文∕張艷軍、杜盛平

1 路面沉降的主要原因

1.1 軟土地基沉降

目前，我國道路橋梁施工速度加快，其設(shè)計(jì)工期也加快。在設(shè)計(jì)時(shí)，由于地質(zhì)勘探布孔較少，鉆探深度不足，未能發(fā)現(xiàn)橋頭軟基的存在，或者未能詳細(xì)探明軟基的范圍，軟土的力學(xué)性質(zhì)等指標(biāo)，導(dǎo)致橋頭地基處理時(shí)的遺漏，或者地基處理的設(shè)計(jì)方法不當(dāng)，導(dǎo)致軟基處理未能達(dá)到既定的效果和技術(shù)要求。在這種情況下竣工后，隨著車輛數(shù)量的增加，路基的沉降將繼續(xù)增加，并且路基將承受長期的大量的荷載壓力。起初，這種下沉相對較小，隨著車輪的連續(xù)滾動(dòng)，交通量的逐年增加，路基路面收到的疲勞應(yīng)力越來越大，下沉現(xiàn)象將越來越嚴(yán)重，這將大大增加橋頭跳橋的風(fēng)險(xiǎn)。

1.2 剛度差異

道路和橋梁剛度的差異也是過渡段路基沉降的重要原因。這主要是由于道路和橋梁結(jié)構(gòu)的巨大差異。道路由路基和路面組成，而橋梁結(jié)構(gòu)是剛性的，其載荷力和剛度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于道路自身。因此，當(dāng)車輛通過時(shí)，橋梁通常看起來不會變形，但是道路的路基有時(shí)會受到自重的壓力和車輛的長期荷載。這導(dǎo)致了道路和橋梁過渡段路基的不同程度的沉降。

1.3 過渡段勘測不準(zhǔn)確

在整個(gè)實(shí)施階段，以路橋過渡段路基路面設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，應(yīng)明確具體處理方式，并以過渡段路基路面的材料和工藝選擇為前提，正常情況下，可采用粗粒透水性材料填筑過渡段，也可采用搭板、加筋土法等。另外，在后續(xù)預(yù)設(shè)管理中，采取有效措施后，可以最大限度地提高整體強(qiáng)度。如果施工過程中存在著勘察設(shè)計(jì)不合理地現(xiàn)象，就不能準(zhǔn)確掌握資料，勢必增加施工難度。

1.4 設(shè)計(jì)方面的原因

過渡段出現(xiàn)沉降的因素有多種，還有如橋臺設(shè)計(jì)、壓實(shí)性施工與設(shè)計(jì)、過渡段搭橋設(shè)計(jì)等。過渡段設(shè)計(jì)對于公路橋梁工程的整體施工質(zhì)量起著決定性的作用，在現(xiàn)階段的路橋過渡段路基路面損壞問題中，大多數(shù)是由于設(shè)計(jì)階段考慮不周所致。任何一種問題都可能在設(shè)計(jì)過程中造成總體施工效果的偏差，給公路橋梁的建設(shè)埋下隱患。

1.5 施工技術(shù)的原因

雖然當(dāng)下建設(shè)主管部門加強(qiáng)了施工全過程的技術(shù)管理，但還存在一些施工單位單純?yōu)榱俗非笫┕に俣仍谑┕み^程中不能按照規(guī)范要求的工藝參數(shù)進(jìn)行施工。因?yàn)檫^快的臺背填土速度，導(dǎo)致地基不能有充足的時(shí)間沉降、固結(jié)，這樣臺背擋土墻會因?yàn)槭艿饺藶樘钔翑D壓造成變形。施工過程中回填土未按照路基施工規(guī)范進(jìn)行分層修筑、碾壓、檢測。施工材料的采購和選擇沒有嚴(yán)格的控制，臺背排水施工也未按照標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，路基分層檢測的壓實(shí)度也不符合相關(guān)要求，這些都屬于施工的原因?qū)е侣坊访娌痪鶆虺两?。從而?dǎo)致橋頭填土路基不穩(wěn)定，項(xiàng)目建成后出現(xiàn)較大的不均勻沉降。

2 過渡段路基路面設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 過渡段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

土工格柵是過渡段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的首選。土工格柵沒有特殊要求。只要施工規(guī)范，土工格柵就可以得到充分利用，與周圍土壤融為一體。同時(shí)，它可以大大提高土壤的承載力，避免土體的變形，從而大大提高路基的穩(wěn)定性。另外，土工格柵的合理設(shè)置可使其與土壤發(fā)生一定的摩擦，這種摩擦可有效減緩平臺背面方向的應(yīng)力，提高過渡段的承載能力，從而使沉降路基大大減少。通過科學(xué)合理地施工方法，可以大大減輕駕駛負(fù)荷后路基變形的現(xiàn)象。

