陳惠水

（揭陽(yáng)市建筑設(shè)計(jì)院有限公司，廣東 揭陽(yáng) 522000）

1 引言

在經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展的利好背景下，為了更好地促進(jìn)不同城市和地區(qū)之間的文化交流和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國(guó)路橋工程項(xiàng)目建設(shè)數(shù)量和規(guī)模不斷增加和壯大，隨之面臨的困難和問(wèn)題也逐漸暴露出來(lái)。其中，路橋過(guò)渡段不均勻沉降差異較大的問(wèn)題成為影響交通安全性的重要因素之一。如果在路橋過(guò)渡段存在持續(xù)性的沉降或沉降差異較大的問(wèn)題，不僅會(huì)造成路面顛簸，而且很有可能會(huì)在汽車行駛速度較快的情況下引發(fā)橋頭跳車現(xiàn)象，影響了道路行車的安全性，縮短了路橋的使用壽命。因此，在新道路建設(shè)時(shí)，建設(shè)各方必須重視路橋過(guò)渡段不均勻沉降問(wèn)題，并且找準(zhǔn)發(fā)生不均勻沉降的原因，以其為切入點(diǎn)，尋找解決路橋過(guò)渡段不均勻沉降的技術(shù)措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工質(zhì)量的控制，盡可能地提升路橋過(guò)渡段的通行安全性。

2 路橋過(guò)渡段的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 嚴(yán)格控制橋頭搭板時(shí)沉降值

通過(guò)對(duì)小轎車（速度為60~80 km/h）通過(guò)路橋過(guò)渡段和記錄司乘人員震感的調(diào)查結(jié)果顯示：

1）橋頭搭板長(zhǎng)度縱向變化值Δ1越大，司乘人員感受到的汽車跳動(dòng)越強(qiáng)，行車的舒適性越差；

2）橋臺(tái)與臺(tái)后填土施工完成后，如果因沉降產(chǎn)生的搭板縱坡變化值在0.4%~0.6%，司乘人員行車時(shí)的舒適性不會(huì)因此受到影響；

3）根據(jù)在不同縱坡下司乘人員的行車感受得出：橋頭搭板施工后，如果因沉降產(chǎn)生的搭板縱坡變化值趨于穩(wěn)定，路面和搭板面之間的允許縱坡差為Δ2=0.3%，即在路橋的搭板施工中，過(guò)渡段差異沉降值應(yīng)控制在[Δ1]=0.3%。

現(xiàn)階段，盡管我國(guó)就路面與橋梁搭板之間的縱坡差未做明確規(guī)定，但是，根據(jù)大量施工現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)資料和相關(guān)文獻(xiàn)，可以基本確定出路面與橋梁搭板之間的縱坡差限值，即[Δ2]=0.2%。

綜合考慮在工程項(xiàng)目建設(shè)完成后因橋臺(tái)沉降引起的縱坡差，以及交付使用時(shí)橋面和搭板面的縱坡，路橋過(guò)渡段縱坡的允許變化值為[Δ]=[Δ1]+[Δ2]=0.3%+0.2%=0.5%。

將以上[Δ]取值結(jié)果帶入該公式，可以得出路橋過(guò)渡段搭板允許的工后沉降值Sa的計(jì)算公式為：

式中，α1為橋臺(tái)基礎(chǔ)工后沉降值占基礎(chǔ)總沉降值比例系數(shù)；α2為考慮橋臺(tái)基礎(chǔ)形式的系數(shù)；L為搭板長(zhǎng)度。

2.2 確保路橋過(guò)渡段的緩和性

路橋工程組織和實(shí)施的過(guò)程中，由于路面與橋梁的梁體結(jié)構(gòu)之間所能承受的荷載不同，因此，當(dāng)同一輛汽車行駛在路橋過(guò)渡段時(shí)，由道路及橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)傳遞的應(yīng)力也有所差異，這就可能導(dǎo)致路橋過(guò)渡段沉降幅度過(guò)大。因此，在設(shè)計(jì)階段，要求道路及橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)具備較大的承載能力，能夠有效應(yīng)對(duì)大量的外來(lái)應(yīng)力。根據(jù)國(guó)家相關(guān)施工技術(shù)規(guī)范，路基沉降差應(yīng)嚴(yán)格控制在5 cm之內(nèi)，在橋梁與路面的過(guò)渡段，應(yīng)將其沉降差嚴(yán)格控制在0.5%之內(nèi)。

