关于道路桥梁沉降段路基路面施工技术研究

摘要：近年来，随着我国经济社会的快速发展，城市的基础设施建设呈现出前所未有的增长态势，其中道路桥梁工程的数量和规模均大幅度提升。道路桥梁是交通运输行业的发展基础，也是助力各个区域连通和经济发展的重要设施。在道路桥梁工程施工过程中，经常会出现路基路面沉降问题，其主要受到人为、环境、材料等因素的影响，进而导致路基路面产生不均匀沉降，严重影响道路桥梁交通安全。因此，应对道路桥梁沉降段路基路面施工技术加以研究，并对沉降段的施工技术要点加以分析，把握施工关键环节，以便更好地解决路基路面沉降问题。

关键词：道路桥梁沉降段；路基路面；施工技术

引言

作为城市交通网络的重要组成部分，道路桥梁在确保车辆顺畅运行以及保障公众安全出行均发挥着不可替代的作用。然而，在道路桥梁工程的施工过程中，路基铺筑中的沉降段处理一直是施工环节中的重点和难点。所以，为了确保道路桥梁结构的整体稳定性与行车舒适性，必须全方位地应用先进的路基与路面工程技术，来降低因路面沉降引发的交通安全隐患，为车辆安全行驶及高效的交通运输提供更为优越的环境条件。

1道路桥梁沉降段路基路面沉降成因分析

1.1施工因素

路基压实度不足时，土体内部孔隙未有效闭合，残留孔隙体积在长期荷载下持续压缩，形成工后沉降；压实工艺不当导致层间结合薄弱，荷载传递过程中产生滑移剪切变形，加剧沉降发展。若填料选择忽视颗粒级配、塑性指数与有机质含量（如采用高液限黏土或含腐殖质材料），则其水稳定性差，受湿度变化影响易产生胀缩变形；不同填料混杂填筑时，因物理力学性质差异而形成应力集中区域，进而引发局部沉降。排水系统不完善会导致地表水渗入路基或地下水滞留，软化土体并降低抗剪强度，水分迁移还可能引发细颗粒流失，形成内部空洞，逐步发展为结构性沉降。

1.2荷载因素

车辆超载使路基路面承受的瞬时应力远超设计标准，超过土体弹性变形极限，导致不可逆的塑性变形累积；超载荷载的分布不均性易在轮迹带形成局部应力集中，加速该区域土体的压缩与剪切破坏。长期交通荷载的重复作用引发土体的黏弹塑性响应，即使应力水平低于极限强度，循环应力累积也会导致孔隙水压力上升、有效应力降低，最终形成渐进性沉降，并且荷载频率与波形差异会影响变形发展速率。

2道路桥梁沉降段路基路面施工技术要点

2.1地基处理

在道路桥梁路基路面施工中，针对软弱地基，如沉降段存在厚度较小的淤泥或高压缩性黏土，可采用换填法加固。施工时，施工人员先开挖软弱土层，依据地勘数据确定深度，挖除范围至少延伸至地基承载力满足要求的稳定土层。换填材料一般为级配砂砾或石灰土混合料，分层摊铺填筑，每层厚度在30厘米以内，由25吨以上振动压路机碾压，直至压实度达到规定标准，有效结合填料与原状土。对于高水位地区，为防止地下水浸泡换填层，需在基底铺设反滤层，并依靠渗沟或盲沟排水系统降低地下水位。若沉降段的软土层较厚，换填法难以经济有效地处理时，预压固结法可加速土体固结，提高地基强度。预压施工前，先铺设塑料排水板，将布设间距控制在1.2~1.5米，插入深度应超出软土层底部至少0.5米，确保排水通畅。排水板施工后，进行堆载预压，按沉降计算确定加载土料厚度，通常采用2~3倍的路基填筑荷载，逐步加载至目标高度。另外，若施工周期较紧，可结合真空预压技术，以密封膜覆盖并形成负压环境，加快孔隙水排出，缩短固结时间，提高施工效率。当软土地基的承载力较低且需快速处理时，采用水泥搅拌桩或高压旋喷桩实施深层加固，按设定深度让搅拌头钻入地基，均匀喷入水泥浆，在提升过程中同步搅拌，确保水泥土混合均匀，提高地基抗剪强度。高压旋喷桩适用于需要更高强度处理的区域，施工人员利用高压浆液冲刷地基土体，形成固结桩体，其适用于地下水较丰富的沉降段。

