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沉降段路基路面施工技术在市政道路桥梁工程中的运用

秦 丹
  
工程技术探索
2025年35期
湖南湘汉中宇建设有限公司 湖南常德 415900

摘 要:市政道路桥梁工程中,沉降段路基路面施工质量直接关系到道路的整体稳定性与使用寿命。由于沉降段往往处于不同结构物过渡区域或地质条件突变地带,路基土体在自重及交通荷载作用下易产生不均匀沉降,进而导致路面开裂、桥头跳车等病害,严重影响道路服务水平。因此,深入研究沉降段路基路面施工技术,探索科学有效的沉降控制措施,对于保障市政道路桥梁工程质量、延长使用寿命具有重要的理论价值与实践意义。

关键词:沉降段;路基路面;市政道路

引言

随着我国城镇化进程的持续加速,市政道路桥梁工程建设规模不断扩大,工程地质条件日趋复杂,软土地基、填方路段与桥涵构造物衔接处等沉降敏感区域的施工质量控制已成为行业关注的核心议题。沉降段作为市政道路桥梁工程中的关键部位,其路基路面施工质量直接影响道路的使用性能、行车安全及后期养护成本。

一、沉降段路基路面施工的理论基础与影响因素分析

市政道路桥梁工程中的沉降段通常指路基与桥台、涵洞等构造物衔接区域,或处于软土地基、高填方等特殊地质条件下的路段。该类区域的路基土体在外部荷载作用下,其沉降变形过程遵循土力学基本规律,涉及瞬时沉降、固结沉降及次固结沉降三个阶段的耦合作用。瞬时沉降主要由土体剪切变形引起,发生于加载初期;固结沉降则与土体孔隙水压力消散密切相关,持续时间较长;次固结沉降源于土体骨架的蠕变特性,在深厚软土层中表现尤为显著。沉降段路基的工程特性具有显著的非均质性与时空变异性,土体物理力学参数的空间分布差异、地下水位的动态变化、邻近施工扰动等因素均会加剧沉降的不确定性。深入理解沉降变形机理,准确把握沉降段的工程特性,是制定科学施工方案的前提与基础。

二、软土地基处理与路基加固关键技术

软土地基是市政道路桥梁工程中沉降段的主要地质类型,其处治方法的选择需综合考虑软土厚度、埋深、物理力学性质、周边环境及工期要求等因素,科学合理的处治方案能够有效控制工后沉降,保障道路桥梁工程的长期稳定性与使用性能。在实际工程应用中,应根据地质勘察数据与沉降预测结果,开展多方案技术经济比较,充分考虑施工可行性、环境影响及后期沉降控制效果,选用适宜的单一方法或组合工艺。例如,在某城市跨河大桥引道工程中,针对桥台后三十米范围内存在的深厚淤泥质软土层,设计采用塑料排水板联合堆载预压与水泥搅拌桩复合地基的组合加固方案,首先在软基中按梅花形布置间距一点二米的塑料排水板,排水板深度穿透软土层进入下卧硬土层零点五米,随后铺设五十厘米厚砂垫层作为水平排水通道与桩帽基础,再采用双轴水泥搅拌桩进行加固,桩径零点六米,桩长十八米,桩间距一点零米,呈正方形布置,形成桩网复合地基结构,施工过程中严格控制搅拌桩的水泥掺入量不低于百分之十五,提升速度不大于每分钟零点五米,确保桩体均匀性与强度,预压荷载分级施加,每级荷载稳定期不少于七天,待沉降速率小于每天一毫米时卸载,经检测该处理方案使桥台台背工后沉降控制在三厘米以内,有效避免了桥头跳车病害的发生,体现了组合加固技术在控制差异沉降方面的显著优势。

