李 俊

(山西路橋第二工程有限公司，山西臨汾 041000)

1 概述

在道路橋梁施工中，路基沉降段是施工中極易隱藏質(zhì)量隱患的施工部位。而路基沉降段的施工不當(dāng)則會(huì)嚴(yán)重干擾道路橋梁的后續(xù)交通運(yùn)行，導(dǎo)致道路橋梁的安全性和穩(wěn)定性欠佳，進(jìn)而阻礙了道路橋梁發(fā)揮其實(shí)際功效，同時(shí)也會(huì)對(duì)施工單位造成不良影響。因此，在具體的施工中，施工單位務(wù)必要充分重視路基沉降段的施工，應(yīng)深入的分析沉降段發(fā)生不均勻沉降的根本原因，并依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)特征合理的選用沉降段施工技術(shù)，最大程度的避免沉降段發(fā)生不均勻沉降的概率，從而減少道路橋梁在開(kāi)放交通后的返工返修率。

2 公路路基沉降的成因

公路路基的沉降一般表現(xiàn)為均勻沉降和不均勻沉降兩種形式。均勻沉降一般發(fā)生在地質(zhì)、地形、地下水和地表水變化不大，并且路基填筑用料、機(jī)械設(shè)備、施工管理、質(zhì)量控制等方面無(wú)顯著變化的路段。不均勻沉降一般發(fā)生在地質(zhì)、地形、地下水、地表水、填挖結(jié)合部及筑路材料發(fā)生顯著變化處部位。公路路基填筑施工過(guò)程中應(yīng)盡可能的減小路基不均勻沉降和超出規(guī)范要求的沉降，合理安排施工。

2.1 高填方路段路基不均勻沉降原因

1)施工單位質(zhì)量意識(shí)不強(qiáng)，選用的路基填料較差，填料中混有種植土、腐殖土或泥沼土等劣質(zhì)土，由于土壤中有機(jī)物含量多、抗水性差、強(qiáng)度低等特性的作用，路堤將出現(xiàn)塑性變形或沉陷破壞;原地面處理不徹底，如未清除草根、樹(shù)根、淤泥等不良土壤，地基壓實(shí)度不足等因素，在靜、動(dòng)荷載的作用下，使路基沉降變形。

2)公路路基施工前未認(rèn)真按設(shè)計(jì)要求設(shè)置縱、橫向排水系統(tǒng)或排水系統(tǒng)不暢通，長(zhǎng)期積水浸泡路基而使地基和路基土承載力降低，導(dǎo)致沉降發(fā)生;路基縱、橫向填挖交界處未按規(guī)范要求挖臺(tái)階，原狀土和填筑土密度不同，銜接不良而導(dǎo)致路基不均勻沉降。

3)路基在分層填筑時(shí)，沒(méi)有按照相關(guān)規(guī)范要求的厚度進(jìn)行鋪筑，隨意加厚鋪筑厚度;壓實(shí)機(jī)具按規(guī)定的碾壓遍數(shù)壓實(shí)時(shí)，壓實(shí)度達(dá)不到規(guī)范規(guī)定的要求，當(dāng)填筑到路基設(shè)計(jì)高程時(shí)，必然產(chǎn)生累計(jì)的沉降變形，在重復(fù)荷載與填料自重作用下產(chǎn)生下沉。填筑路基時(shí)，未全斷面范圍均勻分層填筑，而是先填半幅，后填另半幅而發(fā)生不均勻沉降。

4)施工中路基土含水量控制不嚴(yán)，導(dǎo)致壓實(shí)度不足，而產(chǎn)生不均勻沉降。

5)高填方路段填方高度往往超過(guò)20 m，自重較大，需要較長(zhǎng)時(shí)間的沉降固結(jié)，但由于施工單位施工組織安排不當(dāng)，先施工低路堤，后施工高填方路基，高填方路堤施工完成后就立即鋪筑路面，路基沒(méi)有足夠的時(shí)間固結(jié)，從而使路面使用不久后就被破壞。

2.2 路基基底軟基處理不徹底

路基軟基處理不徹底，將會(huì)導(dǎo)致路基局部沉降過(guò)大，造成路面開(kāi)裂，甚至出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)。

1)施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況與設(shè)計(jì)圖紙出入較大，施工單位未采取正確的處理措施組織施工，留下質(zhì)量隱患。

2)路基正式填筑前清表不徹底，路基基底存在軟弱層或坐落于古河道處。溝、塘清理淤泥不徹底，回填不均勻、路基壓實(shí)不均以及壓實(shí)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。

2.3 雞爪形V形路段不均勻沉降原因

1)原地表溝溝坎坎、高低不平，路基填方高低差別較大，沉降不均勻。

2)原地表坡度大于12%的溝壁，未按規(guī)定要求挖臺(tái)階，原狀土和填筑土密度不同，銜接不良而導(dǎo)致路基不均勻沉降。

3)填前原地面腐植土清理不徹底，填筑時(shí)上下運(yùn)料便道底部清理不徹底。原地基承載力不足，未進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理;原地基有出水點(diǎn)時(shí)，沒(méi)有將滲水排出路基外。

