道路橋梁工程路基面施工技術淺析
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【摘要】道路橋梁工程建設事關我國交通運輸體系的完善，是我國公共基礎工程的重要組成部分。道路橋梁工程的施工技術水平伴隨著經(jīng)濟發(fā)展、技術進步不斷提升，但是針對其中的重點部分，依然需要持續(xù)優(yōu)化施工管理和施工技術。從當前我國道路橋梁工程施工的實際情況來看，沉降路段的路基面施工問題仍未得到妥善解決，施工單位務必對此問題予以足夠重視。因此，論文對道路橋梁建設中道路橋梁沉降的原因進行分析，研究道路橋梁工程中沉降段路基面施工控制的原則與方案，并圍繞道路橋梁工程沉降路段路基面施工技術展開探討。
【關鍵詞】道路橋梁工程；沉降路段；路基面施工技術；軟土地基
1引言
改革開放以來，我國各地交通事業(yè)建設發(fā)展的步伐持續(xù)加快，極大地推動了地方經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活品質的提升。交通環(huán)境的改善與國家民族的未來息息相關。道路橋梁工程是交通領域的重點內(nèi)容，在道路橋梁施工過程中，保證其施工質量是至關重要的。在道路橋梁施工過程中，軟土地基的處理技術很大程度上決定著工程的使用壽命和性能，因此，必須采取合理的施工措施。在軟土地基施工過程中，沉降路段的路基面施工是非常重要的一環(huán)，也是現(xiàn)階段我國道路橋梁工程施工中面臨的一個主要的質量影響因素，施工單位及相關的施工人員務必給予高度重視。
2軟土地基及工程沉降概述
在道路橋梁施工過程中，軟土地基是一個十分常見的情況。從我國道路橋梁工程的實際情況來看，施工完成之后，公路路面出現(xiàn)開裂的情況仍然存在，而這一現(xiàn)象的原因和公路沉降有著直接的關系。道路橋梁工程沉降問題的產(chǎn)生主要是由于軟土地基處理不到位。近年來，我國很多道路橋梁施工單位逐步提高對軟土地基問題的重視程度，也引入了許多先進的技術，軟土地基處理的效果不斷提升。當前，我國道路橋梁工程建設過程中針對軟土地基的處理方法很多，包括灌注法、預壓法等，這些處理方式適用情景不同，其優(yōu)劣也各不相同，為保證在實際施工過程當中的應用效果，施工單位需要針對實際情況對這些技術的應用進行分析，以選擇最佳的施工方案，最大限度地保證軟土地基路面的施工質量。要做好道路橋梁工程沉降段路基面施工，就必須從思想上認識到道路橋梁工程沉降段路基面施工的重要性。道路、橋梁作為我國重要的交通基礎設施，由于其施工位置比較特殊，對路基路面施工的要求比較高，施工較為復雜，而且面臨著非常大的交通運輸壓力，在這種情況下，路基路面沉降段的出現(xiàn)并不少見。道路橋梁路基路面沉降帶來的危害是非常大的，極易導致跳車現(xiàn)象，使路面過往車輛的安全受到極大的威脅，常常引發(fā)后果嚴重的交通事故。道路橋梁路基路面沉降會對橋面與路面的結合縫位置造成破壞，使得路基路面的沉降問題越來越嚴重，甚至導致整個道路橋梁交通陷入癱瘓。雖然道路橋梁路基路面沉降帶來的危害極大，但是并不是不可避免的，施工單位可以根據(jù)實際情況選用合理的軟土地基處理方案，以此很好地解決路面沉降問題，保證道路橋梁工程的質量，保障行車與行人安全。
3道路橋梁工程沉降路段的產(chǎn)生原因
3.1路面臺背填土施工不到位
