道路桥梁工程沉降段路基路面施工关键技术的应用
魏仁光
兰州市政施工有限公司 甘肃兰州 730030
引言:道路桥梁工程沉降段是指桥头与路基的过渡连接段,由于路基和桥台刚度和沉降差异较大,在行车荷载和自重作用下,沉降段路基路面极易产生不均匀沉降、裂缝、车辙等病害,影响行车舒适性和安全性。因此,如何采取有效的施工技术来控制和减缓沉降段路基路面病害,是道路桥梁工程建设中需要解决的关键问题。
一、道路桥梁工程沉降段路基路面存在的问题
(一)不均匀沉降问题
道路桥梁工程沉降段是路基与桥台衔接的过渡区域,由于路基与桥台刚度和沉降差异显著,在自重与车辆荷载的长期作用下,沉降段极易产生不均匀沉降。一方面,桥台混凝土结构刚度大,沉降量小,而路基填料刚度相对较小,压缩变形大,二者刚度突变导致桥头跳车和沉降差。另一方面,路基填筑若压实度控制不严,或者填料选择不当、级配不合理,也会造成局部沉陷或不均匀沉降。此外,桥头搭板下方土体在汽车荷载的反复作用下,会引起路基土的塑性变形和疲劳破坏,出现局部下沉,形成搭板周围路面开裂、桥头跳车等病害。沉降段不均匀沉降是导致路基路面破坏的主要原因之一,会显著降低路面的平整度和行车舒适性,严重时甚至会引发交通事故。
(二)路面损坏问题
道路桥梁工程沉降段路面在车辆荷载和环境因素的长期作用下,常出现裂缝、车辙、沉陷等多种病害,严重影响路面的使用性能和安全性。由于桥头与路基刚度和沉降的显著差异,在车辆重复荷载作用下,沉降段路面极易产生疲劳开裂,尤其是桥头搭板附近路面常出现横向裂缝或网状裂缝。若沉降段土基或填料的压实度不足,或者排水设施不完善导致积水下渗,软化路基,在车辆荷载作用下就会引起路面的不均匀沉降和变形,出现纵向车辙、沉陷等病害。此外,沉降段路面还会受到温度、湿度等环境因素的影响,高温季节沥青路面容易出现车辙和拥包现象,而低温季节路面又有冻胀开裂的风险,且由于昼夜温差或路桥材料的线膨胀系数差异,还会加剧路面接缝处的开裂。
(三)排水不畅问题
沉降段区域往往地势较低,汇水条件差,若排水不畅,雨水或地表水容易在此积聚,软化路基土体,降低路基承载力,加剧不均匀沉降。尤其是在雨季或汛期,大量降水的入渗会使沉降段路基含水量剧增,土体强度显著降低,在车辆荷载作用下极易发生变形破坏。此外,桥头搭板与路面的接缝处也是排水的薄弱部位,若接缝止水不严,雨水就会沿缝隙渗入搭板下方,冲刷土体,造成桥头空洞和局部沉陷。沉降段排水不畅还会诱发路基冻胀、边坡失稳等病害,进一步恶化路基路面使用条件。因此,沉降段要着重做好排水设计,完善表面和地下排水系统,避免积水对路基路面稳定性的不利影响,这对于延长沉降段路基路面的使用寿命、保障行车安全至关重要。
二、道路桥梁工程沉降段路基路面施工关键技术的应用
(一)地基处理技术
道路桥梁工程沉降段的地基处理是控制不均匀沉降、确保路基稳定性的关键。对于软弱地基,可采用换填垫层、强夯置换、水泥粉煤灰碎石桩等处理技术。换填垫层是利用砂砾石等透水性良好的材料,置换一定厚度的软土层,排出孔隙水,提高地基的抗变形能力和承载力,这种方法施工简便、见效快,适用于浅层软土地基处理[1]。当软土层较厚时,可采用强夯置换技术,通过夯击将软土挤密,增大地基的固结排水速率和抗剪强度,从而达到加固地基的目的。
