丁士旭

（思信集團(tuán)有限公司，安徽 潛山 246300）

在道路橋梁工程飛速推進(jìn)的同時(shí)，為確保道橋的使用性能，必須重視工程質(zhì)量，落實(shí)標(biāo)準(zhǔn)化施工?，F(xiàn)今我國(guó)市政道橋工程中，路面、路基沉降問題時(shí)有發(fā)生，影響了道橋路面的舒適性，更埋下了不可忽視的安全隱患。市政建設(shè)相關(guān)企業(yè)必須重視這一問題，積極探索道橋工程的優(yōu)良施工技術(shù)，降低路基路面沉降事故的發(fā)生概率，確保市政道橋工程質(zhì)量，保障廣大人民群眾的出行安全。

1 市政道橋工程中路面路基沉降的發(fā)生原因

1.1 路堤形變

路堤發(fā)生形變是導(dǎo)致路基路面發(fā)生沉降的重要原因之一[1]。如施工場(chǎng)所地形復(fù)雜，特別當(dāng)臺(tái)背位于河道附近時(shí)，土方中含水量往往較高，且土壤具有一定的可塑性，傳統(tǒng)的壓實(shí)方法難以完全排除水分，一旦土方濕度增加，極易導(dǎo)致路堤形變，出現(xiàn)嚴(yán)重的沉降問題。地下水系較為豐富的地區(qū)，水流流向和分布狀態(tài)往往會(huì)伴隨時(shí)間發(fā)生變化，單一的地基外側(cè)防水結(jié)構(gòu)難以充分防護(hù)水流，一旦出現(xiàn)地基位置的透水滲漏會(huì)直接導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)的沉降。此外，如路面路基施工時(shí)未能按照相關(guān)要求進(jìn)行壓實(shí)，會(huì)導(dǎo)致道路無法滿足相應(yīng)的荷載標(biāo)準(zhǔn)，完工通車后受到外界較大的作用力，同樣會(huì)引發(fā)路堤形變，導(dǎo)致沉降現(xiàn)象出現(xiàn)。

1.2 路段地質(zhì)不良

在市政道橋施工中，較易遇到軟土、濕陷性黃土以及膨脹土等不良地質(zhì)條件，對(duì)道橋工程的穩(wěn)定性帶來了較大影響。如軟土、濕陷性黃土含水量多、滲透能力弱，較易壓縮；膨脹土易吸收水分，出現(xiàn)膨脹，水分蒸發(fā)后收縮，且這一過程可能循環(huán)進(jìn)行，其強(qiáng)度隨之逐漸降低，若未進(jìn)行科學(xué)有效的處理，會(huì)造成道橋工程荷載能力較低，發(fā)生沉降，甚至出現(xiàn)大面積的道路塌陷。

1.3 臺(tái)背回填不良

臺(tái)背回填不良也會(huì)導(dǎo)致沉降的發(fā)生。例如選擇未經(jīng)有效處理的雜土或強(qiáng)度低、壓縮性強(qiáng)的沖填土作為填料，回填后容易導(dǎo)致土層間空隙較大，進(jìn)而受到土壤塑性結(jié)構(gòu)影響發(fā)生不均勻下沉。如在山地等地質(zhì)條件變化多樣的地方進(jìn)行施工，如回填后未對(duì)路基進(jìn)行加固，易導(dǎo)致路基順坡度下滑，出現(xiàn)沉降。此外，回填的土方、石方高度超過標(biāo)準(zhǔn)的高填方路基自重過大，填料不穩(wěn)定，會(huì)逐漸下沉，造成沉降。

1.4 半挖半填路面施工不足

坡度較為陡峭環(huán)境中的市政道橋施工，通常會(huì)選擇半挖半填路基的方式，避免出現(xiàn)路基下滑。但如果未仔細(xì)壓實(shí)回填土壤，極易導(dǎo)致填料和路基間發(fā)生錯(cuò)位，導(dǎo)致沉降問題發(fā)生，也可以引發(fā)更加嚴(yán)重的路面路基坍塌滑動(dòng)事故。

1.5 道橋結(jié)合處連接質(zhì)量問題

市政道橋工程涉及道路施工和橋梁施工，二者整體結(jié)構(gòu)不同，穩(wěn)定性、強(qiáng)度等均存在差異。如施工時(shí)道橋結(jié)合處連接質(zhì)量存在問題，易導(dǎo)致結(jié)合處難以承擔(dān)車輛荷載，出現(xiàn)沉降問題以及壓塌陷事故，進(jìn)而波及通行車輛，引發(fā)車輛爆胎、跳車，造成財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。

