有关公路桥梁沉降段路基路面的施工技术研究

２２４　管理施工　城市道桥与防洪　２０１３年７月第７期　有关公路桥梁沉降段路基路面的施工技术研究　何杨闽，傅程辉　（浙江金筑交通建设有限公司，浙江杭州３１００５１）　摘要：该文介绍了有关公路桥梁易产生沉降的软土路基点的路基路面的施工技术研究。通过对沉降段结构施工各个环节的有　效控制，保证施工质量，大大地降低路桥沉降段路基路面产生不均匀沉降的发生概率，从而避免路桥沉降段产生桥头跳车现象的　产生，提高公路的使用性能，保障司机及乘客的生命及财产安全。其成果可供同行借鉴。　关键词：公路桥梁；沉降；路基路面；施工技术　中图分类号：Ｕ４１６．１　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００９—７７１６（２０１３）０７—０２２４—０３　０前言　随着国内公路工程的迅速发展，人们对高等　梁、通道和明涵等都需要对其进行台背填土处治。　由于台背填土压实度受诸多工程管理因素的影　响，比如施工的用料、顺序、机械、经验和施工作业　面等，在工程实践中普遍存在台背填土压实度达　不到设计要求的现象，这也是造成路桥沉降段产　生不均匀沉降的一个主要原因。此外，还有一个原　因是路基路面在长期的公里荷载，以及自然原因　级公路的安全性和舒适性的要求越来越高。对公　路工程的调查分析表明，由于桥台与路基的刚度　差异性，以及路基沉降等原因，极易在桥梁引道处　等软土地基路段产生沉降差，导致路面不平顺，从　而容易引起桥头跳车现象的发生，致使车辆行驶　的舒适性与安全性没有保障。因此，本文的主要研　究目的是：怎样在路桥之间设置适当长度的沉降　段，减少路桥间不均匀沉降，避免桥头跳车现象的　发生，保证汽车行驶的安全性与舒适性。　的作用下，形成土基的塑性变形，致使路桥之间　现差异沉降，影响路面的平整性。　１．３桥头引道沉降段结构设计不合理　在常见的桥头引道路基＿Ｔ程中，常用的处理　路基的方法一般是粗粒料填筑法、钢筋混凝土过　渡板（即搭板）和加筋土法等。用这些方法处理的　目的是降低路桥间的刚度变化，以及沉降差异，提　高路基的整体强度，从而保证路面的平整性，避免　桥头跳车现象的产生。从实际的公路工程建设中　１路桥沉降段软基路基产生不均匀沉降的　原因　１．１桥头引道地基处治达不到要求　通过对公路产生桥头跳车现象产生的原因分　析表明，在软基路段一般产生桥头跳车发生的原　因是地基沉降。而产生地基沉降的主要原因是在　设计施工图时，布置的地质钻孔过少，钻探深度达　不到要求，从而未能发现软土地基，或者未能勘探　明确软基存在的范围和深度，以及其物理力学性　质等，从而导致在处理桥头路堤软土地基时，没有　采用合适的措施或者方法。另一方面，当采用的软　基处治理论或者计算方法和选用的计算参数与软　基实际情况不符合时，致使软基处治设计满足不　了实际的需求，也能致使桥头软土路基产生不均　匀沉降。再者，经过长期雨水的侵蚀，会造成路堤　填土流失，以及其强度的降低，这也是一个产生不　均匀沉降的原因。　１．２桥台台背路堤压实度不满足要求　按照标准要求，在公路建设中，几乎所有桥　收稿日期：２０１３—０３—２２　作者简介：何杨闽（１９８１一），男，浙江新昌人，工程师，从事公　常用的处理路桥沉降段路基的方法分析表明，搭　板结构是桥头引道沉降段最常采用的方法。然而，　采用搭板结构时，搭板经常断裂，依然会出现桥头　跳车现象。　２路桥沉降段的结构设计　２．１设计合理的路桥沉降段结构型式　在路桥沉降段的搭板长度和强度设计方面应　合理。截止到目前，国际国内仍没有一个统一的路　桥沉降段搭板设计标准。对此，只能根据桥头路堤　和桥台的相对沉降量，以及人们对车辆行驶的舒　适程度等实际情况来设计搭板的长度。　在路桥沉降段路基施工设计中，必须采用土　工格栅技术。土工格栅技术有以下好处：土＿丁格栅　与土一起承受车辆荷载和土体自身荷载，能充分　发挥土体的抗剪强度，减小土体的侧向变形，控制　路基填土的侧向位移，从而增强路基的整体稳定　路工程施工技术工作。　性；土工格栅与路基填土的摩擦作用促使荷载可　２０１３年７月第７期　城市道桥与防洪　管理施工　２２５　以在路基中重新分配，降低了桥台台背局部范围　的受力，提高路基土体的整体承载力，从而减少沉　降；水平摊铺的土工格栅具有弹性，在车辆荷载的　经常作用下，会大大减少变形的累积。　