楊江
貴州高速黔通建設工程有限公司
摘 要： 路橋工程的建設促進了國家經濟發展，給人民群眾的生活帶來了極大便利。然而，隨著汽車載重能力不斷提高，對道路路基路面的品質要求越來越高。路橋工程施工及營運過程中若發生路基路面不均勻沈降，將影響路橋結構的整體穩定性及行車安全性。基於此，文章著重對路橋工程中的沈降段路基路面的施工技術要點展開深入分析，提出更加科學、更加合理的技術措施以提高沈降路面處治效果，旨在為路橋行車安全提供更有力的保障。
關鍵詞： 公路工程計畫;不均勻沈降段;沈降控制技術;技術要點;
作者簡介： 楊江（1992—）,男,本科,助理工程師,研究方向：高速公路養護施工。;
0 引言
路橋工程建設過程中，如果施工人員的專業技術能力不足，對路基路面的施工處理不當，在外部不確定因素的作用下可能發生路橋路基路面沈降，給路橋工程內部結構的完整性帶來不利影響。因此，必須深入分析路橋工程路基路面不均勻沈降問題的根源，並采取有效措施加以處理才可以最大限度地降低路基路面沈降帶來的負面效應，提高路橋工程的建設品質，更好地保障人民群眾的日常出行安全。
1 沈降段路基路面施工基本要求
需要高度關註沈降區域路基路面施工品質，采取有效措施應對沈降區域的路基路面可能出現的安全問題，提高路橋結構的安全性和穩定性，有效保證路橋工程的施工品質。對於道路橋梁沈降區域路基路面施工來說，最關鍵的嚴格遵守有關施工規範，結合施工現場實際情況按照施工流程開展施工。需要確保采用的與道路沈降區域路基路面施工要求相適應，施工工序安排合理，同時還要確保施工材料的效能和品質符合要求[1]。
2 路基路面不均勻沈降病害原因
2.1 沈降段結構問題
在公路橋梁工程建設中，采用橋頭搭接法可以有效控制過渡段路基路面的沈降路，防止出現跳車問題。然而在工程實踐中，由於存在諸如結構不夠合理等問題，導致橋頭搭接法難以真正地獲得應有效果。若搭接板在橋梁兩端布置不當或搭接板低於路面，將增加跳車機率。此外，部份水分會滲入伸縮縫造成回填土體流失，從而造成搭板脫空。當承載能力很大時，搭板可能發生斷裂、彎曲[2]。
2.2 橋台背填土問題
公路橋梁工程建設中，橋台背填土法套用最為廣泛。然而，由於施工工藝、填土材料及施工裝置等方面的原因，在工程實踐中，橋台背填土路段易出現不均勻沈降問題。此外，施工時由於荷載作用，橋台背填土路段還會產生各種問題，特別是在惡劣天氣下，由於受到強烈的雨水侵蝕，橋台背填土路段可能產生較大沈降，從而影響路堤的平整性[3]。
2.3 地基沈降問題
「跳車」問題的發生與路基路面沈降密切相關。現代路橋工程建設過程中針對地基沈降的施工方法很多，若在工程施工初期未進行全面深入地實地勘察，對施工現場的地基土質情況了解不全面或後期施工時鉆孔深度不夠，都可能導致地基沈降。此外，施工初期的現場勘察階段，若施工勘察人員只根據過去的工作經驗進行評價，而未進行精確的計量分析，則可能導致地基產生較大沈降[4]。
3 沈降段路基路面施工技術要點
3.1 沈降段結構設計
公路、橋梁等工程建設中關於沈降區域路段路基路面結構設計應特別關註以下幾個方面。
(1）應根據公路、橋梁工程施工設計要求以及具體的施工現場情況，制訂出一套科學合理的施工設計方案。
(2）深入分析橋頭路堤區域的交通流量，將區域的沈降量納入計算分析範圍內，根據計算結果決定橋梁搭板長度。施工過程中，若發現施工設計方案存在問題，應立即停止施工並及時與設計人員溝通，改進施工設計方案，以確保整體路橋結構的穩定性和安全性，有效降低路基路面沈降量[5]。