路面臺背填土施工不到位是導致道路橋梁工程沉降的一個重要原因。在施工過程中，道路橋梁路面臺背填土施工是一項關鍵性內(nèi)容，在施工當中尤其要加強對該部分施工的質量控制。在實際的道路橋梁施工過程中，路面臺背填土施工具有較大的難度，填土工序煩瑣，工藝也十分復雜，對施工人員的技術水平及其施工經(jīng)驗都提出了較高的要求。一旦施工不到位，極易造成路面存在局部凹陷的情況，進而引發(fā)橋頭跳車現(xiàn)象。
3.2施工場地天然地基不穩(wěn)固
橋涵的主要選址都是在溝壑地段，但是溝壑地段的路基地形起伏比較大，相關施工人員在填筑路基時，如果地下水水位過高，那么就非常容易引發(fā)沉陷現(xiàn)象。從相關研究數(shù)據(jù)來看，路基填土高度以及填土土質都與沉降現(xiàn)象息息相關。填土容量越大，填土高度越高，地基變形沉降的問題也就越嚴重。
3.3橋頭搭板設置不合理
橋頭搭板設置不合理同樣是引起道路橋梁沉降的一個重要原因。橋頭搭板設置不合理指的是路基橋頭的搭板位置具有比較強的彈性支撐現(xiàn)象。路基臺背土體由于和橋臺的位置接近，所以承受的應力變小，由此使得路基受力不均勻。由于道路橋梁所承受的外界荷載力不是一成不變的，而是始終處于變化狀態(tài)，在外界應力影響下，路基受到影響而出現(xiàn)雙峰值。從車輛荷載力持續(xù)變化的情況來思考，橋頭搭板末端路基所承受的應力是不斷增加的，這樣一來就使得路基塑性變形問題更加嚴重，使得搭板出現(xiàn)過量沉降現(xiàn)象，由此導致道路橋梁縱向坡度差的出現(xiàn)，導致安全行車受到不良影響。
4道路橋梁工程沉降段路基面施工控制的原則與方案
控制好道路橋梁工程的沉降現(xiàn)象對于提升整體工程質量、延長公路使用壽命、保證行車安全具有十分重要的意義，施工單位必須認識到，只有嚴格管控道路橋梁工程沉降段，把握施工設計原則，采取科學合理的施工方案，才能保證施工效果。道路橋梁工程沉降段路基面施工控制的原則主要包括2個方面：一方面是要以國家相關規(guī)定和相應的技術規(guī)范作為施工設計的主要參考依據(jù)；另一方面是施工務必要保證地基的穩(wěn)固性。只有遵循這2個方面的原則，才能夠保證沉降控制施工的效果。在道路橋梁工程施工建設中，控制工后差異沉降，對于整個路堤的設計是至關重要的。工后差異沉降，要以道路橋梁縱坡要求以及差異沉降所引起的路面開裂作為評定的標準和依據(jù)。按照我國道路橋梁工程技術標準的相關規(guī)定來確定工后沉降的范圍。在針對道路橋梁軟土地基的處理過程當中，也應該根據(jù)相關的規(guī)范化要求來確定道路橋梁容許工后沉降及工程安全穩(wěn)定性的相關要求。除此之外，施工單位應該全面考慮軟土地基承載力以及穩(wěn)定性的要求。需要根據(jù)實際情況采取軟土地基的處理方式。在道路橋梁橋頭路段深度比較淺、工期要求比較寬松以及路堤較低等情況下，應該考慮采用柔性樁復合地基以及預壓法來對軟土地基進行加固。對于一般路段的道路橋梁軟土地基處理，主要采取排水預壓技術，在道路橋梁橋頭和其他的結構路段與一般路段的連接處，采用變樁距施工來對二者之間的差異沉降進行較為平穩(wěn)地過渡。如果在道路橋梁路基軟土的深度比較厚、工期要求比較緊張且路堤比較高的情況下，需要將其定義為高等級的道路橋梁工程，在工后差異沉降以及工后沉降等方面，針對道路橋梁橋頭路段的軟土處理考慮采取剛性樁復合地基施工方法，一般路段則主要采用排水預壓法來處理軟土地基。橋頭和一般路段的連接處采用變樁長或者變樁距的剛性樁復合地基方法處理。從相關的研究數(shù)據(jù)來看，樁長變樁距的設計方案相對于樁距變樁長的設計方案更加合理，在路基荷載力的作用下，復合地基在減小縱向以及橫向差異沉降方面都具有比較突出的優(yōu)勢，所以，在道路橋梁橋頭過渡路段的軟土處理中，剛性樁復合地基法采用樁長變樁距的設計方案較為合理。