强夯作用深度一般在 5~10 米,可有效处理中等厚度的软土层,对于厚度更大的软土地基,可采用水泥粉煤灰碎石桩复合地基技术,向软土中灌入由水泥、粉煤灰、碎石、石屑等组成的低标号混凝土,利用桩体的高强度和刚性增强地基的整体承载力,是一种行之有效的软基加固方法。地基处理要因地制宜,综合考虑软土性质、环境条件、工期、造价等因素,选择最优的技术方案,为沉降段路基施工奠定良好基础。
(二)台背回填技术
台背回填是保证沉降段平顺过渡的重要环节,对控制路堤不均匀沉降、提高路面耐久性有着至关重要的作用。台背填料应选择级配良好、压缩性小的砂砾石或级配碎石,回填前应清除杂物和淤泥,并与桥台搭板充分接齐[2]。回填采用分层碾压方式进行,每层铺填厚度控制在 30 厘米以内,并严格控制含水量和压实度,碾压时由桥台向两侧对称进行,与路基填筑密切衔接,确保压实度满足设计要求,每层压实度不宜低于 96% 。
为进一步减小桥头差异沉降,可在台背顶面铺设一层不小于 30 厘米厚的砂垫层,增大竖向荷载的传力路径,削弱应力集中[3]。同时,在台背中设置土工格栅等增强材料,提高填土的抗剪强度和整体稳定性。在台背排水方面,宜在台背纵向每隔 2~3 米设置一道盲沟,铺设砂砾透水材料,将渗入路基的水排出,防止积水软化路堤。
(三)路基路面排水技术
沉降段路基路面的排水防护对于减缓公路病害、延长使用寿命具有重要意义。沉降段排水设计应建立完善的排水系统,包括路面横纵向排水、桥头搭板泄水、路基地下排水等。路基表面应设置 2% 的横坡,并在道路两侧修建混凝土边沟、盲沟等排水构造物,及时将雨水排出路基,防止路面积水[4]。搭板与路面衔接处容易产生反射裂缝,因此搭板两侧要设置泄水孔,疏通积水,并在缝隙内填充沥青麻絮或橡胶止水带等柔性防水材料,阻隔雨水下渗。
在易受冻害的寒冷地区,沉降段还应设置路基保温层和排水反滤层,阻断冻结线,促进融水排出,减轻冻胀破坏。针对地下水位较高的路段,可在路基深部布设纵向盲沟,铺设砂砾石透水材料和土工布,有效截获地下水,降低路基含水量。在桥头搭板等排水薄弱部位,可喷涂聚氨酯防水层,涂刷防水涂料,提高防水抗渗能力,同时加强沉降段排水系统的定期检查和疏通,避免泥沙淤积,确保排水通畅。
结束语
针对沉降段易发生的不均匀沉降、路面破坏和排水不良等问题,在施工中应合理采用地基处理、台背回填和排水防护等关键技术,强化质量控制,提高沉降段路基路面的整体性、稳定性和耐久性,为道路桥梁工程的安全运营提供可靠的技术保障。未来,随着新材料、新工艺的不断发展,沉降段路基路面施工技术还将不断创新,进一步提升沉降段路基路面的耐久性、平顺性和环保性,更好地服务于道路桥梁工程建设。
参考文献
[1]孙欢.道路桥梁工程沉降段路基路面施工技术研究[J].城市建设理论研究(电子版),2025,(15):70-72.
[2]周庆丰.市政道路桥梁工程中沉降段路基路面施工技术应用分析[C].重庆市大数据和人工智能产业协会,2025:1852-1855.
[3]南国宁.沉降段路基路面施工技术在道路桥梁工程建设中的应用[J].交通科技与管理,2024,5(07):115-117.
[4]毛文中.沉降段路基路面施工技术在市政道路桥梁工程中的应用[J].中华建设,2021,(11):144-145.