２．２严格控制路桥沉降段路面的变形　程实际情况。为了尽可能消除软基路堤不均匀沉　降的发生，应尽可能地对软土地基路段进行处治，　特别是桥台地段应尽可能地进行长时间的预压，　提高工程质量，减少工后沉降。　３．２路桥沉降段的施工组织　完成桥台结构后，应尽快地对沉降沉降段路　对路桥沉降段的路基路面工程实践研究分析　表明，要控制路桥沉降段的变形，必须解决两个问　题：一是严格控制沉降段内路基的工后沉降量和变　路桥交界处的错落式沉降为连续的斜坡式沉降。　堤与一般填土路堤进行施工。在对沉降段路堤与　般路堤的碾压时，应使用具有同等压实度能量　的压实机械，填筑碾压到大致相同的高度。应同步　一二是在设计时，可根据沉降曲线换算计算出工后　填筑与碾压在路堤与桥台连接部位的路堤与锥　沉降量，换算后的工后沉降量应小于１０　ｅｍ，且要　坡。使用大型机械预压填土困难时，应改用小型振　在观察二到三个月中，每个月沉降量不超过６　ｍｍ　动压实机械。此外，对特殊的施工点，如深层软土　时才可进行路面施工。　地基和桥头高路堤，必须优先安排施工，进行静置　２．３路桥沉降段的地基条件与路基条件　预压直至符合规范为止。　在填筑桥头引道路堤过程中，常用的采用土　３．３路堤填料的选择　工合成材料加筋路堤方法既不能提高地基承载　在填筑路桥沉降段路堤之前，要合理地选择填　力，也不能有效防止地基沉降。土工合成材料的加　料。可以先选取不同的土壤做实验，进行比较分析，　筋只有在地基具有足够的承载力，路堤填土自重荷　从实验结果中，选择出效果最好的土壤作为沉降段　载与车辆荷载的联合作用下而不会产生较大的沉　路基的填料。选择填料时应注意，宜选用干容重较　降时才会产生良好的效果。因此，高等级公路路桥沉　大的砂类土壤或渗水性能好的土壤，严禁选择沼泽　降段的地基条件应是：保证路基的工后沉降小于　土、淤泥、含杂物及含水量大的土壤作为填料。　１０　ｅｍ，沉降差小于５　ｅｍ，沉降坡差小于０．４％，路　３．４填筑台后　基条件应达到《公路路基设计规范｝（ＪＴＪ０１３—９５）　桥梁引道发生的路堤沉降主要有两种形式：　要求。　地基沉降，以及路面与路基本体发生的压缩变形。　一２．４合理设置缓和沉降段　般情况下，路面上的压缩变形对路堤沉降的影　由于结构型式的不同，桥台刚度大的混凝土　响不大，一般不予考虑。从时间上划分，路堤沉降　结构与柔性的填土路基结构和沥青混凝土路面结　有三种：瞬时沉降、固结沉降和次同结沉降。其中　构强度不一致。因此，在进行软土地基和地面上的　固结沉降和次固结沉降是引起桥头跳车现象产生　路堤处治时，需要设置强度不同的沉降段。世界银　的重要原因。填筑材料的质量与填充材料本身对　行贷款项目为确保路堤强度过渡，要求使用不同　路堤沉降产生较大影响。研究表明，轻型材料可有　的级配填料，在刚性桥台和柔性路堤之间设置长　效地减轻地基沉降，减小压缩变形。一旦材料被压　度不小于５０　ｍ的强度渐变段。如果无能力设置　实后，压缩模量得到提高，可以在一定程度上减少　５０　ｍ渐变段，则建议设置渐变段的长度不要小于　由反复荷载产生的累积变形。因此，在选取台背材　３０　ｍ。若桥头引道无软土地基，路桥沉降段的差异　料时，应严格仔细，选择满足要求的高质量的材　沉降控制标准为５　ｃｍ以内，沉降坡差控制在　料。填筑的范围一般是桥台后５～１０　ｍ。选取材料　０．４％，则设置的强度渐变段长度最短应为１３　ｍ。　时应按照以下原则：首先，由于路桥沉降段属于刚　柔沉降段，因此填料的刚度应介于路基材料与桥　３路桥沉降段软基路基路面的施工　台材料的刚度之间。其次，应选择易压实的填筑材　３．１桥台软基的施工　料，因为台后对压实度有很高的要求，但是由于客　观条件的限制，台后不易被压实。最后，填料还要　桥台软基的施工技术主要有水泥粉喷桩复合　求有良好的透水性。　地基法，超载预压法，塑料排水板法，强夯法和爆　３。５做好排水施工　破法等。水泥粉喷桩复合地基加固软土效果好，施　在气候湿热多雨，年降雨量大的地区，排水工　工工期短，但工程造价高；超载预压施工方便，但　程做不好，在地表水和地下水的长期侵蚀下，容易　施工工期长，路桥过度段沉降量大。