俞校輝 丁粵進(jìn)

浙江交工國際工程有限公司，浙江杭州 310051

我國關(guān)于路橋過渡段的防沉降問題的研究已經(jīng)擁有較多的課題數(shù)量和研究成果了，這些研究全都表明當(dāng)前最主要的是對(duì)路橋使用經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)橋頭跳車事件等的問題在技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化處理。對(duì)于路橋過渡段的路基施工而言，路基的施工工藝也直接影響路橋過渡段的安全性能。對(duì)于路橋施工中路基不均勻的危害主要是過大的沉降差距在極端氣候條件下，容易形成積水、結(jié)冰的情況。與此同時(shí)，路橋過渡段中過大的沉降差距直接導(dǎo)致行車失控，引發(fā)交通事故，不利于社會(huì)和諧的建設(shè)發(fā)展，使得車輛或列車在行駛中安全性能降低行車的舒適性和安全性。

1 路橋施工中路基不均勻沉降的原因

1.1 路基條件

部分高速公路的線路條件較差，即一般在軟弱的路基土上。而由于基于軟土路基上的路橋過渡段的路和橋的工后沉降不同，導(dǎo)致較大的路橋過渡段沉降差。最終導(dǎo)致高速公路路面破損等問題。

1.2 設(shè)計(jì)和施工

高速公路路橋過渡段設(shè)計(jì)時(shí)未能正確對(duì)待路、橋不同的施工環(huán)境和施工特點(diǎn)，導(dǎo)致公路橋臺(tái)的排水等設(shè)計(jì)不周，嚴(yán)重影響伸縮縫的填料回補(bǔ)程度。同時(shí)施工時(shí)填筑碾壓的厚度不同，導(dǎo)致路橋的壓實(shí)度未能達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 重橋輕路意識(shí)

在高速公路設(shè)計(jì)和施工中存在著重橋輕路的片面意識(shí)。在高速公路建設(shè)工程項(xiàng)目中，橋梁建設(shè)的工程量大、設(shè)計(jì)施工難度大，其質(zhì)量安全直接影響鐵路通車的安全和穩(wěn)定性。但目前存在對(duì)于路基施工未能投入必要的技術(shù)人員、對(duì)于路橋過渡段缺少重視、沒有將其作為一種特殊的結(jié)構(gòu)物的考慮等問題，這樣會(huì)導(dǎo)致在高速公路運(yùn)行過程中，路橋過渡段沉降現(xiàn)象所引發(fā)的安全問題突出。

總之，導(dǎo)致高速公路路橋過渡段沉降現(xiàn)象的問題的原因在于施工隊(duì)伍施工意識(shí)、建設(shè)設(shè)計(jì)意識(shí)不足，自然環(huán)境影響和建筑設(shè)計(jì)技術(shù)不好等。要想避免路橋過渡段沉降現(xiàn)象，必須對(duì)問題出現(xiàn)原因進(jìn)行具體分析，充分考慮公路建設(shè)路基、橋臺(tái)等的不同結(jié)構(gòu)物的特殊性，從而構(gòu)建全面、系統(tǒng)的原因機(jī)制，提高問題處理的能力。

2 路橋施工中路基不均勻沉降的測量方式

路橋過渡段施工中，會(huì)因?yàn)槎喾N方面的因素導(dǎo)致不均勻沉降，而對(duì)于路基施工所帶來的不均勻沉降的問題，當(dāng)下主要是采用沉降管法的方式展開其沉降量的測量，憑此根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)和數(shù)學(xué)模型軟件，提出更優(yōu)化的路基施工技術(shù)方案。

沉降管法是對(duì)路基、路堤沉降剖面測試儀，其工作的原理在于使用電動(dòng)靜水準(zhǔn)測量，運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，將柔性加筋PVC管埋設(shè)到路橋過渡段的剖面上，當(dāng)基底產(chǎn)生沉降或變形時(shí)，柔性加筋PVC管的中心線隨之發(fā)現(xiàn)沉降或變形。與此同時(shí)，該管同靜力水準(zhǔn)法相互結(jié)合使用，運(yùn)用探頭能夠測量出PVC管任何一點(diǎn)位置的數(shù)據(jù)，即能夠觀測到路橋過渡段內(nèi)部中任何一個(gè)位置的沉降情況。同時(shí)PVC管觀測到的連續(xù)的沉降變化，而絕對(duì)的沉降值則可以運(yùn)用PVC管的參考標(biāo)準(zhǔn)中的高程變化同相關(guān)數(shù)學(xué)模型計(jì)算得出。