5道路橋梁工程沉降段路基面施工技術的應用
5.1科學計算工后沉降
工后沉降的科學計算是十分重要的。只有做好這一工作，才能為道路橋梁沉降段控制施工效果的提升提供良好的理論基礎，科學計算對于控制過程的順利完成具有十分重要的意義。以下從柔性樁復合地基法以及預壓法2種比較常見的軟土地基處理方式出發(fā)，分析工后沉降的計算方式。5.1.1基于預壓法的工后沉降計算。在道路橋梁施工過程中，預壓法是一種解決工后沉降的重要處理方法。就采用預壓法進行地基加固處理的道路橋梁軟土地基中，又可將地基沉降分為固結沉降、瞬時沉降與次固結沉降這3種類型。從現(xiàn)階段預壓法施工的實際情況來看，瞬時沉降計算沒有比較推薦的方式，一般將其含在修正系數(shù)中。而次固結沉降由于發(fā)生原因是土骨架持續(xù)荷載產(chǎn)生的蠕變，而在道路橋梁軟土地基預壓法處理過程中，加固時間并不長，所以此處可不考慮次固結沉降影響。在固結沉降中，可采用單向壓縮分層總和的方式來對工后沉降進行計算。5.1.2基于柔性樁復合地基法的工后沉降計算。柔性樁復合地基法同樣是當前道路橋梁施工中處理軟土地基引起的工后沉降的主要方式，應用較為廣泛。在這一施工方法中，對路堤荷載作用下的變形量進行計算，需要整合復合地基加固區(qū)域增強體與土體，采取分層綜合的方法，并且配合復合模量來計算壓縮變形。下臥層采用地基土層原模量，相關人員必須熟練掌握計算公式。由于計算過程當中會用到大量的未知數(shù)，相關人員對這些未知數(shù)所代表的不同的數(shù)據(jù)類型都應該有全面的了解，只有這樣才能在柔性樁復合地基施工方法應用當中，靈活運用這些公式來計算工后沉降。
5.2合理開展沉降段搭板施工
在道路橋梁工程沉降段搭板施工過程當中，需要精確定位搭板的具體位置，而搭板位置確定的原則是保證其與路基路面的平行，只有這樣才能夠有效地避免不均勻沉降問題的出現(xiàn)。車輛行駛在道路橋梁路面上也才能夠保持平穩(wěn)安全，降低交通事故的發(fā)生率。除此以外，在進行道路橋梁工程沉降段搭板施工過程當中，相關的施工人員務必要嚴格遵循施工工藝流程和相應的施工標準來展開施工操作，施工現(xiàn)場要有專門的質量管理監(jiān)督人員進行全過程管控，由技術管理人員對施工人員的操作進行全過程指導以及監(jiān)督，保證在施工過程當中，施工人員不會依照自己的主觀意圖和經(jīng)驗盲目操作，從而保證沉降段搭板施工的合理性，確保工程整體質量。
5.3科學實施路堤填充
在進行路堤填充時，務必合理地選擇填充物。填充物的選擇是影響沉降段路基路面施工的一個重要因素。通常，路堤段的填充物以沙石、泥土作為主要原料，在實際的路基路面施工過程中，施工人員可以依據(jù)路堤填充的具體情況和要求，合理確定填充材料。如果道路橋梁沉降段路基路面施工區(qū)域的底層夯實施工不到位，水土融合的情況不好，那么這種情況下就可以選擇以沙石為主的填充物。如果水泥融合的情況比較好，施工區(qū)域底層路基的夯實情況比較好，這種情況下就考慮選擇以泥土為主的填充物。要注意在路基路面填充的過程當中，除了合理地選擇填充物之外，還要將其合理應用到底層路基沉降處理當中。例如，在碎石樁等路基沉降層的建設過程中，應該按照道路橋梁沉降段路基路面施工上層受力情況，做好基層軟土的填充，待基礎夯實完畢之后，再對施工區(qū)域水面位移變化區(qū)域展開回填施工，這樣能夠有效避免地基樁不穩(wěn)定導致的坍塌問題。