2.2 路橋過渡段路堤填料的選擇

路橋過渡段路堤填料設(shè)計(jì)，要根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況進(jìn)行材料的選擇，原則上應(yīng)選用干容重較大的砂類土或透水性較好的材料。要保證選擇的材料具有良好的級配水穩(wěn)定性和壓實(shí)特性。當(dāng)采用細(xì)粒土?xí)r應(yīng)材料技術(shù)措施對填料進(jìn)行改良，比如在土中摻入砂、礫石、碎石等，或采用無機(jī)結(jié)合料進(jìn)行處治。泥炭、淤泥凍土以及含草皮、樹根、生活垃圾、雜物和含水量過大的土作填料不得用于路堤填筑。施工前可對各種土壤作對比試驗(yàn)。試驗(yàn)項(xiàng)目包括：土壤的液限和塑限聯(lián)合測定，實(shí)施篩分和擊實(shí)試驗(yàn)，各種土壤在相同壓實(shí)機(jī)具下，達(dá)到同等壓實(shí)度時(shí)的壓實(shí)遍數(shù)與松鋪厚度的關(guān)系。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果選出最適宜的土壤作為過渡段路堤的填料。

2.3 路橋過渡段路基路面壓實(shí)設(shè)計(jì)

對于路橋施工過程中的路面路基壓實(shí)環(huán)節(jié)一般使用三種技術(shù)方式，分別是：預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)、現(xiàn)澆混凝土管樁施工技術(shù)、強(qiáng)夯法加固技術(shù)。預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)是當(dāng)前最先進(jìn)的施工技術(shù)之一，它通過先張法預(yù)應(yīng)力工藝和離心成形相應(yīng)的法制通過一個(gè)細(xì)長的空心筒來實(shí)現(xiàn)混凝土的預(yù)制構(gòu)件。一般在土地地基松軟的地方，會根據(jù)其松軟程度來選擇好相應(yīng)的加固位置，通過打樁來進(jìn)行合適的預(yù)制構(gòu)件安裝?，F(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)是目前市政道路施工中最常用的技術(shù)之一，通過沉管樁以及振動(dòng)沉模壁防滲墻的兩種施工方式來提升軟土路基的堅(jiān)硬程度。通過兩種技術(shù)的綜合使用，能夠?qū)⒐軜秲?nèi)澆筑混凝土更加結(jié)實(shí)，使其達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，并且能夠?qū)㈨敳恳约巴獠可皩又g承載能力提升。

2.4 臺背排水設(shè)計(jì)

排水問題在路橋設(shè)計(jì)工程中尤為重要，如果沒有做好臺背排水設(shè)計(jì)工作，則可能出現(xiàn)較為嚴(yán)重的下滲現(xiàn)象，從而降低路面結(jié)構(gòu)層的整體穩(wěn)定性。并且可能會產(chǎn)生較為嚴(yán)重的錯(cuò)臺現(xiàn)象和跳車現(xiàn)象。因此，設(shè)計(jì)人員在臺背排水的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該充分考慮臺背的填料類型、當(dāng)?shù)亟涤曩Y料和路橋工程的具體滲水量等因素，從而合理設(shè)計(jì)排水方式，常規(guī)工程設(shè)計(jì)中一般會在臺后設(shè)置泄水盲溝，并有一定坡度，溝底用黏土夯實(shí)以利于排水。

2.5 過渡段路基路面搭板設(shè)計(jì)

（1）如何更加合理地進(jìn)行過渡段路基路面搭板的設(shè)計(jì)，制定一個(gè)切合實(shí)際的設(shè)計(jì)方案是研究過程的重中之重。通過學(xué)習(xí)借鑒西方發(fā)達(dá)國家的一些先進(jìn)理念以及成功的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合當(dāng)前我國公路路橋過渡段路基路面搭板施工情況，不難發(fā)現(xiàn)，在路橋過渡路基路面搭板設(shè)計(jì)研究中，提高搭板的承載能力是提升路橋過渡段路基路面搭板施工質(zhì)量的核心思路。在實(shí)際施工過程中，雖然路橋搭板的設(shè)計(jì)對路橋施工質(zhì)量有著很大的提升作用，但是同時(shí)也不可否認(rèn)的給工程施工增添了不少難度。不同工程項(xiàng)目有著不同的特殊性，一概而論的設(shè)計(jì)理念很難滿足不同的實(shí)際施工情況，搭板的設(shè)計(jì)與實(shí)際施工要求大相徑庭的情況時(shí)常發(fā)生，所以說這樣的情況下工作人員在實(shí)際的操作中就不會進(jìn)行搭板設(shè)計(jì)。為了增大路橋荷載及車輛通行的安全性，在橋梁設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)將搭板設(shè)計(jì)作為重要內(nèi)容。