2.2路基填筑与加筋技术

2.2.1填筑材料控制

填料要求满足JTG/T3340-2018标准，优先选择碎石土和砂土，颗粒级配要满足C类填料的要求，液限≤50%、塑性指数≤26、有机质含量≤5%、路床顶面≥8%、下路堤≥3%。不能用淤泥，草炭，沼泽土和含水量大于3%的土作为土料。在施工前，必须通过室内击实试验确定最佳干密度（≥1.8g/cm³）和最佳含水量（15%~18%)；对于含水量较高的填料，可以通过翻晒或加入4~6%的生石灰进行处理。填料进场时每2000m³进行一次颗粒级配和含水量测试，不合格的物料不准进场。对于填-挖交界段，需要在原场地上按1:2的台阶宽≥1.0米，台阶顶部铺设土工格栅，以保证填料与原地基紧密结合，减小不均匀沉降。

2.2.2土工合成材料加筋技术

采用双向拉伸土工格栅（TGSG）和土工格室进行加筋，土工格栅的抗拉强度不低于80kN/m、伸长率≤10%、碳黑含量≥2%，达到50年使用寿命的要求。土工格室高150—200毫米，壁厚2—3毫米，抗压强度不低于30MPa，是一种理想的土工构筑物。在路基填筑和挖方交界处、软弱地基上部和路基边坡等容易发生沉降的地方，在铺设前必须进行整平和压实，平整度≤15mm/米。在铺设过程中，土工格栅应拉直并拉紧，搭接宽度≥30厘米，搭接部位用U形钉（间距50厘米、长30厘米）固定；土工格室展开后填入级配碎石（粒径5~20mm)，填筑高度与格室平齐，经碾压密实，压实度≥96%；加筋层距路基顶面≥50cm处加设1层加筋，层间间距为2~3米。施工结束后，检查加筋材料有无损坏，如有损坏，需裁切类似材料补片，补片面积≥补片面积的4倍。

2.3结构设计优化

道路桥梁沉降段结构设计优化的核心目标是使沉降影响最小化，提高结构的耐久性和可靠性。这一过程涉及多方面的考虑，包括材料选择、结构布局、支座设计以及地基处理设计。首先，材料的选择对于结构设计的优化具有决定性作用。采用高性能混凝土和先进的钢材能有效提高结构的承载能力和抗裂性。例如，采用高强度钢筋和高性能混凝土，可以显著缩小结构截面尺寸，从而减小自重引起的额外沉降。其次，合理的结构布局设计是通过采用连续桥梁或者使用T形梁来分散荷载，可以有效减小局部沉降带来的不利影响。最后，支座的设计是采用可调支座可以在一定程度上补偿因沉降造成的位移，保持结构整体的稳定性。

2.4后期监测与维护

后期监测与维护是采用地表位移监测、地下水位测量和应力应变分析等现代技术手段，可以全方位评估结构安全状况。通过安装倾斜传感器和沉降板等设备，实现对桥梁和道路倾斜度及沉降量的实时监控，及时发现并预防潜在问题。维护策略根据监测和评估结果来制定，包括结构加固、荷载调整和排水系统改善等。例如，结构加固可能采用外部预应力系统，荷载调整通过减轻或重新分配荷载以减少结构受力，通过优化排水设计进行改善，可防止因水侵引发的各种问题。这些措施的成功实施，依赖于专业人员对监测数据的深入分析和精确解读，便于确保沉降段的长期稳定与安全，显著延长了道路桥梁的使用寿命。

结语

综上所述，在道路桥梁工程沉降段施工中，通过科学应用路基路面施工技术，不仅可以对路基路面沉降问题加以控制，还能提高道路桥梁工程质量，进一步提升其使用寿命。

参考文献

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