特別注意以下技術(shù)問(wèn)題。

第一，路基碾壓應(yīng)遵循先兩側(cè)后中間的原則，并設(shè)置路拱，以提高路面的排水能力。第二，基礎(chǔ)應(yīng)從輕到重壓實(shí)，并逐漸增加壓力，以防止初始過(guò)密對(duì)路基土層均勻性造成不利影響。第三，路基的碾壓速度應(yīng)從慢到快，以防止機(jī)械設(shè)備在碾壓過(guò)程中翻倒，從而影響碾壓效果。使用壓實(shí)機(jī)碾壓時(shí)，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整車(chē)寬，將車(chē)寬控制在12～20cm 之間，并分層壓實(shí)，確保每層壓實(shí)度，以提高路基的整體壓實(shí)度。第四，壓實(shí)后應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢查。如果壓實(shí)效果不佳，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整相關(guān)參數(shù)，然后再進(jìn)行壓實(shí)和檢查。第五，壓實(shí)施工過(guò)程中加強(qiáng)技術(shù)指導(dǎo)和質(zhì)量監(jiān)控，嚴(yán)格控制壓實(shí)數(shù)據(jù)，確保壓實(shí)技術(shù)水平合格、壓實(shí)效果均勻，避免出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。

5.2.4 對(duì)軟土地基進(jìn)行妥善處理

在高速公路和橋梁工程中，由于地基土較軟，很難采用傳統(tǒng)的施工方法。與一般地基相比，軟黏土的含水量往往較高，因此其承載力無(wú)法滿足要求，在施工過(guò)程中容易變形。因此，在遇到軟基時(shí)，需要進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，不斷收集相關(guān)地層數(shù)據(jù)，制定可行的處理方案。在軟基處理中，常用的方法有排水固結(jié)法、強(qiáng)夯法和置換法[9]。這些方法可以在一定程度上提高工程場(chǎng)地地基的承載力，進(jìn)一步減小沉降變形。地基的承載力可以通過(guò)多種方式得到改善和優(yōu)化，在工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況制定相應(yīng)的軟基加固方案，并對(duì)沉降階段的路基進(jìn)行優(yōu)化。

5.2.5 完善沉降段的排水施工

在高速公路橋梁工程中，一旦進(jìn)入沉降階段，施工單位就應(yīng)充分重視排水問(wèn)題。如果排水工程出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，整個(gè)沉降區(qū)的工程質(zhì)量將達(dá)不到預(yù)期效果，嚴(yán)重影響橋梁的正常工作。因此，在沉陷區(qū)施工時(shí)，必須修建大量的排水溝和溝渠，避免積水。如果不能及時(shí)排水，累積的雨水很可能淹沒(méi)公路填料，造成瀝青路面損壞。為了解決這個(gè)問(wèn)題，施工公司必須優(yōu)化排水設(shè)施和工藝，具體施工工藝如圖3 所示。只有防止雨水沖刷和浸泡路基，才能保證工程質(zhì)量。

圖3 施工工藝流程

6 結(jié)語(yǔ)

隨著人們觀念的轉(zhuǎn)變和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的快速發(fā)展，公路和橋梁幾乎遍布全國(guó)各地，大大方便了人們的出行和生活。然而，在這些基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)過(guò)程中，不可避免地會(huì)出現(xiàn)不同程度的問(wèn)題。如果出現(xiàn)巨大問(wèn)題，將嚴(yán)重影響出行狀況，給人民帶來(lái)巨大損失，并對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生不利影響和打擊。如上所述，公路橋梁項(xiàng)目是一個(gè)多層次結(jié)合的項(xiàng)目，涉及范圍非常廣泛，極其復(fù)雜。因此，如果想完美地完成一個(gè)項(xiàng)目，就必須在實(shí)際工作中綜合考慮各個(gè)層面的因素。