此外，道橋結(jié)合處應(yīng)力較為集中，受到空氣、雨水侵蝕的可能性較大，是道橋工程最為薄弱的環(huán)節(jié)，沉降事故往往導(dǎo)致道路、橋梁受力點(diǎn)改變，如不及時(shí)處理，極易進(jìn)一步損傷道路、橋梁結(jié)構(gòu)，有著更大的安全隱患。

2 市政道橋工程中沉降段路基面的施工技術(shù)

2.1 重視路基壓實(shí)

路基的堅(jiān)實(shí)程度、施工厚度和壓實(shí)設(shè)備性能與道橋工程整體質(zhì)量息息相關(guān)。市政道橋工程相關(guān)人員必須重視路基夯實(shí)，引入最新技術(shù)，選擇最為合適的壓實(shí)設(shè)備，從根本上強(qiáng)化路基路面的碾壓工作，保障工程質(zhì)量。在實(shí)踐中，相關(guān)人員需要使用專業(yè)的土壓實(shí)機(jī)械，并根據(jù)具體情況選用最為合適的壓實(shí)方式，充分去除路基土壤中水分、縫隙。

實(shí)際施工中，應(yīng)當(dāng)單獨(dú)、分段對(duì)橋梁涵洞基坑、道路路基等進(jìn)行壓實(shí)，使得路基壓實(shí)厚度不小于50 cm，床頂最上層填筑不小于10 cm。橋梁涵洞基坑的壓實(shí)必須采取分層壓實(shí)的方式，使得每層厚度在10～20 cm左右。壓實(shí)工作結(jié)束后，還需要進(jìn)行進(jìn)一步檢測(cè)，確保地基中水分完全排出。通常情況下，可以采取濕法重?fù)粼囼?yàn)，將土壤裝入實(shí)驗(yàn)筒中，利用儀器不斷擊實(shí)，促使土壤中水分快速排出，得到土壤干密度數(shù)據(jù)，判斷土壤的干密程度[2]，確保合格后進(jìn)行后續(xù)壓實(shí)工作。

2.2 強(qiáng)化路堤建筑

在市政道橋工程中，為避免路堤形變導(dǎo)致的沉降，相關(guān)人員必須強(qiáng)化路堤修筑，確保路堤的穩(wěn)定性和堅(jiān)固性，將沉降量控制在合理范圍內(nèi)。在道橋工程的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)就應(yīng)考慮到可能發(fā)生的路堤形變風(fēng)險(xiǎn)及其隱患，積極利用最新的信息技術(shù)設(shè)備，將設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行對(duì)比，構(gòu)建路堤沉降形變的模擬模型，獲得盡可能精確的沉降幅度范疇。在實(shí)際施工中，相關(guān)人員首先應(yīng)當(dāng)從土壤做起，選擇干密度高，內(nèi)部含水量少的土壤進(jìn)行路堤建筑，引入錨索框架等設(shè)備，加固路堤，提升路堤邊坡的穩(wěn)定性。同時(shí)，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)著眼于3個(gè)月內(nèi)的沉降幅度標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)具體施工情況，合理調(diào)整施工方案，例如針對(duì)橋頭路段等較易發(fā)生形變的路堤，可以進(jìn)一步選用鋼筋框架和混凝土材料進(jìn)行加固，最大限度地避免路基形變，將沉降差異度控制在方案預(yù)期的范圍內(nèi)。施工結(jié)束后，還需要進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)工作，達(dá)成控制沉降變形以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性的目標(biāo)。

2.3 合理選擇臺(tái)背填料

臺(tái)背回填所使用的材料品質(zhì)問題是導(dǎo)致路基沉降發(fā)生的重要原因之一。為最大限度地避免路基沉降發(fā)生，市政道橋工程相關(guān)人員需要從臺(tái)背回填入手，合理選擇臺(tái)背填料，提升路基穩(wěn)定性和安全性。