（2）在路橋過渡段路基路面搭板設(shè)計(jì)研究過程中，不同的實(shí)際施工狀況相應(yīng)的產(chǎn)生不同的施工問題，如何處理不同的特殊情況，保障路橋工程強(qiáng)度和安全性，需要工作人員對現(xiàn)場問題仔細(xì)分析、認(rèn)真探討、科學(xué)研究，制定一套合理地技術(shù)方案。一般來說，在路基路面設(shè)計(jì)施工過程中常見問題就是搭板軟弱的情況。目前來看，水泥粉噴樁復(fù)合地基優(yōu)點(diǎn)是能明顯改善軟弱地基的承載能力，施工高效、縮短工期，缺點(diǎn)是項(xiàng)目的造價(jià)也不可避免的相應(yīng)增加。然而使用塑料排水板法會有更加有效地加固效果，同時(shí)工廠統(tǒng)一生產(chǎn)的排水板使得施工質(zhì)量更容易控制，施工操作方便，成本較低；因而塑料排水板法在實(shí)際施工中廣泛使用。具體情況具體分析，制定具體的技術(shù)方案是保障地基承載能力符合設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。此外，每個(gè)項(xiàng)目的橋臺路基結(jié)構(gòu)也是不一樣的，在這樣的條件下，如何降低結(jié)構(gòu)突變的影響，是保證車輛通行的重要因素，同時(shí)也是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

2.6 過渡段橋臺路基的邊坡防護(hù)

工程設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)路橋過渡段路基路面結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)充分考慮到當(dāng)?shù)氐慕邓攸c(diǎn)。道路橋梁工程多為露天施工，其會受到雨雪天氣的影響。如工程受到雨水因素的侵蝕或沖刷，則會引發(fā)路基路面垮塌的問題，進(jìn)而損害路橋路面結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性。然而在實(shí)際的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，路橋過渡段路堤邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)存在著較多不足，無法及時(shí)排出工程中的積水，繼而也引發(fā)了路面變形問題。對此，為了避免路基路面填筑施工的過程中發(fā)生滑坡問題，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)芈返踢吰路雷o(hù)措施。

3 路基路面沉降處理措施

3.1 提升路橋過渡段路基路面承載力

在進(jìn)行橋頭路堤施工時(shí)，應(yīng)注意一般民用復(fù)合材料形成的加筋路堤不會增加基礎(chǔ)的承載能力，也不能有效防止地基沉降。只有當(dāng)基礎(chǔ)本身具有強(qiáng)大的載荷力并且在路堤的自重載荷下發(fā)生大的沉降時(shí)，才能充分利用民用復(fù)合材料的增強(qiáng)性能。因此，在具體施工中，施工人員應(yīng)盡量將施工場地與適當(dāng)措施相結(jié)合，并采用加固、排水等方法增加基礎(chǔ)承載力，以進(jìn)一步加強(qiáng)過渡段質(zhì)量。

3.2 過渡段的變形控制

路基橋梁施工完工后，路橋最大連接率應(yīng)為100%，允許沉降指標(biāo)為100mm，最大縱坡不應(yīng)超過0.5%。否則，很容易導(dǎo)致道路和橋梁過渡段的變形。為避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，工作人員要求在施工期間嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，嚴(yán)格按照相應(yīng)的施工規(guī)章制度，妥善處理橋臺與路基之間的剛度差異，增加路堤荷載的概率。當(dāng)局部縱坡發(fā)生時(shí)，有必要及時(shí)調(diào)整過渡板的傾角，避免縱向坡度增大。只有這樣才能避免路橋過渡段的沉降和路面的局部縱坡指數(shù)，從而有效控制路橋過渡段的變形，提高路基施工質(zhì)量。

3.3 路橋路面問題處治措施

考慮橋臺與臺背路面在結(jié)構(gòu)、材料、剛?cè)岷兔浛s等方面存在的不同，為了讓其在縱向和橫向都能逐漸平順過渡，一般可采取以下這兩種方法。（1）預(yù)留反向坡度，即搭板與橋臺連接處標(biāo)高一致，而與路面連接端則高于設(shè)計(jì)標(biāo)高，形成一個(gè)預(yù)留的反向坡，坡度大小根據(jù)路橋之間的沉降差而定，此法的關(guān)鍵在于考慮路線縱斷面平順的前提下，確定沉降差和預(yù)留反向坡度。（2）在路堤設(shè)置一個(gè)過渡路面，當(dāng)不設(shè)置搭板或由于對地基和路基處理很困難或不經(jīng)濟(jì)時(shí)，可設(shè)置過渡路面，待沉降穩(wěn)定后再換鋪正式路面，常用的過渡路面有預(yù)制水泥混凝土、六棱塊和條石等。

4 結(jié)語

本文從設(shè)計(jì)和施工角度對路橋過渡段產(chǎn)生沉降的原因進(jìn)行了分析，總結(jié)了避免沉降發(fā)生的設(shè)計(jì)要點(diǎn)和施工注意事項(xiàng)，并且針對每一個(gè)問題提出了可行的處治措施。綜上所述，在路橋過渡段施工中路基路面施工是核心地位，通過對路基路面結(jié)構(gòu)的有效設(shè)計(jì)能夠在當(dāng)前的施工中發(fā)揮出重要的作用。所以，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，一定要考慮現(xiàn)場的情況，選擇合適的設(shè)計(jì)方案，對施工工藝和施工環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，通過一系列有效地措施來保證路橋過渡段路基路面施工效率和質(zhì)量。創(chuàng)新施工技術(shù)，提高施工準(zhǔn)確性來推動(dòng)路橋過渡段路基路面的可持續(xù)發(fā)展。