高速公路工程路桥过渡段质量控制研究论文_刘开巧

高速公路工程路桥过渡段质量控制研究论文_刘开巧

中建三局第一建设工程有限责任公司 湖北省武汉市 430040

摘要:我国经济的快速发展带动了建筑基础工程建设的发展,在实际的高速公路建设中,路桥过渡段建设十分常见,路桥过渡段建设是高速公路建设中十分重要的施工项目。由于在路桥过渡段建设时,常存在一些路基或路面沉降、沉陷等工程病害,因此,路桥过渡段的质量控制工作十分重要。本文对高速公路工程路桥过渡段质量控制进行了研究分析,同时提出了一些施工措施,以期为路桥过渡段建设工程的施工环节提供技术参考。

关键词:高速公路工程;路桥过渡段;质量控制

一、高速公路工程路桥过渡段施工的重要性

在高速公路工程中,过渡段是路基与结构物(桥梁)等衔接时需特殊处理的地段,是路基不均匀沉降控制的关键。在实际施工中,由于路基与桥梁连接处的地基软土较多、或填料质量不达标等因素,导致过渡段路基与桥梁结构刚度存在差异性,则很容易引起地基沉降或沉陷。一旦在过渡段出现沉降差或沉陷现象,则将无法保证行车的平稳性,这时,在此路段内就很容易引起跳车现象的发生。可见,路桥过渡段的施工是确保公路工程质量安全的关键,是保证行车安全的关键。

在高速公路工程中,针对不同的区域地理情况,路桥过渡段选材和施工的技术性要求很高,选择科学的填料、器械、工艺和检测方法是实现过渡段质量控制的施工基础,这些工作为规避路桥过渡段路基或路面沉降和沉陷奠定了施工技术基础。对高速公路工程路桥过渡段的有效施工和质量控制,能够促进道路有机性和整体性提升。应用于过渡段连接的技术措施,是使道路和桥梁实现紧密结合的重要手段,其不仅保证了路桥过渡段的施工质量,还有效地提升了路桥过渡段的施工效率。对路桥过渡段进行质量控制,是降低地质和施工不良等因素对道路施工带来影响的重要的质量安全管理措施。

二、高速公路工程路桥过渡段施工存在的问题

1、过渡段出现沉降差现象

一般而言,施工单位在对路桥过渡段进行施工的过程中,很难做到无孔隙填料,因为目前的压实设备能够达到的压实效果,在技术上尚不能实现完全的无孔隙填料。因此,在施工完成后,路桥过渡段面临通车的荷载力、填料的自重力等多种压力作用,继而增加了填料被压实的程度,这样一来,就产生了路面沉降。

使公路桥梁间的过渡段出现不均匀沉降的原因还有很多,例如:其一,对桥头软土地基的处理不完善,这种不完善主要表现为桥梁设计的不完善,设计中对地质钻探孔的数量设计不足、或钻孔深度设计较浅,进而使施工人员不能够及时发现软土地基,软基得不到良好处理,则通车后桥头很容易出现跳车现象;其二,施工中应用的过渡段施工方法不当,也容易导致沉降现象的发生。搭板施工方法在过渡段的施工过程中较为常见,然而利用搭板结构后,桥头搭板经常遇到断裂问题,继而引起过渡段不均匀沉降。

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在一般的路桥过渡段的施工中,施工应由建筑下部开始,在桥台施工完成后再对台后路基进行填筑。但很多路段都先让路基成型,对过渡段的填土操作则放于最后,这样一来,在紧张的工期要求下,对压实的质量进行有效控制的工作难度将上升,因而,沉降差的产生实际上是很难避免的。而沉降差一旦产生,凡是经过该路面的行车,很容易产生跳车现象,跳车现象则影响着车内人员的舒适度,同时对行车安全造成了影响。

2、过渡段出现沉陷现象

公路和桥梁连接路段的路基和桥台间存在较大的刚度差异,这是造成路基或路面沉陷的主要诱因。其中,路基的强度得不到提升,主要在于填料环节中的填料固结程度不高。一般而言,如果改变路基和桥台间刚度的渐变性,使二者间的刚度达到均匀性和平衡性,则能够有效控制沉陷现象的发生。

