李曉光

(東營市濕地城市建設(shè)推進(jìn)中心，山東 東營 257300)

1 引言

橋梁建筑在城市交通體系的建設(shè)中具有不容替代的作用，無論是用以緩解市政道路交通壓力的立交橋，還是用于穿越山體、河流的橋梁工程都是與市政道路直接搭接在一起的。但橋梁工程與城市道路之間的路端搭接問題還尚未引起相關(guān)部門的充分重視，尤其是在車輛軸距與行駛速度不斷攀升的今天，橋梁與市政道路之間的不均勻沉降問題將會嚴(yán)重影響通行車輛的行駛舒適感，且極容易因顛簸、跳車導(dǎo)致駕駛失控，釀成嚴(yán)重的交通事故。因此，深入探究城市市政道路與橋梁之間過渡段的路基路面問題，是城市交通網(wǎng)絡(luò)長期穩(wěn)定運營的重要保障前提。

2 橋梁道路過渡段的質(zhì)量問題分析

2.1 路基壓實度不高

橋梁道路過渡段的施工條件不理想，壓實工序存在一定難度，由于市政道路所采用的路基材料與橋梁截然不同，在同樣壓力條件下，橋梁與市政道路之間的塑性形變程度也完全不同。因此，壓實工序結(jié)束后，過渡路段在臨橋部位的路基路面仍然存在剩余沉降量。在大軸距車輛以較高的速度通過時，這部分路面就會繼續(xù)產(chǎn)生形變沉降，使路面出現(xiàn)坑洼、斷裂、側(cè)移等永久性病害問題，嚴(yán)重影響車輛的通行質(zhì)量。

2.2 橋梁臺背路段的“彈簧”問題

現(xiàn)代橋梁工程的設(shè)計中，往往都會設(shè)置一處重力式肋板橋臺，而為了避免入橋口路端發(fā)生跳車顛簸問題，在橋臺上鋪設(shè)一定長度的搭板，并在搭板底部回填透水性材料，組成完整的上橋路面結(jié)構(gòu)[1]。采用透水性材料作為回填料，若是臺背壓實施工的密度不達(dá)要求，在投入使用后極容易因路基滲水導(dǎo)致道路結(jié)構(gòu)水穩(wěn)定性失衡，最終導(dǎo)致回填料因含水量過高成為難以被壓實的黏性土體，這種黏性土體構(gòu)成的路基在承受車輛荷載時，會產(chǎn)生類似于彈簧結(jié)構(gòu)的高頻振動，久而久之就會引起路基土體的應(yīng)力形變，使整個臺背路端的平整度遭到破壞，甚至拱起路面搭板形成較大的坡度差。

2.3 橋頭引道過渡段路面結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量不高

橋頭引道多采用透水混凝土材料進(jìn)行施工，由于這種材料的剛性強(qiáng)度較大，所以一旦路面結(jié)構(gòu)施工存在質(zhì)量問題，當(dāng)路面板下部填筑部位出現(xiàn)沉降差異后，對應(yīng)部位的混凝土路面板將直接處于完全脫空的狀態(tài)，很容易在荷載應(yīng)力條件下，形成路面病害問題，最終導(dǎo)致引道路面病害部位的縱坡坡度發(fā)生改變，難以銜接橋頭縱坡，導(dǎo)致車輛出現(xiàn)跳車失控的問題。

3 城市道路橋梁過渡段路基路面施工對策

3.1 軟土地質(zhì)過渡段路基路面的壓實處理

以往開展引道過渡段路基路面施工時，經(jīng)常會受到軟土壓縮不到位的影響，導(dǎo)致路面出現(xiàn)變形沉降問題。因此，在具體組織施工時，必須要對軟土地基采取一定的技術(shù)處理措施，來提高過渡段路基路面的穩(wěn)定性與承載能力。本文給出一種具有一定經(jīng)濟(jì)適用性與可行性的軟土處理技術(shù)方法：首先，采用鏟式機(jī)械設(shè)備清理出過渡路段的路基路床部位，而后在路基的底部從中間開始向兩邊拋投堆砌一定數(shù)量的碎石，選用的碎石必須經(jīng)過篩選檢查，剔除風(fēng)化開裂的碎石，而后推動片石使軟土淤泥全部被從路基部位擠出，改由片石、塊石占據(jù)其位置。這種做法通常適用于過渡段路基路面周圍存在自然水體的較稀軟土帶，具有成本低廉、操作簡便的技術(shù)優(yōu)點。接著改用滲透系數(shù)符合相關(guān)規(guī)定的中、粗砂來作為排水墊層，在墊砂層內(nèi)水體的滲透流動方向基本與墊砂層平行，而不會像原本那樣垂直滲流，這樣就能夠起到固結(jié)路基土體的作用。

在過渡段路基路面施工時，還需要參照表1標(biāo)準(zhǔn)，處理好橋臺路段的路基的壓實質(zhì)量。其中，土方路基的壓實度計算公式為如式(1）～式(3）：

在具體施工時，路基部位的每一層壓實層都必須按照表1的技術(shù)規(guī)范檢驗壓實度，確認(rèn)壓實度符合設(shè)計要求后方可進(jìn)行上一層的填筑施工。橋臺部位完工后，應(yīng)當(dāng)使用載重與功率完全相同的兩組壓路機(jī)設(shè)備，將普通路段與引道過渡路段的填筑部位壓至相同高度。而在難以用大型碾壓設(shè)備一次碾壓密實的路基與橋臺的接合部位，應(yīng)當(dāng)改用小型振動壓實設(shè)備采用沖擊壓實施工，來進(jìn)行補(bǔ)充壓實[2]。這種方法主要是在振動壓實裝置上懸掛一個固定重量的物體，在機(jī)械作用下引導(dǎo)其往復(fù)下落，達(dá)到強(qiáng)夯路基的效果。最后，采用靜力預(yù)壓的方法來盡可能地壓縮過渡路段的路基路面剩余沉降量。具體做法是在過渡路段的填筑部位整齊堆放一定荷載量的砂石、土料或者其他建筑材料等，預(yù)先對大沉降量的路基路面部位施加荷載壓力，直至路基部位完成大部分沉降并獲得一定荷載性能。