(3）公路橋梁工程施工開始前應向建設單位和施工單位提供技術指導。做好沈降區域的施工技術交底，幫助施工人員更好地了解施工技術、施工材料等方面的品質控制要求，從而有效地控制路橋工程施工品質。沈降區域路基填築施工設計方案見圖1。
圖1 對沈降段實施路基填築 下載原圖
3.2 排水處理
沈降區域的路基路面施工過程中還需要設定配套的排水設施。透過設定盲溝、邊溝、截水溝、急流溝等設施，構建完整的排水體系；對於曲線溝槽可以采用混凝土預制板進行加固。對於設定於地表或地下的排水溝要根據有關規定控制溝槽及管道長度，防止長度超標，影響水流分流效果。要想解決路基路面排水問題，首先要全面深入地進行現場勘察，了解現場水文地質條件，再按照「預防為主，就地取材」的原則制訂有針對性的排水方案，以減少雨水對路基和路面結構的破壞[6]。
3.3 橋頭搭板施工
橋頭搭板施工應重點關註以下幾點：
(1）根據橋頭坡度確定搭板長度，有效提高搭板強度，確保其能夠承受車輛載荷，從而減少路基路面沈降。
(2）橋頭搭板施工過程中，若發現橋頭搭板有脫落現象應及時進行封堵處理。對於橋頭搭板下部或地基空隙可使用水泥填充，透過砂漿黏結力增強搭板或地基結構強度。
(3）改進橋頭搭板分布：橋頭搭板需設於路面基層標高以下，先澆築厚16～20 cm的墊層，保證墊層厚度超過搭板寬度50 cm、橋頭末端50 cm。搭板坡度與基底層比率為11∶3[7]。圖2為橋頭搭板的布設示意圖。
3.4 地基施工方案
對施工現場進行仔細勘察，深入分析現場地質情況，著重控制好軟土層分布，進而制定針對性的施工技術方案，詳細說明施工技術和施工工藝，采用高效的路基加固處治措施。常用的路基加固處治方法有以下幾種：
(1）換填法：對於軟土路基可用挖土機在原來的地基上挖除軟質淤泥和軟土，然後選用合適的材料進行回填夯實。
(2）拋石擠淤法：利用片石擠入效應來加固軟土路基。用片石替代淤泥從根本上改變軟土性質，增強路基結構的穩定性。工程實踐中一般應選用5～40 cm的片石粒徑，並保證經水浸處理後的片石強度不低於20 MPa。拋石過程中先預擠壓大塊片石，再用大型挖掘機等履帶裝置碾壓片石，以確保片石結構穩定[8]。
圖2 橋頭搭板設定 下載原圖
(3）水泥攪拌樁法：(1)利用深層攪拌機開展水泥攪拌樁施工，使路基和混凝土之間的泥土完全混合，使其在軟土中起到良好的黏結作用。再將其與周圍的軟土進行充分混合形成固結力極高的水泥攪拌樁。(2)在軟土路基中，采用水泥攪拌樁加固路基是一種比較理想的方法，在樁底2～4倍樁徑處可以得到最大的軸向載荷，樁長小於7 m時為水泥攪拌樁的最大軸向載荷，因此，在樁頂以下2～4倍樁徑處，樁身承受較大的軸力，從而使樁身能夠承受更大荷載。
(4）超載預壓法：該方法能夠有效地提高地基土體密實度。使用堆載預壓技術進行路基加固時，需要分級施以堆載預壓荷載，以保證在各級別荷載下保持路基結構的穩定。施工時，為避免路基發生變形，采用在路基兩邊堆積砂袋的辦法確保路基預壓土體的線形。施工開始前必須做好各種前期準確工作，以確保施工場地上有足夠的堆荷預壓土，同時堆載預壓施工需耗費的時間較多[9]。
(5）土工格柵法：利用土工格柵對路基進行加固，提高其承載能力和抗變形能力。經實踐檢驗，使用土工格柵法處理後，軟土路基的承載力明顯提高，其主要優點：(1)軟土路基因為使用土工格柵加固後，其摩阻力會顯著增大，各層土體之間的抗剪能力也會顯著增大，可以有效地阻止路基土體的側向變形。(2)在路基與路面層間增設土工格柵可以有效地提高路基結構強度以及抗剪能力，減少路基與路面層的鋪設厚度，同時有效減少裂縫的產生。(3)在軟土路基中設設定土工格柵可以減少土體的剪下破壞，抑制軟土路基的塑性變形。