在路基填土施工环节,施工单位人员应用压路机进行操作的难度较大,这是由于路桥过渡段相应部位较为特殊,这种位置的特殊性影响着机械碾压的效果,进而使台后填料施工无法实现有效的压实,填土就很容易形成沉陷。另外,一般而言,针对路桥过渡段进行施工质量控制的难度也较大。因为在施工控制环节,以桥梁先行施工为控制原则的管理方法较为常见。桥梁建好后再进行集中形式的路基填筑作业,往往会使路基填筑后缺少足够的进行静置沉降以及趋于稳定的时间,使公路运行初始阶段产生过大的沉降变形、裂缝和路面积水等现象,从而影响该路段的行车质量。

三、高速公路工程路桥过渡段施工措施

1、合理进行过渡段的填料选择

填料的质量对路桥过渡段的施工质量的影响极大,填料的质量不合规将很容易造成该路段的行车质量水平的下降。如果控制不好填料的质量,路桥过渡段的施工难度将增长、同时工程维修成本也将增加。在实际的施工环节,应以选择能够满足路基压实度需求的填料为主,保证填料质量符合规范要求。

一般而言,要保证填料的质量,就应科学合理地进行选料。选料时,针对桥梁台背路堤的选料,应注重填料的级配,挑选级配好的天然砂砾、不含粉与细砂的砂类土、透水性强的材料回填,严禁使用强度小或风化严重的石块进行回填。

在选料时,可以有效地利用参数分析方法,帮助提高选料质量。例如:借助有限元模型分析路堤填料对路堤沉降影响度,计算应用碎石土、6%灰土及砂砾的具体参数,这些参数内容应包括:密度、压缩模量、泊松比等。使用参数分析法有利于达到符合规范标准的选料效果,即应以《公路路基设计规范》中的相关标准为选料标准,使桥头路基压实度保证在96%以上。另外,还需要注意选料后的运输问题,对比各个材料源与施工现场的运输距离(参数),进行有效的成本控制。

2、优化过渡段结构设计

优化路桥过渡段结构设计,是为了对可能使路段形成沉降和沉陷等不利现象的因素,进行考察和分析,从而通过创新和优化设计方案来避免这些情况的发生。在高速公路工程建设的过程中,要控制路桥过渡段的施工质量,就应采取科学合理的设计来控制该路段的沉降现象的发生。

第一,严格依照《公路路基设计规范》进行路桥过渡段的设计工作。例如:如果路桥过渡段采用的是倒梯形设计,则过渡段的底端长度就应该按照路堤的填石高度设计,使其保持在路堤填石高度的3倍以上。

第二,设计应注重成本控制。优化的设计应该建立在成本控制的前提下,即对用料用工成本进行了控制,又对施工质量形成的保证。例如:对过渡段底端长度的设计,可以采取如下方案。选择使用砂砾填筑过渡段,而在过渡段外的路堤则采用细粒土填筑。由于细粒的成本远远低于砂砾,同时细粒填筑的孔隙小并有利于压实,因而这种设计不但降低了施工填料成本,同时避免了路桥过渡段沉降现象的发生,在一定程度上保证了施工质量。

3、加强过渡段施工工艺控制

加强对路桥过渡段施工工艺的控制,应注重以下施工技术的处理工作:其一,施工准备和施工过程控制。这项工作的重点在于:在施工准备时,应对材料拌合站、材料、基坑和基地处理等涉及施工的内容进行准备工作;在施工过程中,应将材料拌和、材料摊铺、碾压、检测和验收碾压质量等作业内容提至施工控制重点范围。其二,施工技术要点控制。施工技术要点十分关键,它直接关系到施工质量,实现路桥过渡段施工中对技术要点的控制,是保证过渡段施工质量的关键。例如:在对搭板进行设置时,要控制搭板与路面形成反向坡度和拉小沉降差,可以采用水平锚固来解决这种受力失衡的问题;地基的细致处理也是一项技术性的施工内容,在加强软基时,可以利用换土、减少附加应力以及排水固结等方式处理软基。

参考文献

[1]郭春兰,郭良山.路桥过渡段设计与施工过程质量控制措施分析[J].四川水泥.2016(12)

[2]魏延丽.浅谈路桥过渡段的设计与施工技术[J].工程建设与设计.2018(14)

[3]张华斌.公路工程路桥过渡段施工质量控制要点[J].交通世界.2017(11)

论文作者:刘开巧

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第31期

论文发表时间:2019/1/11

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