论路桥过渡段路基路面设计与施工技术论文_王飞飞

论路桥过渡段路基路面设计与施工技术论文_王飞飞

摘要:基于确保路桥过渡段的行车安全考虑,在对路桥过渡段路基路面常见病害进行分析的基础上,就路桥过渡段路基路面设计与其施工技术进行较深入的探讨,这对提高路桥过渡段的行车安全、促进我国路桥工程的健康持续发展均具有重要作用。

关键词:路桥过渡段;路基路面设计;施工技术

引言:随着我国经济的快速发展,建路桥工程规模的持续扩大,有关其质量问题也开始凸现,日益成为人们普遍关注的焦点问题;特别是路桥过渡处的连接问题,因其桥面平整度不够好,再加上一直以来未能把早期出现损坏较普遍的桥台路基沉陷这个问题进行根本性解决,故这个路桥过渡处的连接问题最为常见。

一、路桥过渡段路基路面常见病害分析

(1)在桥涵、通道等构造物与两端路堤联接的路桥过渡段,路基、桥涵常因不均匀沉降而出现台阶,当此台阶达到二定数值时,会使行车产生明显的颠簸跳动。

(2)公路等级越高,所设置的结构物也越多,因此形成许多高低不一的桥头台阶。

(3)高速公路线形标准高,桥头引道路堤高,极易产生沉陷和变形,出现桥台与引道错台、桥台路基下沉、路面裂缝、不平、甚至积水等病害。

二、路桥过渡段路基路面的设计技术方案

2.1不设置搭板的设计方案

当前,在路桥设计过程中,我国诸多高等级的路桥工程的桥头采取设置搭板的方法较普遍,这样做存在一些弊端,如搭板受损,不仅会影响交通的正常运行,而且搭板的维修难度很大,维修费用也非常高。在国外某些国家,路桥过渡段的设计则采用不设置搭板的方法,其将路桥过渡段的设计重点转移到台后的填筑部分,加之严格了施工技术的控制,施工方案的设计更周密,压实度和填料要求也有所提高,路段过渡段的设计都取得很好效果。

(1)台后填筑

路基、地基和路面结构的压缩变形是导致桥梁两端路堤的沉降的主要原因,而造成地基压缩变形的主要原因是由于过往车辆的荷载和路基路面的恒载。路基路面结构的承受能力关键是在于采用的填料能否达到固结、压缩、凝块的要求。通过研究发现,车辆荷载作用通常会影响到路面下2米左右,但如果搭板和桥面上的面层结构厚度相同,就不会在过渡段出现沉降差,因此搭板下的加厚层厚度不会超过2米。但在台后填筑的实际施工过程中,由于填料自身所具有的固结能力有限,如果想要彻底解决桥头跳车问题,就必须严格施工技术,对整个台背进行加固处理。

(2)地基

解决桥头跳车的关键是加强对桥背软弱地基的处理。处理的目的在于改善地基功能,提高地基的荷载承受能力,把路堤和桥台的沉降差降到最低。目前,国内常用的软弱地基处理办法有减少附加需力法、振动碎石桩法、换土法、高压喷射注浆法以及超载预压法等处理办法,还需结合施工现场的具体情况选择具体的施工办法。为了有效减少路基的沉降,在桥头还可以使用连接箱式桥台、桩板法、支撑连续板和轻质填料等措施。

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2.2设置搭板的设计方案

从路桥工程理论上讲,设置搭板的方法是科学有效的,因为在搭板的长度范围内,路面的弯沉程度会随着车辆荷载作用的增加逐渐发生变化,因此可以有效避免桥头跳车现象。但在实际施工中,这种办法的施工难度非常大,不切合实际。