(6）灌漿法：該方法是基於液壓、氣壓或電化等原理將水泥等漿料經註漿管道均勻註入路基土體，利用漿料填充土體孔隙，提高路基土體結構穩定性，有效解決路基路面沈降問題。灌漿法非常適合用來加固軟土路基，可使軟土土體固結，從而控制土體的不均勻沈降。采用灌漿法進行路基加固時必須根據施工設計要求對灌漿施工品質進行控制。根據施工設計要求灌漿施工後雜填土的承載力不低於130 k Pa，淤泥土體承載力不低於80 k Pa，復合地基土體承載力不得低於130 k Pa。
(7）其他加固措施：除上述方法外，常用的路基加固方法還有反壓護道法、高壓旋噴法、預應力管樁法等。反壓護道法透過對兩側土體施加較大反壓力，使兩側土體厚度變大，從而防止軟土路基的剪下破壞及滑移。高壓旋噴樁法是利用旋噴、定噴或擺噴的方式，對軟土、砂土及粉土等路基進行加固。總之，要根據施工現場的軟土路基的分布狀況采取適當的加固施工技術，盡量降低路基的不均勻沈降，從而提高路橋結構的穩定性及行車安全性。
3.5 路面施工
針對路橋工程中路面不均勻沈降問題可以采取灌漿補強的方法加以解決。按照梅花形布設灌漿孔，並根據施工設計要求合理控制灌漿孔的距離和孔深，同時對水泥管頂上部3 m以內的土體進行加固，從而有效解決路面沈降問題。
(1）路橋工程路面壓漿註漿的施工工序：施工前準備、開孔、註漿噴嘴、填充碎石、封孔、註漿、養護。
(2）前期準備工作：開始施工之前需先清理施工表面，保證施工表面的平整度滿足施工設計要求，然後沿著鉆孔方向開挖凹槽和集水坑，以便於後續開展施工；準備沈孔錘、發電機、空氣壓縮機、註漿泵等施工機械裝置。待機械裝置全部就位後方可進行鉆孔作業。在施工中需精確定位鉆孔位置，將沈孔錘置於確定的鉆孔位置，按照施工技術要求完成鉆孔作業。
(3）鉆井作業過程控制：嚴格按照鉆孔施工技術方案合理管控鉆孔的孔深和孔徑。為確保路面沈降處治的有效性，需將有效漿料的有效分散半徑控制在0.6 m左右。完成鉆孔作業後可進行灌漿作業，灌漿管道使用鋼制管道，透過鋼絲套連線灌漿管道。連線好灌漿管道後按施工結束要求逐級下至鉆孔中，並將摻有幹水泥粉末的石塊填充到鉆孔中。在填充作業完成後及時封閉鉆孔並灌漿，根據從外到內的順序使用間隔跳升的灌漿方法進行灌漿作業，灌漿過程中需保持灌漿壓力不變[10]。
3.6 選擇填料
路橋工程建設中應註重施工材料的合理選用，結合工程具體情況及施工設計要求確定施工材料型別、規格、數量以及品質要求，嚴格控制材料品質，確保施工效果最佳。選用路基填料時應重點關註其水分含量及抗滲性。
(1）進行路基填築時應對填料進行品質檢驗。若填料具有高黏性和高水分特點，且含有大量雜質，則不能用於公路和橋梁路基填築，工程實踐中一般選用沙礫作為路基填料。
(2）強化基層填料剛度的控制，使基層填料剛度、路基剛度和橋台剛度相匹配，同時合理控制填基層填料的壓縮效能。
(3）路基填料壓實作業完成後必須及時檢測路基路面土體的密實度，以保證路基路面結構的承載力和滲透性，確保路基路面在長期的載荷作用及降雨沖刷下不發生不均勻沈降。
4 結語
綜上所述，公路橋梁工程計畫具有工期長，施工工序多、施工技術要求高等特點，對於路基路面處治要求很高，需要施工人員具有足夠的施工技術水平。因此，在公路橋梁工程建設中必須結合施工現場實際情況選用合理的施工技術方案，有效提高路基路面結構穩定性，最大限度地減少路基路面不均勻沈降的出現。此外，還需改進公路橋梁不均勻沈降區域的路基路面結構設計，嚴格控制橋頭搭板施工品質，同時對填料的型別、規格、數量進行合理控制，最終提高公路橋梁工程施工品質，保障道路橋梁的行車安全性和舒適性。
參考文獻
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