2.4 橋頭跳車(chē)原因

橋頭跳車(chē)是由于橋臺(tái)為剛性體，橋頭路基為塑性體，在車(chē)輛長(zhǎng)期通過(guò)的影響及路基填土自然固結(jié)沉降下，橋臺(tái)沉降量很小，橋頭路基沉降量較大，在橋臺(tái)與橋頭路基結(jié)合處形成了高差導(dǎo)致橋頭跳車(chē)。

1)臺(tái)后地基強(qiáng)度與橋臺(tái)地基強(qiáng)度不同、臺(tái)后填料自然固結(jié)壓縮。2)臺(tái)后壓實(shí)度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，壓實(shí)度不均，填方時(shí)靠近臺(tái)背，耳墻處沒(méi)有采用小型機(jī)具夯實(shí)或壓實(shí)度不夠造成，高填土引道路堤本身出現(xiàn)的壓縮變形。3)原地面承載力不足。橋頭路堤及堆坡范圍內(nèi)地基填筑前處理不徹底。4)路面水滲入路基，使路基土軟化，水土流失造成橋頭路基引道下沉;回填不及時(shí)積水而引起的橋頭回填土壓實(shí)度不夠。臺(tái)后填土材料不當(dāng)，或填土含水量過(guò)大。5)臺(tái)背土體沒(méi)有沉降期，當(dāng)年路基施工完成后立即進(jìn)行路面施工。

3 路基沉降段的施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 高填方路段路基施工技術(shù)要點(diǎn)

1)路基填筑前，嚴(yán)格選取路基填料用料，優(yōu)先采用強(qiáng)度高、水穩(wěn)性好的材料，或采用輕質(zhì)材料如粉煤灰。受水淹水浸的部分，采用水穩(wěn)性和透水性均好的材料如砂礫。填筑用材料均勻一致，不得混雜，剔除超大顆粒填料，保證各點(diǎn)密實(shí)度均勻一致，盡量選擇集中取土?；壮休d力應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，特殊地段或承載力不足的地基應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行處理。

2)路基填筑前，疏通路基兩側(cè)縱橫向排水系統(tǒng)，避免路基受水浸泡。做好施工組織設(shè)計(jì)，合理安排各施工段的先后順序，明確構(gòu)造物和路基的銜接關(guān)系，提前安排好高填方段應(yīng)優(yōu)先安排施工，給高填方路堤留有足夠的時(shí)間施工和沉降。

3)路基填筑前，提前測(cè)出填料的最大干密度和最佳含水量，施工時(shí)控制好路基填料的合理含水量。路堤填筑方式采用水平分層填筑，按照橫斷面全寬分層逐層向上填筑。每層應(yīng)保證層面平整，便于各點(diǎn)壓實(shí)均勻一致。合理確定路基填筑厚度，分層松鋪厚度一般控制在30 cm。當(dāng)采用大噸位壓路機(jī)碾壓時(shí)，增加分層厚度，必須要有足夠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)證明壓實(shí)效果，同時(shí)必須征得監(jiān)理工程師的同意，方可施工。

4)做好路基填筑試驗(yàn)段工作，得出相關(guān)指導(dǎo)數(shù)據(jù)，選擇合適的壓實(shí)機(jī)具，振動(dòng)壓路機(jī)效果比較好，做好壓實(shí)度的檢測(cè)工作。

5)對(duì)于填挖結(jié)合部，徹底清除結(jié)合部的松散軟弱土質(zhì)，做好換土、排水和填前碾壓工作，按設(shè)計(jì)要求從上到下挖出臺(tái)階，清除松方后逐層碾壓，確保填挖結(jié)合部的整體施工質(zhì)量。

6)施工過(guò)程中進(jìn)行沉降觀(guān)測(cè)，控制好填筑速率，路基填筑施工完成后盡量留足沉降時(shí)間，減少路面施工完成后的沉降量。

3.2 路基軟基處理措施

1)施工單位進(jìn)場(chǎng)后，應(yīng)認(rèn)真調(diào)查現(xiàn)場(chǎng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)路基基底暗溝、暗塘，消除軟弱層。

2)徹底清表，徹底清除溝、塘淤泥，并選用水穩(wěn)性好的材料嚴(yán)格分層回填，嚴(yán)格控制壓實(shí)度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。若遇有軟弱層或古河道，填土路基完工后可以進(jìn)行超載預(yù)壓，預(yù)防不均勻沉降。

3)軟基處理時(shí)嚴(yán)格控制每一填筑層的含水量、標(biāo)高、平整度、厚度、壓實(shí)度等指標(biāo)，提高壓實(shí)層的均勻性。

4)目前淺層軟基較多采用的處理措施有換填強(qiáng)度高水穩(wěn)性好的材料如砂礫、拋石擠淤、穩(wěn)定劑處理等方法，處理深度一般不大于3 m。另外還有粒料樁、真空堆載預(yù)壓、加固樁、CFG樁以及強(qiáng)夯等方法。

3.3 雞爪形V形路段施工技術(shù)要點(diǎn)