沉降管的埋設(shè)主要有2種方式，一種是只埋設(shè)一個(gè)探頭，觀測時(shí)，移動(dòng)探頭在整個(gè)路橋過渡段的剖面中的位置，獲取每一位置的沉降情況。這種埋設(shè)方式具有便捷性，能夠通過一個(gè)探頭觀測到不同深度、不同結(jié)構(gòu)的沉降情況，但同時(shí)具有致命缺陷，若管道堵塞或是破裂，會(huì)導(dǎo)致整條管道失效，不具有觀測的能力。另一種埋設(shè)方式是在沉降管中埋設(shè)多個(gè)探頭負(fù)責(zé)探測不同位置的沉降情況。該方法精確度較高，成本也較高。沉降管觀測標(biāo)準(zhǔn)主要在于沉降量程的設(shè)置為50～200cm，探頭可以連續(xù)工作3h。

路橋過渡段的沉降量的觀測可依賴的設(shè)備有沉降板、液面沉降儀、沉降管。而總體上運(yùn)用沉降板觀測要求較多，埋設(shè)方式、目的、標(biāo)準(zhǔn)、精確度等都具有一定的規(guī)定，同時(shí)，不同位置的埋設(shè)數(shù)量不同、位置也不同。因此相對(duì)而言，沉降管是最具效益性和效率性的一種觀測方式。但具體而言，還是要根據(jù)路橋過渡段中不同觀測點(diǎn)采用不同觀測設(shè)備和觀測方式。在進(jìn)行沉降量觀測時(shí)要全面統(tǒng)籌不同的觀測方式，提高沉降量觀測的準(zhǔn)確性，從而為填補(bǔ)速度、荷載力等的計(jì)算提供現(xiàn)實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。

3 路橋施工中路基不均勻沉降問題的處理方式

復(fù)合路基是當(dāng)前路橋過渡段常使用的施工方式。通過對(duì)復(fù)合路基的相關(guān)知識(shí)的簡介，分析復(fù)合路基的優(yōu)勢所在。與此同時(shí)，通過相關(guān)的軟件實(shí)施對(duì)復(fù)合路基的沉降量方法進(jìn)行計(jì)算，從實(shí)際的施工中得出以下結(jié)論，使用褥墊層加設(shè)土工格室的復(fù)合路基施工方式能夠提高復(fù)合路基的承載力，減少基底的沉降差，使復(fù)合路基的沉降量更加科學(xué)和均勻。復(fù)合路基作為常見的路橋過渡段的路基處理技術(shù)，是隨著近幾年科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而逐漸衍生的，該施工技術(shù)具有較為明顯的特點(diǎn)。

3.1 路橋施工中復(fù)合路基的施工優(yōu)勢

3.1.1 復(fù)合路基的施工工藝簡單

根據(jù)復(fù)合路基的分類可以看到，在應(yīng)用中，主要只有成孔和成樁2種方式，施工速度快、工期短。同時(shí)，復(fù)合路基排除使用鋼筋混凝土，在運(yùn)行過程中，避免了出現(xiàn)縮徑等問題，從而避免沉降變形，質(zhì)量有保證。

3.1.2 復(fù)合路基的施工方便

復(fù)合路基的施工方便程度主要由復(fù)合路基施工的機(jī)械所決定。復(fù)合路基施工機(jī)械都是常見的施工機(jī)械，大型機(jī)械基本不參與施工，對(duì)于路橋過渡段的施工的整體性、壓實(shí)度都有一定的保障。

3.1.3 復(fù)合路基適用范圍廣

復(fù)合路基不僅僅適用于高速公路，同樣適用于高速鐵路。在大型交通建筑工程中，同樣可以運(yùn)用復(fù)合路基技術(shù)，而且，復(fù)合路基技術(shù)還能對(duì)路堤進(jìn)行邊坡加固，在高程建筑施工中也可以廣泛應(yīng)用。

3.2 路橋施工中采用復(fù)合路基施工的優(yōu)勢所在

復(fù)合路基的樁間土性質(zhì)、樁體材料性質(zhì)、成樁工藝等的不同直接影響復(fù)合路基基底的綜合效應(yīng)，從而影響復(fù)合路基基底沉降的程度。其對(duì)于路基不均勻沉降問題的出現(xiàn)主要具有以下的解決作用。