2.3 合理設(shè)計(jì)搭板的長(zhǎng)度與強(qiáng)度

合理控制搭板的長(zhǎng)度與強(qiáng)度對(duì)控制橋頭及橋臺(tái)的沉降具有重要意義[1]，能夠滿足不同數(shù)量車輛通行的實(shí)際要求。實(shí)踐證明，將搭板的長(zhǎng)度控制在5~8 m較為合適。

項(xiàng)目，是一個(gè)特殊的將被完成的有限任務(wù)，它是在一定時(shí)間內(nèi)，滿足一系列特定目標(biāo)的多項(xiàng)相關(guān)性工作的總稱。項(xiàng)目管理是在一個(gè)確定的時(shí)間范圍內(nèi)，為了完成一個(gè)既定的目標(biāo)，并通過(guò)特殊形式的臨時(shí)性組織運(yùn)行機(jī)制，通過(guò)有效的計(jì)劃、組織、領(lǐng)導(dǎo)與控制，充分利用既定有限資源的一種系統(tǒng)管理辦法。[1]

首先，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)在道路橋梁的過(guò)渡段考慮到路面下沉?xí)r出現(xiàn)的縱坡變化，并且根據(jù)這一變化確定搭板的長(zhǎng)度，以滿足過(guò)渡段沉降控制要求；其次，搭板的長(zhǎng)度必須覆蓋整個(gè)橋臺(tái)結(jié)構(gòu)；然后，在設(shè)計(jì)搭板強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)考慮到路橋過(guò)渡段的受力特征，并根據(jù)橋臺(tái)及路基結(jié)構(gòu)之間沉降差最大的區(qū)域確認(rèn)搭板的長(zhǎng)度。同時(shí)，考慮搭板可能承受的最大應(yīng)力，避免后期搭板在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)開(kāi)裂問(wèn)題。

2.4 考慮路橋過(guò)渡段的變形問(wèn)題

變形控制是影響路橋沉降差最關(guān)鍵的因素之一，變形控制的根本目的是保證將沉降控制在允許范圍之內(nèi)。根據(jù)相關(guān)路橋施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，需要對(duì)路橋過(guò)渡段的關(guān)鍵部位的沉降差控制在5 cm之內(nèi)，全程監(jiān)控并且掌握路橋過(guò)渡段的沉降狀況，再根據(jù)沉降規(guī)律繪制相應(yīng)的曲線圖，為后期控制路橋過(guò)渡段的變形提供數(shù)據(jù)支撐。

研究證明，當(dāng)路橋過(guò)渡段的縱向坡度超過(guò)某一特定區(qū)域時(shí)，車輛在通行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大的顛簸，因此，在路橋過(guò)渡階段，要求沉降幅度嚴(yán)格控制在5 cm之內(nèi)，為車輛通行的安全性提供保障。

3 橋臺(tái)施工控制措施

3.1 臺(tái)背地基處理

臺(tái)背過(guò)渡段沉降是由眾多因素引起的，對(duì)于這一問(wèn)題的處理，需要從臺(tái)背地基處理入手，并針對(duì)不同的影響因素采取具有針對(duì)性的解決措施。臺(tái)背地基施工中，分為天然地基和人工地基兩種，天然地基指的是地基中的天然土層，但是如果天然地基的土質(zhì)過(guò)于軟弱，需要通過(guò)人工方式進(jìn)行加固，這種經(jīng)過(guò)處理的地基叫作人工地基。目前，軟土地基處理方法主要包括換土法、超載預(yù)壓法、排水固結(jié)法、深層攪拌樁法（見(jiàn)圖1）及加固橋頭軟基等。

3.2 提高臺(tái)背填土施工質(zhì)量

在臺(tái)背區(qū)域內(nèi)選擇摩擦角大、壓實(shí)速度快、強(qiáng)度高以及透水性好的填土，從而提升填土的壓實(shí)性能，滿足路基壓實(shí)度要求。同時(shí)，由于減輕路基自重可以緩解地基的承載能力，減少沉降，提升行車安全性，還可以使用輕質(zhì)的材料填筑臺(tái)背，比如粉煤灰，大大降低路堤對(duì)地基的豎向壓力及側(cè)壓力。

近些年來(lái)，在臺(tái)背回填中，一些企業(yè)還采用泡沫丙乙烯作為路橋過(guò)渡段施工填料，雖然可以大大減輕堤體的重量，成功避免路橋過(guò)渡段的沉降問(wèn)題，但缺點(diǎn)是其在汽油和柴油的作用下具有溶解的傾向，同時(shí)價(jià)格比較昂貴。