表1 路基壓實度標(biāo)準(zhǔn)

3.2 橋梁臺背搭板路面的施工技術(shù)改良

某地在市區(qū)內(nèi)建設(shè)一南連接線立交橋，橋長約14.87 km，其起點位置與某國道線路相交為一處支線，該支線全長0.59 km，既作為立交橋的引道入橋口，又要與橋下省道工程連接成為交通并線口，其臺背路段具體施工內(nèi)容如表2所示。在實際施工時發(fā)現(xiàn)該地區(qū)屬于新生代斷陷強(qiáng)烈下沉地區(qū)，引道途徑沿線地表層為耕植土質(zhì)，主要成分為粉砂、黏土與亞黏土。在臺背透水材料填筑時，重夯發(fā)現(xiàn)路基翻漿彈簧現(xiàn)象極為嚴(yán)重。

表2 某地橋梁臺背路段施工明細(xì)(局部）

該路段施工時，首先將地下2.5～3.0 m 層厚的軟弱土質(zhì)全部挖除，并在臺背路面與引道方向上每隔4.5 m 沿路基的橫斷面挖出一條深2.5 m 寬2 m 的溝渠，用作引水渠。在斷面挖溝施工時，將挖出的土方全部就近置于地表以上進(jìn)行晾曬，以用作后續(xù)施工的回填土料，其臺背回填數(shù)量如表3所示。計算臺背回填坡土量時，首先將臺背回填部位尾端起沿線方向4 m處開始，按照1∶1 的坡度比開始計算，可以得到如式(4）～式(6）：

表3 某道路橋梁過渡路段臺背回填數(shù)量表(局部）

式中，h 為臺背路基的回填高度，l 為U 形橋臺的側(cè)墻長度。

回填時在晾干的土方中混入12%的石灰土作為填筑骨料，在石灰土黏粒與膠粒的膠結(jié)作用下，以晾曬摻灰的土體作為路基換填的補(bǔ)強(qiáng)層，可以顯著提高臺背路段填筑土體的荷載強(qiáng)度。而當(dāng)路基斷面的引水渠水分排空后，在溝底部位填筑0.3 m 厚粉煤灰并在上方鋪設(shè)一層生石灰塊，這樣當(dāng)生石灰塊遇到地下水位時，就會吸水生成氫氧化鈣，并與土壤中的二氧化硅成分結(jié)成亞硫酸鈣。而為了避免生石灰塊在凝結(jié)成型過程中被滲入水分形成孔隙，將底部鋪設(shè)粉煤灰來負(fù)責(zé)吸收過量水分，這樣就組成了臺背路段的隔水層結(jié)構(gòu)。接著等到挖出的土方充分晾曬干化后，將其回填入路基斷面縱溝中，并使用2 t 荷載的振動壓路機(jī)反復(fù)行進(jìn)碾壓2 次以上。

3.3 引道過渡路段的結(jié)構(gòu)施工

為了避免交接段與橋面存在縱坡不一的問題，應(yīng)當(dāng)將帶有混合交通道路的橋梁引道縱坡坡度控制在5%以內(nèi)，而在市區(qū)內(nèi)與通行量繁重的交通要道、干線連接的立交橋梁，引道縱坡坡度應(yīng)當(dāng)控制在3%以內(nèi)。為了避免路面沉降下陷，導(dǎo)致過渡路段出現(xiàn)縱坡與橋頭的銜接線性不匹配的問題，可以采用半剛性擠密樁施工技術(shù)來提高引道路面與橋頭的坡度穩(wěn)定性。在使用擠密樁施工技術(shù)加固引道路基時，對于半剛性樁體的施工質(zhì)量有著一定要求，具體要求內(nèi)容如表4所示。

表4 半剛性擠密樁施工質(zhì)量要求

首先做好引道過渡路段的下承層施工準(zhǔn)備，要求路基接觸路床部位壓實度不低于96%；路床以下0.8～1.5 m 深部位壓實度不低于94%；1.5 m 以下深部位壓實度不低于92%[3]。而后在路面的下承層部位用鋼絲法或其他方法設(shè)置中線基準(zhǔn)，沿著引道過渡路端的沿線方向，每15～20 m 設(shè)置一處樁位，若引道線型為平曲線的，樁位間距應(yīng)當(dāng)適當(dāng)縮小為10～15 m。接著使用打樁機(jī)來不斷振動樁管并向下打孔，這樣就能夠在剛性內(nèi)管的振動作用下，將引道路基路面填筑的土料、混凝土等材料充分壓縮密實，起到路基加固補(bǔ)強(qiáng)的效果。而擠密樁的埋深，則應(yīng)當(dāng)根據(jù)引道過渡路端的填筑材料、填筑厚度與擠密著力點來合理設(shè)置。

4 結(jié)語

綜上所述，在城市道路與橋梁工程的建設(shè)中，需要道路橋梁的施工單位認(rèn)真做好過渡路段的路基路面施工，根據(jù)路段地質(zhì)條件與水文環(huán)境選擇合適的施工技術(shù)措施，最大程度消除因路基壓實度不足、橋頭路面沉降速度不一以及引道路面結(jié)構(gòu)層施工質(zhì)量不高帶來的不平整問題，確保市政道路工程長期、穩(wěn)定、安全地投入交通運營。