1)此種地形段落，路基正式填筑前能夠?qū)⒃乇碚砥秸谋M量整理平整。

2)填前必須把原地面腐殖土清理徹底，原地表坡度大于12%的溝壁，按規(guī)定要求設(shè)置臺(tái)階，邊角部位應(yīng)順直保證壓路機(jī)能錯(cuò)輪碾壓。

3)原地面承載力不足時(shí)，填筑前要對(duì)原地基進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理;原地基有出水點(diǎn)時(shí)，找出滲水點(diǎn)將水排出路基填方外。

4)選用合格的填料，根據(jù)碾壓設(shè)備功能確定分層松鋪厚度，分層碾壓，保證每層壓實(shí)度，對(duì)于濕陷性黃土填筑路基，可采用每填高3 m～4 m進(jìn)行一次重夯處理。

5)完善排水系統(tǒng)，嚴(yán)禁在路基邊坡上倒棄渣土。

6)提前安排填方施工，增加工后自然沉降時(shí)間。

3.4 橋涵臺(tái)背施工技術(shù)要點(diǎn)

1)施工單位要重視橋頭地基處理，采用先進(jìn)的臺(tái)后填土施工工藝。選用合適的壓實(shí)機(jī)具，確保臺(tái)后及時(shí)回填，回填壓實(shí)度達(dá)到要求。

2)臺(tái)背回填的范圍及填料必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)文件執(zhí)行。臺(tái)背回填范圍內(nèi)路堤壓實(shí)度不小于96%，臺(tái)背分層填筑碾壓，分層厚度不超過(guò)20 cm。肋板式橋臺(tái)，臺(tái)背的回填應(yīng)盡量?jī)?yōu)先于路基施工，臺(tái)背填土宜在臺(tái)帽施工前，待肋板混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，一次性進(jìn)行臺(tái)背分層回填施工，錐坡要一次填足并保證壓實(shí)整修后能達(dá)到設(shè)計(jì)寬度。重力式橋臺(tái)靠近臺(tái)背、耳墻處填方時(shí)采用小型機(jī)具夯實(shí)保證壓實(shí)度。與路堤交界處應(yīng)挖臺(tái)階，臺(tái)階要挖在壓實(shí)度合格的路基上，寬度不小于2 m，臺(tái)高不大于1 m，內(nèi)傾2% ～4%。涵洞臺(tái)背回填應(yīng)在蓋板安裝或澆筑后，在洞身兩側(cè)對(duì)稱(chēng)分層回填壓實(shí)，頂面填土壓實(shí)厚度大于50 cm時(shí)，方可通過(guò)重型機(jī)械。

3)做好橋頭路堤縱向和橫向防排水系統(tǒng)、防水工程，臺(tái)背回填過(guò)程中，應(yīng)防止雨水浸泡，回填結(jié)束后，頂部應(yīng)及時(shí)封閉。

4)設(shè)置橋頭搭板。

5)改善地基性能，提高地基承載力，原地面承載力不足時(shí)，應(yīng)提前進(jìn)行處理，嚴(yán)格控制軟基處理質(zhì)量。

6)有針對(duì)性地選擇臺(tái)后填料，提高橋頭路基壓實(shí)度。如采用砂石料等固結(jié)性好、變形小的填筑材料處理橋頭填土。

7)盡量增加橋涵臺(tái)背土體的沉降期，臺(tái)背施工完成后，最好經(jīng)過(guò)一個(gè)冬季自然沉降期后再施工路面，是保證橋涵臺(tái)背不跳車(chē)的最好辦法。當(dāng)年施工路面的臺(tái)背填方要安排進(jìn)行橋涵臺(tái)背預(yù)壓，減少差異沉降，保證足夠的臺(tái)前預(yù)壓長(zhǎng)度，連續(xù)進(jìn)行沉降觀(guān)測(cè)，保證橋頭沉降速率達(dá)到規(guī)定范圍內(nèi)再卸載，減小工后沉降。

8)對(duì)已通車(chē)的橋臺(tái)臺(tái)背出現(xiàn)下沉的解決辦法:對(duì)下沉較大沉降先采用注漿處理后加鋪水穩(wěn)層后再鋪油層。對(duì)下沉較小的采用加鋪油料順接橋面。

4 結(jié)語(yǔ)

施工單位一定要加強(qiáng)路基沉降段的施工質(zhì)量控制，如果施工不到位，則會(huì)導(dǎo)致路基路面開(kāi)裂、橋頭跳車(chē)現(xiàn)象明顯、路面平整度差行駛顛簸等問(wèn)題的頻繁發(fā)生，嚴(yán)重干擾后續(xù)交通運(yùn)行的安全性以及穩(wěn)定性。因此，相關(guān)單位務(wù)必要充分重視路基路面沉降段的施工，應(yīng)不斷強(qiáng)化監(jiān)管、提升技術(shù)、明確責(zé)任，全面把握好高填方路基的施工控制、路基軟基處理、橋涵臺(tái)背施工及相應(yīng)的搭板施工，從多個(gè)環(huán)節(jié)入手確保沉降段的施工無(wú)質(zhì)量隱患和安全隱患。