在实际的施工过程中会使用预留反向坡度的方法,这种方法可以使搭板和桥台的连接处达到一致高度。在设计过程中,道路的平面连接端要比设计的标高稍高,由此可以构成一个预留的反向坡,路桥之间的沉降差决定坡度大小。预留反向坡度方法的关键是不仅要考虑路线纵段面的平顺,还要确认统计预留反向坡度和沉降差。搭板和桥台间的锚固有水平法和竖向法两种办法,但使用水平法的锚固方案更加合适,因为搭板的自由端很容易受车辆的荷载作用出现竖向的位移,还要考虑桥台的受力作用,由此得出结论。为了有效缓解路桥过渡段的坡度,考虑到可以在搭板的基础上架设枕梁。因为枕梁可以分散搭板负载的巨大压力,分散到面积比较大的地基上,不仅如此还能增加搭板的横向抗弯刚度。但在后期的研究中发现,如果枕梁搭设在搭板的尾部,就无法有效实现对板底拉力的控制,增加板底的最大弯拉力。如果枕梁周围的地基没有得到很好处理,就会发生局部下沉,诱发二次跳车。

三、路桥过渡段路基路面的施工方案

3.1地基处理

在软土地地基上进行桥台的修筑时,最常用的办法就是桩基础。如果在很厚的软土层中实施路堤的修筑,回填料的质量由于向两侧挤动增加基桩的承受压力,导致桥台的移动,使桥台的底座产生伸缩缝、出现损坏,严重时会导致整个桥面和桥台的损坏。因此,要较强回填料强度的控制,避免不正常位移现象的发生。

3.2台后填筑

在具体施工过程中,在地基施工开始时就要对整个台背填筑采取适当的加固措施,较常用的填筑方法有碎土石、砂土和沙砾,如有需要还可以使用水泥或者石灰较强稳定性处理。为了减少路基施工后的沉降,可使用半刚性材料进行填筑,这样压实度也要得到提高。如果对软体地基进行施工,首先要对地基进行加固处理。对台背路基进行加固时,使用土工合成材料对台背路基进行加固,可以有效控制填土在荷载作用下产生的沉降和变形,特别是对不均匀沉降的控制作用十分明显。

3.3台背排水

实际的施工中,在台背路基填筑前,需要对原有的地基土拱上设置盲沟或者是排水管道。在基底上进行必要的处理,在填筑横坡度为3%~4%的夯实黏土上形成土拱,之后在土拱的上方设置双向地沟。在台背的后部,进行隔水材料的全方位铺设,在地沟周围设置带小孔的硬塑料管。确保泄水管出口能够伸出桥头锥坡外或路基外。为了有效避免渗水对结构物的侵蚀,应在桥台背面设置防水涂层。针对于回填区顶面和底面的排水,应夯实回填表面,设置排水、截水设施,如果存在特殊的需要,表面要进行封闭。

3.4其他技术措施

填土的高度和数量的变化决定着路基填土的固结时间的变化。为了保证桥梁的施工质量,预制厂和料厂要避开桥头的回填处,为了保证各种大型机械设备在最短的工作时间内完成工作,将预留回填段的长度保证在15米上,还要确保高等级公路的桥头路堤沉降值在5厘米之内。不能轻视小跨度的构造物,在施工质量和施工技术的控制上,要给予和大中型桥梁一样的待遇。

结束语:路桥过渡段是路桥工程施工过程中容易出现质量问题的重要环节,因此需要从设计方案和施工方案两方面同时采取合理化措施,采用合理的设计方案和施工方案,减少或避免路桥过渡段的病害,确保路桥过渡段的施工质量,促进我国路桥工程的全面发展。

参考文献

[1]杨自军.路桥过渡段施工技术的应用及分析[J].广东科技,2011.06.

[2]王学良.浅谈路桥过渡段路基路面结构设计[J].知识经济,2011.08.

[3]马鹤欣.路桥过渡段路基路面设计与施工技术[J].交通世界(建养机械),2010(10):122-123

[4]王建新,李权.路桥过渡段路基路面设计与施工技术的研究[J].建筑工程技术与设计,2014(27):305-305.

论文作者:王飞飞

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第33期

论文发表时间:2018/4/19

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