3.2.1 復(fù)合路基的轉(zhuǎn)換效應(yīng)

主要指復(fù)合路基中的樁體強(qiáng)度比樁間土大，在荷載作用中，樁體能夠?qū)⒊惺艿暮奢d力向遠(yuǎn)處傳遞轉(zhuǎn)換，減少荷載力對(duì)樁體表層的壓力。這樣，有效地將荷載力進(jìn)行置換，提高復(fù)合路基的承載力，減少復(fù)合路基的變形和沉降。

3.2.2 復(fù)合路基的擠密效應(yīng)

復(fù)合路基在實(shí)際施工中對(duì)松散填土、粉土等填補(bǔ)材料采用非排土和振動(dòng)成樁工藝，有效增加復(fù)合路基基底的密實(shí)度，提高樁與樁之間的強(qiáng)度和壓實(shí)度。從而使復(fù)合路基內(nèi)部產(chǎn)生擠密效應(yīng)，提高穩(wěn)定性，減少變形。

3.2.3 復(fù)合路基的減載效應(yīng)

減載效應(yīng)主要是從減少復(fù)合土層的質(zhì)量實(shí)現(xiàn)的。復(fù)合路基使用新的輕質(zhì)材料進(jìn)行成樁，能夠從根本上減小復(fù)合路基基底的承載作用。

3.2.4 復(fù)合路基的排水效應(yīng)

在出現(xiàn)的路橋過渡段沉降現(xiàn)象中，受自然雨雪天氣的影響較為明顯，而復(fù)合路基中的樁體，具有良好的透水性，有利于推動(dòng)孔隙水壓消失，增加基底的壓實(shí)度，提高復(fù)合路基的承載力。

3.2.5 復(fù)合路基對(duì)土的約束效應(yīng)

復(fù)合路基樁對(duì)樁間土具有固定約束的作用，防止土體形成側(cè)向變形，同時(shí)減少了垂直變形，使復(fù)合路基抵抗垂直變形的能力增強(qiáng)，阻止縱向沉降的程度不斷加深。

總之，復(fù)合路基是一種把握自然規(guī)律，充分改造自然條件的路橋過渡段建設(shè)設(shè)計(jì)方式。復(fù)合路基不同的加固方式和不同材料的使用對(duì)于沉降量的發(fā)生規(guī)律都會(huì)產(chǎn)生不同的影響。因此，要根據(jù)具體的路橋過渡段施工環(huán)境和施工情況，選擇合適的復(fù)合路基。一般情況下，要求首先展開對(duì)復(fù)合路基的沉降計(jì)算，主要是對(duì)復(fù)合路基壓縮層和加固區(qū)下臥層的計(jì)算，這樣才能夠基于實(shí)際的通車需求，設(shè)計(jì)最佳的復(fù)合路基，減少路橋施工中的不均勻沉降問題。

4 結(jié)語

綜上所述，根據(jù)既有運(yùn)行的高速公路和高速鐵路來看，路橋過渡段沉降現(xiàn)象造成的最直接的影響在于引起橋頭跳車。具體表現(xiàn)為路橋過渡段中路面和橋面之間的高度變化，使車輛通車時(shí)出現(xiàn)跳車現(xiàn)象。一方面跳車現(xiàn)象會(huì)迫使運(yùn)行的車輛減速，降低行車的穩(wěn)定性，從而降低乘車感受，另一方面，跳車現(xiàn)象還會(huì)對(duì)高速公路造成附加的沖擊荷載，從而加速路橋過渡段中橋臺(tái)、搭板和伸縮縫的損耗，減少道路的使用期限。相關(guān)資料顯示，路橋過渡段產(chǎn)生的橋頭跳車現(xiàn)象維修的頻率較高。成本較高，但是仍然不能使路口恢復(fù)如初，嚴(yán)重影響高等級(jí)的交通路線行車的舒適性和安全性。路橋過渡段沉降現(xiàn)象所造成的消極影響，不管是對(duì)道路的經(jīng)濟(jì)性還是安全性而言，都具有嚴(yán)重阻礙性。因此，要正視路橋過渡段沉降現(xiàn)象的影響，從經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效率兩方面入手，發(fā)揮路橋工程項(xiàng)目對(duì)于交通設(shè)施建設(shè)工程的積極作用。