路基沉降事故種類多樣，在實(shí)踐中，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)格外關(guān)注對(duì)固結(jié)沉降以及次固沉降的處理，并通過填料選擇有效解決。臺(tái)背回填施工前，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)綜合施工現(xiàn)場(chǎng)的土壤類型、品質(zhì)、地形條件等，進(jìn)行全面計(jì)算分析，為臺(tái)背填料選擇提供參考。通常情況下，可以選用滲水性能較好、成本較低的砂石類作為臺(tái)背回填填料，有利于土壤中水分和降水存積的水分迅速排出，避免路基路面嚴(yán)重沉降?？紤]到施工材料和施工成本的節(jié)約，還可以將施工現(xiàn)場(chǎng)的中粗砂、砂礫石等施工垃圾進(jìn)行二次利用回填。同時(shí)，并非所有路段均適合砂石類填料，例如沼澤地區(qū)路段需要進(jìn)一步強(qiáng)化臺(tái)背填料的防水性；溝壑地區(qū)路段需要注重臺(tái)背填料的可塑性，確保路基路面完全壓式；道橋結(jié)合處田聯(lián)需要注意臺(tái)背填料剛度，應(yīng)同時(shí)滿足道路和橋臺(tái)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；設(shè)計(jì)路面荷載較高的路段對(duì)路基結(jié)構(gòu)帶來的影響更大，需要進(jìn)一步選擇泡沫混凝土等重量較輕、壓縮性更強(qiáng)的填筑材料，更好地分散路基路面的壓力，避免大荷載導(dǎo)致的形變發(fā)生。

2.4 注重排水設(shè)計(jì)

為避免地下水系對(duì)路基造成影響，市政道橋工程中，相關(guān)施工人員必須注重排水設(shè)計(jì)，及時(shí)排出基坑中水分，避免路基長(zhǎng)時(shí)間被水浸泡發(fā)生沉降。相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)充分收集施工路段降水情況、地質(zhì)結(jié)等信息，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)勘查，確定路基高度和排水設(shè)施深度，規(guī)劃溝槽等排水設(shè)施，更好地適配道橋排水設(shè)施和路基沉降預(yù)防，提升道橋工程的建設(shè)質(zhì)量。

2.5 科學(xué)開展半挖半填路基施工

半挖半填路基能夠大大簡(jiǎn)化路基施工流程，避免路基下滑，確保道路穩(wěn)定性，經(jīng)常運(yùn)用在地形多變、陡峭等地區(qū)道橋工程中。但半挖半填路基對(duì)于施工精確性要求較高，市政道橋工程相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)科學(xué)開展半挖半填路基施工工作，避免沉降事故發(fā)生。

半挖半填路基施工，即為在路基上部進(jìn)行挖方處理，下部分進(jìn)行填方處理。實(shí)踐中，為進(jìn)一步提升路基穩(wěn)定性，可以在路基地設(shè)置寬度1 m 以上的臺(tái)階，并在臺(tái)階底部設(shè)計(jì)向內(nèi)部?jī)A斜的斜坡。同時(shí)，相關(guān)人員也應(yīng)積極利用路基護(hù)肩，為路基提供支撐，避免填料、路基錯(cuò)位下滑造成的沉降坍塌事故。在路基護(hù)肩施工中，需要結(jié)合施工需求、地質(zhì)、氣候環(huán)境等，選擇耐氣候侵蝕能力較高的材料，并科學(xué)設(shè)計(jì)護(hù)肩高度，保證路基穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)道路沉降[3]。

2.6 提升道橋結(jié)合處施工質(zhì)量

道路、橋梁的結(jié)合處是發(fā)生沉降施工的“重災(zāi)區(qū)”。市政道橋工程相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注道橋結(jié)合處，提升道橋結(jié)合處施工質(zhì)量。

1.路基設(shè)計(jì)施工。在道橋結(jié)合處施工中，首先需要重視結(jié)合處路基結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，以科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案強(qiáng)化路基的穩(wěn)定性，提升路基承載能力，為道路、橋梁提供堅(jiān)實(shí)支撐點(diǎn)，從根本上避免道橋結(jié)合處沉降事故的發(fā)生。在實(shí)踐中，相關(guān)人員需要積極利用大數(shù)據(jù)、VR 模擬、BIM 技術(shù)等信息技術(shù)工具，綜合施工路段的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、行車需求，以及后續(xù)的橋臺(tái)搭板施工需要，并分析沉降段在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度上不斷變化的規(guī)律，構(gòu)建路基模擬模型，精確設(shè)計(jì)路基參數(shù)，確保設(shè)計(jì)承載能力，將橋臺(tái)和路堤沉降差值控制在10 cm 以下，避免出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)的問題[4]。