4 路橋過(guò)渡階段的施工控制措施

4.1 重視對(duì)路橋地基的處理

地基處理是本工程項(xiàng)目施工過(guò)程中最重要和最基礎(chǔ)的一項(xiàng)工作，只有加大對(duì)地基處理的重視程度，才能確保地基的承載能力符合相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前，在路橋過(guò)渡段的地基施工處理技術(shù)主要包括預(yù)壓法、夯實(shí)法和置換法等，針對(duì)不同的施工區(qū)域土質(zhì)狀況，應(yīng)采用不同的地基施工技術(shù)。因此，在工程實(shí)踐過(guò)程中，必須結(jié)合工程的實(shí)際狀況以及所處地質(zhì)環(huán)境合理選擇施工方案。

4.2 利用土工格柵控制路橋過(guò)渡段的沉降差

為了將路橋過(guò)渡段的沉降差控制在合理范圍內(nèi)，可以有效利用土工格柵施工技術(shù)。在特殊的施工狀況下，土工格柵能夠幫助路橋過(guò)渡段承受更高的外部荷載，還能將路橋過(guò)渡段所承受的外部荷載進(jìn)行分散化處理，避免在汽車行駛到路橋過(guò)渡段后，外部荷載集中到路橋過(guò)渡階段的某一點(diǎn)而造成顯著的沉降差。此外，土工格柵不僅對(duì)路橋過(guò)渡段填土結(jié)構(gòu)變形有約束作用，還可以防止其在早期出現(xiàn)縱向移位，從根本上保證路橋結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。同時(shí)，土工格柵具有彈性系數(shù)較高的特征，這一特征能夠有效緩解道路橋梁過(guò)渡階段不均勻沉降問(wèn)題[2]。

4.3 注重對(duì)路橋過(guò)渡階段的壓實(shí)施工

壓實(shí)施工也是路橋過(guò)渡施工階段最重要的環(huán)節(jié)之一。要保證壓實(shí)效果，首先，要選擇合適的填料，并且對(duì)填料進(jìn)行專項(xiàng)試驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上選擇相應(yīng)的回填材料，保障壓實(shí)施工的整體質(zhì)量。要綜合考慮路橋過(guò)渡段的施工成本，遵循就地取材的原則，嚴(yán)格控制路橋松鋪厚度，將填料的松鋪厚度控制在約20 cm，并且對(duì)不同層次的填料進(jìn)行標(biāo)記，便于施工后進(jìn)行二次質(zhì)量檢測(cè)。在本項(xiàng)目的具體施工過(guò)程中，還要重點(diǎn)檢查施工區(qū)域土層的壓實(shí)度及土層內(nèi)部的含水量，確保壓實(shí)度達(dá)到路橋建設(shè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[3]。

4.4 根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況合理選擇填料

1）選擇合適的填料。為切實(shí)保障壓實(shí)施工的整體質(zhì)量，可以使用摩擦角大、強(qiáng)度高和透水性能良好的材料，如砂礫、礫石、石灰穩(wěn)定土等，這些填料壓實(shí)速度快，加載后可在較短的時(shí)間內(nèi)完成變形。

2）可以使用輕質(zhì)填料，如泡沫聚苯乙烯、聚苯乙烯泡沫（EPS）材料或著粉煤灰等。EPS符合路橋過(guò)渡段的剛度要求，將其用來(lái)填筑路基可減小地基的附加應(yīng)力；粉煤灰和普通的細(xì)粒土相比，具有自重輕、強(qiáng)度高以及壓縮性好等的特點(diǎn)，在相應(yīng)的工藝條件下，可形成高強(qiáng)度的符合新材料。需要注意的是，使用的粉煤灰在符合級(jí)配要求的情況下，粒徑含量應(yīng)大于45%，燒失量應(yīng)小于12%。

3）嚴(yán)格控制粉煤灰的含水量，在具體的壓實(shí)過(guò)程中，嚴(yán)格按照分層填筑、碾壓、檢測(cè)等方式施工。

4）為保證碾壓到位，應(yīng)當(dāng)使用小型壓實(shí)機(jī)具，每層填筑高度嚴(yán)格控制在1~15 cm。

5）碾壓過(guò)程中單位壓力不得超過(guò)土的強(qiáng)度極限，避免土體遭到破壞。

6）壓實(shí)初期，土體較為松散，應(yīng)輕壓慢速進(jìn)行，隨著土層的逐步密實(shí)，再逐漸提高壓強(qiáng)及速度。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，造成路橋過(guò)渡段沉降差較大的原因是多種多樣的，因此，施工團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)通過(guò)科學(xué)的設(shè)計(jì)和施工方案控制路橋過(guò)渡段的沉降差，利用土工格柵技術(shù)、壓實(shí)施工技術(shù)以及地基處理技術(shù)等保障路橋過(guò)渡段的平穩(wěn)性。