以上各种方法　导致路基坍塌和翻浆，沥青路面松散，剥落和龟　都有各自的特点，选择施工方法时应根据当地工　裂，水泥混凝土路面断裂等公路病害。因此，在这　２２６　管理施工　城市道桥与防洪　４结语　２０１３年７月第７期　些地区进行台背路堤的施工时，应严格按进行照　《公路排水设计规范》（ＪＴＪ０ｌ８—９７０）的技术标准施　工，应重视填土的排水，避免水对填土的浸泡和冲　刷。其具体的方法是：设置充足的横向排水管和盲　沟。若施工点的水位较高，不便直接填筑台背路堤　时，可采用碎石设计成盲沟。这样可使施工填土不　至于浸泡，而且满足填筑压实度的要求，能取得良　好的施工效果。　３．６严格进行软基路堤沉降监测　路桥工程的实践表明，在桥头引道处和刚性　桥台和柔性路堤之间的强度渐变段易产生不均匀　通过沉降监测，能及时发现软基路堤的沉降　率，提高软基路堤的强度和稳定性。软基路堤施工　时，必须严格按照路堤中心沉降速率和侧向位移　速率小于设计要求的原则，选择合适的填土速度，　进行分级填筑路堤，避免填土前慢后快的现象发　生。通过沉降监测，准确确定路面的施工时间。在　软基路堤填筑高度达到设计标高的前提下，在路　面重量预压过程中，必须加强软基路堤沉降监测，　并且采用双标准，确定路面施工时间。在连续二到　三个月观测的沉降量每月不超过６　ｍｍ。保证根据　沉降曲线换算的工后沉降量小于设计容许值。只　有满足上述两个条件，才能保证公路路面的性能，　避免桥头跳车现象，有利于车辆行驶。　沉降，导致桥头跳车现象的发生。这是当前公路工　程建设中的一个突出又急需解决的问题。但是，依　据实际的工程地质条件，恰当地设计工程结构，处　理好路桥沉降段地基，在沉降段结构施工时，制定　出合理的现场管理制度，加强各个环节的控制，保　证每道工序的工程质量，能极大地减少或防止路　桥沉降段的不均匀沉降，避免公路桥头跳车现象，　提高公路使用使用寿命及汽车行驶的安全性，促　进交通运输业的发展，为经济发展做出贡献。　参考文献　［１］刘巍，王英杰，贾玉钧．路桥沉降段沉降成因分析与设计、施工　控制研究［Ｊ］．北方交通，２００９，（１２）．　【２】邱木洲．路桥沉降段软基路堤的设计与施工【Ａ】．２０１０．　【３】胡春燕．路桥沉降段路基路面设计与施工技术研究【Ｊ】．河南科　技，２００９，（１０）．　［４］邓学均．路基路面工程［Ｍ］．北京：人民交通出版社，２０１０．　【５］方左英．路基工程［Ｍ］．北京：人民交通出版社，２００８．　【６】姚祖康．道路路基和路面工程［Ｍ］．上海：同济大学出版社，　２０１０．　上海破解“污泥围城”难题污水与污泥处理并举　目前，国内大城市均面临一个“污泥围城”难题。污水处理完后剩余的大量污泥，如何找到真正“减量　化、资源化”的出路？上海正在全力破解这个难题，在全面提升城市污水处理排放标准的基础上，多渠道强　化污泥处理力度。　在亚洲最大污水处理厂——上海白龙港污水处理厂，这里每天的处理规模达到２００万ｔ，几乎是上海　全市污水处理量的１／３。厂方工程师说，其实污水处理之后，还有一个处理难度更大的问题，就是与污水分　离后的污染物（污泥）的处理处置。这里有８个高４５　ｍ的蛋形消化池，采用厌氧消化工艺，日处理２０４　ｔ　污泥，实现资源的循环利用。　上海另有两个在建的大型污泥处理工程：一个是竹园污泥处理工程，是世界银行向上海环境建设贷　款的二期子项目，列入上海市三年环保行动计划内，概算总投资约９．３亿元。污泥处理采用“干化＋焚烧”　的处理工艺，焚烧后的灰渣可进行建材上的利用，规划的处置规模是每天１　２００　ｔ污泥。一个是石洞１：３污　泥处理完善工程，也是采用“干化＋焚烧”的污泥处理工艺，总投资约４亿元，规划的处置规模为每天　４８５　ｔ污泥。　目前城市污水处理量越来越大，这就意味着相应的污泥量也在不断增多。解决“污泥围城”，必须提上　城市建设发展的日程。过去污泥处置是高含水率污泥的填埋，但从长远看，一是没有足够的空间；二是污　染环境。必须找到真正减量化、资源化的出路。上海目前在探索的技术路线是，通过干化或焚烧进行减量；　剩余的干泥或灰渣用于绿化、水泥掺和料等用途，或作为相对低热值的燃料进人电厂，与发电用煤一起参　与发电。