在施工中，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)以具體情況為基礎(chǔ)，結(jié)合信息技術(shù)工具分析，選擇科學(xué)的施工處理方案。例如，如路基位置較高，路基土層出現(xiàn)了側(cè)向位移，可以及時(shí)引入土工格柵，借助格柵充分利用土層原有的抗剪切強(qiáng)度，保障路基穩(wěn)定。針對(duì)河流附近、溝壑地形等土質(zhì)較軟地段，可以采取軟基處理工藝，通過水泥粉噴樁或者排水固結(jié)等方式固化軟土地基，排出地基水分，提升地基承載力。但需要注意的是，軟基處理在提升地基強(qiáng)度的同時(shí)，大大增加了地基的重量，相關(guān)人員必須進(jìn)行充分的路面路基承載力分析、沉降模擬，并在路基區(qū)域設(shè)置軟溫度探頭等監(jiān)測(cè)儀器，隨時(shí)掌握路基沉降狀況，選擇最為合理的施工處理方式[5]。

2.橋臺(tái)搭板。橋臺(tái)搭板是連接橋臺(tái)和引道的混凝土板，能夠有效緩沖道橋連接處的壓力，保障道路、橋梁整體穩(wěn)定性。地基處理后，相關(guān)人員需要引入橋臺(tái)搭板，進(jìn)一步加固道橋梁連接處。

在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)重視橋臺(tái)搭板的強(qiáng)度和長(zhǎng)度，結(jié)合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和施工需要，確認(rèn)搭板強(qiáng)度、長(zhǎng)度，確保搭板強(qiáng)度能夠滿足設(shè)計(jì)承載力，長(zhǎng)度不超過施工需求范圍。道橋工程完工后，受到行駛車輛荷載的影響，路面的厚度、剛性會(huì)逐漸發(fā)生變化。在橋臺(tái)搭板施工中，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)確保搭板的頂部與相連接道路路基面平行，并依據(jù)道橋工程設(shè)計(jì)荷載量和實(shí)際地質(zhì)環(huán)境預(yù)留一定的反向坡，解決道橋工程在使用過程中的過渡問題[6]。

搭板與相接道路連接后，需要進(jìn)行搭板與橋臺(tái)的連接作業(yè)。在施工中，需將近臺(tái)端設(shè)置在搭板與臺(tái)背之間。為避免橋臺(tái)搭板發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)、平移、縱滑，傷害橋臺(tái)結(jié)構(gòu)，相關(guān)人員需依據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和施工規(guī)范，在搭板中增設(shè)輔助材料。針對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)、平移情況，可以利用板式橡膠材料，在搭板近臺(tái)端上部邊緣安裝80 cm左右間距的三角形板式橡膠；針對(duì)縱滑情況，可以選擇在搭板間隔70～90 cm 左右埋入鋼筋，設(shè)置水平拉桿托座，并選用錨栓輔助（圖1）。應(yīng)注意的是，豎直錨栓可能造成搭板或牛腿發(fā)生破損，應(yīng)盡可能保證錨栓水平，提升搭板抗位移性能。搭板和橋臺(tái)連接后，相關(guān)人員需要理解在連接處灌入瀝青或玻璃纖維等填縫材料，避免雨水滲入接縫中，侵蝕地基，進(jìn)一步提升橋臺(tái)搭板施工的質(zhì)量。

圖1 橋臺(tái)搭板、路基頂面、托座的關(guān)系示意圖

3 結(jié)束語

路面路基沉降問題不僅影響著市政道橋工程的質(zhì)量，更威脅著人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。相關(guān)設(shè)計(jì)施工人員必須重視路面路基沉降問題，積極行動(dòng)，針對(duì)路面路基沉降發(fā)生原因，重視土壤夯實(shí)、強(qiáng)化路堤建筑、合理選擇臺(tái)背填料、注重排水設(shè)計(jì)，科學(xué)半挖半填路基施工；從路基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軟基處理、搭板設(shè)計(jì)技術(shù)等方面提升道橋結(jié)合部位施工質(zhì)量，并設(shè)定對(duì)應(yīng)的施工規(guī)范，以有效解決路面路基沉降問題，全面提升市政道橋工程的整體穩(wěn)定性，滿足市政建設(shè)需求，更好地為廣大人民群眾服務(wù)，助力道橋建設(shè)工作發(fā)展。