三、路面结构层设计与施工质量保障

沥青路面作为市政道路的主要路面类型,其结构层设计需充分考虑沉降段的特殊受力条件与变形特征,通过材料优选与结构组合优化,提升路面整体抗沉降能力与耐久性能。在设计过程中,应重点加强基层的荷载扩散能力与面层的抗裂性能,合理设置过渡结构以平顺消解差异沉降带来的附加应力,确保行车舒适性与结构安全性。例如,在某市政快速路互通立交匝道沉降段施工中,针对匝道与主线桥衔接处预估沉降差达八厘米的情况,设计采用渐变式路面结构层方案,在桥台搭板末端至路基方向十五米范围内设置沥青路面柔性过渡段,基层采用三十二厘米厚水泥稳定碎石,其七天无侧限抗压强度不小于四兆帕,面层采用十二厘米厚沥青混凝土,分三层摊铺,其中下面层为七厘米粗粒式沥青混凝土,中面层为四厘米中粒式改性沥青混凝土,表面层为三厘米细粒式沥青玛蹄脂碎石混合料,同时在基层顶面满铺玻纤土工格栅,格栅抗拉强度不小于五十千牛每米,延伸率不大于百分之四,搭接宽度不小于二十厘米,以抑制反射裂缝扩展,施工时严格控制沥青混合料出场温度在一百七十至一百八十五摄氏度,摊铺温度不低于一百六十摄氏度,初压温度不低于一百五十摄氏度,采用双钢轮压路机与胶轮压路机组合碾压,确保压实度不小于百分之九十八,平整度标准差控制在一点二毫米以内,该方案实施后经过两年运营监测,过渡段路面平整度保持良好,未出现明显裂缝与跳车现象,验证了柔性结构层优化设计在沉降段应用中的有效性。

四、沉降监测预警与信息化施工管理

沉降监测是掌握沉降段路基路面变形规律、验证沉降预测准确性、指导施工决策的重要手段,构建覆盖施工期与运营初期的全周期监测体系,能够实现对沉降过程的有效掌控与动态预警。监测体系的实施需科学布设监测断面与观测点,合理选择监测项目与仪器设备,建立数据采集、传输、分析与反馈的闭环管理机制,确保监测数据的时效性与可靠性,为施工质量评估与沉降控制提供科学依据。例如,在某城市主干道改扩建工程的高填方沉降段施工中,项目部建立了自动化沉降监测网络,在填方高度超过六米的路段每三十米设置一个监测断面,每个断面于路基中心线、两侧路肩及坡脚外两米处布设地表沉降观测点,采用高精度智能型全站仪与静力水准仪进行联合观测,同时在典型断面埋设分层沉降计与孔隙水压力计,实时监测土体内部变形与孔压消散情况,监测数据通过无线传输模块自动上传至云端管理平台,系统设置三级预警阈值,当单日沉降量超过五毫米或累计沉降量达到设计值的百分之七十时自动触发黄色预警,当单日沉降量超过十毫米或沉降速率出现突变时触发红色预警,在一次路基堆载预压过程中,监测系统于第三十二天发现某断面沉降速率由每日二毫米突增至每日八毫米,平台立即发出红色预警,项目部随即暂停加载并组织专家分析,确认为排水板局部淤堵导致排水不畅,及时采取增设临时排水盲沟措施后,沉降趋于稳定,避免了地基失稳风险,体现了信息化监测体系在沉降段施工安全管控中的关键作用。

结语

沉降段路基路面施工技术是保障市政道路桥梁工程质量的核心环节,涉及地基处理、路基填筑、路面结构、监测预警等多个技术领域的协同配合。本文围绕沉降段施工的关键技术问题,从理论基础、地基加固、路面设计、信息化管理、质量通病防治等维度进行了系统性探讨,形成了较为完整的技术体系框架。实践表明,科学运用现代施工技术与管理手段,严格控制关键工序质量,建立全周期监测预警机制,能够有效控制沉降段差异沉降,提升道路耐久性与行车舒适性。未来,随着新材料、新工艺、信息化技术的持续发展,沉降段施工技术将向更加精细化、智能化、绿色化方向演进,为市政基础设施建设高质量发展提供坚实技术支撑。

参考文献

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