5.4強化沉降段軟土路基處理
在道路橋梁施工建設當中，常常需要就軟土地基展開施工，施工單位需要根據(jù)各個地區(qū)的實際情況分析軟土地基的特點并展開相應的施工操作。如果不能夠對軟土地進行科學施工，那么整個路基路面的壓實度就會受到極大的不利影響。當?shù)缆窐蛄汗こ探ㄔO完畢之后，在投入使用的過程當中，由于路基路面的壓實度比較低，地基結構很容易出現(xiàn)不均勻沉降的問題，造成維護成本和時間的增加，對交通運輸?shù)陌踩砸约笆孢m性構成威脅。不同的道路橋梁施工區(qū)域，其軟土地基的類型也有所差異，所以需要根據(jù)不同的類型合理地確定處理方案。常用的軟土地基處理方式包括水泥攪拌樁法、表層排水法、灌漿法以及爆破法，等等。不同的軟土地基處理方式適用的場景也有所區(qū)別，所以施工單位和相關人員應該合理地確定軟土地基的處理方案，并嚴格地依據(jù)不同處理方式的相關要求進行施工，在施工的過程當中應強化技術質量控制，盡可能地消除或者減少由軟土地基引發(fā)的不均勻沉降問題。橋臺地段應該進行較長時間的預壓，保證地基的穩(wěn)固性以及較大的承載力，能夠很好地承載動態(tài)變化的車輛荷載，減少工后沉降，保證車輛的安全順利通行。
5.5重視道路橋梁工程路面壓實作業(yè)
路面壓實施工作業(yè)是道路橋梁工程項目施工的一個主要內(nèi)容，這一施工環(huán)節(jié)對道路橋梁工程的整體質量有著直接的影響。路面壓實作業(yè)主要是對發(fā)生沉降的路段實施施壓，使路面更加緊實，內(nèi)部結構更加穩(wěn)固。路面壓實施工需要注意以下幾個方面的要點：第一，嚴格把控碾壓度數(shù)值，碾壓值的范圍是根據(jù)路面攤鋪速度以及碾壓長度來確定的，碾壓長度又會受到風速以及氣溫的影響，應該根據(jù)實際情況來選擇范圍；第二，路基密實程度與其含水量緊密聯(lián)系，因此，務必加強對沉降段路基水量的控制。除此以外，在路面壓實施工過程中，由于各種影響因素的變化，也容易導致各種問題的出現(xiàn)，需要把控好整個施工過程，注意其中的細節(jié)問題，只有這樣才能保證路面壓實作業(yè)的實際效果，確保軟土地基得到了良好的控制處理，進而保證整個道路橋梁路面施工質量。
6結語
綜上所述，道路橋梁工程中引起沉降現(xiàn)象的原因是軟土地基處理不到位，由此，施工單位務必對軟土地基的處理問題給予高度重視，根據(jù)相關的技術實施要求以及施工條件來合理確定施工方案，把控好道路橋梁工程施工中的細節(jié)問題，否則容易使整個工程的質量受到影響。在開展道路橋梁沉降段路基路面施工時，需要根據(jù)先進科學的施工技術對產(chǎn)生沉降的路基路面進行修補處理。需要確定路面沉降的產(chǎn)生原因，有針對性地采取處理方案。道路橋梁工程沉降問題處理意義重大，關乎我國交通運輸事業(yè)的發(fā)展進步，也關乎國民經(jīng)濟水平和人民生活質量的提升，同時，與控制及避免交通安全事故的發(fā)生息息相關，因此，必須加強道路橋梁工程沉降段路基面施工技術的研究及應用。
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作者:姚志 單位:江蘇路通路橋工程集團有限公司
