摘要:道桥过渡段是施工的薄弱环节,是道桥出现质量多发地带。在道桥使用过程中,由于过渡段在施工时未达到标准,在自重荷载和外部荷载作用下往往使得此段发生不均匀沉降,即出现桥头跳车现象,这是道桥过渡段最常见的质量缺陷之一。
关键词:道桥过渡段;路基;施工
引 言:随着中国公路建设的高级公路的可靠性、舒适性的快速发展,安全问题越来越突出,越来越重要,路面平整度也越来越引起人们的关注。在这种情况下,公路施工技术,如采用先进的施工工艺和材料的质量来合理地建造公路路面结构过渡段的形式是一个特别重要的问题。
1路桥施工工程中过渡段存在的主要问题
虽然管理单位和施工人员对桥头跳车的巨大危害已经有了一定的认识,和足够重视,在工程施工设计中也采取了大量处理措施,但是收到的效果仍然不尽人意。
1.1路桥过渡段产生的沉降问题
在施工期间,虽然经过压实设备的多次碾压,但是填充物之间的空隙仍然不可能完全消除。在线路通车以后,在填充物自身重量和车辆荷载的作用下,填充料被压缩的逐渐失去空隙,因此产生塑性变化,路桥开始变形。当然不同性质的填充物的沉降程度是不相同的,在相同的压力下,强度较低刚度较小的填充物和强度高刚性大的产生的变形大得多,所以过渡段中要使用刚度高、强度大的材料进行填充。另外,在一般工程的施工中,常常是工程的下部先施工,等到桥台完工后再进行桥台路基的填充,但是在一般路段的施工建设中,大部分是路基先完成,过渡段填土的施工工程到工程后期完成。由于赶工期,填土的压实控制不够严格,造成填土出现沉降变形。因为桥头路基位置在工程中比较特殊,桥台在最后填料时常会因为作业面小而使压实机械无法充分压实,这是造成路桥过渡段产生沉降的重要原因。
1.2路桥过渡段路基路面沉降
路桥过渡段沉降的根本原因是桥台与路基的刚度差异差距是巨大的,路基填充料固结程度比较差且强度较低,在施工建设中需要改变两者的强度差,使桥台和路基的刚度能够均匀变化。我们找到过渡段刚度不能均匀渐变的原因,主要有两点,第一点是路基填充物压实难度较大,很难到到施工设计的要求,在施工过程中因为路桥过渡段在整个工程中的地位比较特殊,压路机很难压实到要求的质量,造成部分填土下沉。第二点是桥梁通常被作为控制工程的重要部分有限施工,而路基工程通常是桥梁建成后施工,路桥过渡段往往被集中填充,几乎没有趋于稳定和静置沉降的时间,造成运行初期沉降巨大。
2解决沉降问题的施工技术要点分析
2.1地基的施工技术
桥台地基是过渡段的关键部分,在处理地基时,要精心组织,规范施工,尽量提高其承载力,以减少沉降,避免错台。地基施工的方法很多,比如换填法、塑料排水板的堆载预压法、深层搅拌法、砂桩法,要视具体情况而定。如果地基的软土层比较浅,用换填法,在软土层上铺设垫板,把结构物的基地压力扩展到下面的软土层中,使地基稳定。如果粘性土的透水性比较低,就采用塑料排水板的堆载预压法,通过竖直方向的荷载作用使地底下的水沿着塑料排水板一直向上渗透到砂垫层当中,然后再横向的排到路堤外面,从而提高软基的坚固程度。深层搅拌法主要是利用水泥或者石灰等来加固饱和的软粘土地基,加大地基的硬度,减少沉降。砂桩法通常适用于干松砂、杂填土或者软土的地基,主要对地基土起到竖直方向的排水、置换和挤密作用,经常配合堆载预压或者超压施工,加速地基的固定凝结,提高地基的强度和整体的稳定度。
2.2台背填筑
整个台背填筑应从地基开始,逐层采取适当的加固措施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆填筑时要选好填料,应采用洁净填料,未夹杂有机质及泥块,填料级配良好且符合最佳含水量控制范围。易选用砂性土、砂砾、低等级混凝土、碎石土填筑,必要时用石灰或水泥进行稳定处理,也可采用半刚性材料填筑,填筑过程中要保证压实度。台背回填的压实质量是影响台背路基沉降与跳车的一个重要因素,台背回填处的压实宜选用小型压实机具,分层压实,厚度宜薄,一般应在10—15cm范围内。对基地压实合格后,正式填筑青石碴,每层青石碴的松铺厚度应≤20cm,摊铺均匀后,用质量为500—700kg的手推式电动夯机压实,至没有明显碾压痕迹再用灌沙法测定压实度。若合格,则转入下一层,填筑二灰碎石,对于边角部位,可用质量为500—7OOkg的小型手推式打夯机补压。质量合格后,即可转入下一层。在压实时,距路基顶面1m左右时最好用振动式压路机,或其它小型压实机械,这样分层填筑、分层碾压、分层检测,直至达到要求的标高。要做好台面排水工作,根据台背填料类型、降雨资料及渗水量等选择适宜的排水方式,以疏干台后填料的水分,一般以在填筑的工序中,穿插设置泄水管或盲沟等方式来处理排水问题。桥台背面应设置防水涂层以避免渗水对结构物的侵蚀。对于回填区顶面与底面排水,回填表面应夯实并设置截、排水设施,必要时表面予以封闭,以减少地面水下渗。
2.3设置合理的结构
由于道路和桥梁存在刚性差异,应设置缓和过渡段的刚度结构,常用的强度过渡段工程处治措施有粗粒料填筑法、钢筋混凝土过渡板(即搭板)和加筋土法等。这些处理措施通过提高路基的整体强度,来降低道桥间的刚度变化以及沉降差异,以减少路桥间的不平顺,从而防治或避免桥头跳车现象。另外,针对道桥过渡段的问题,应采用有利于减少道桥过渡段沉降的桥台结构,在桥台结构施工前填筑,这样有利于大型机械碾压,使压实度更容易达到设计要求,从而为整个道桥过渡段的建设奠定好基础。在设置搭板时,一种方法是在搭板长度范围内,在车辆荷载作用下,路面的弯沉逐渐变化,这种方法会给实际施工带来很大困难。另一种方法是采用预留反向坡度,就是让搭板与桥台连接处标高一致,而与路面连接端则高于设计标高,形成一个预留的反向坡,坡度的大小,根据路桥之间的沉降差而定。这个方法的关键点在于考虑到了路线纵断面平顺的前提,从而更精确地确定沉降差和预留反向坡度。
2.4严格设计和施工程序
道桥过渡段的施工设计要全面,要完整,更要仔细。设计时对路桥过渡段施工的碾压过程要考虑周详,对填料的要求要严格,对桥台后的排水设计要周全。设计要按规定操作,不得私自更改施工各个细小项目的标准。设计前要有足够的探查考量,避免未能及时发现软基存在,或对软基范围和深度不明确,使软基处治设计不能达到规范要求。软基路段地基沉降引起的桥头跳车现象的发生,其原因主要就是设计施工图时,地质勘察布孔过少,所以要重视设计的准备工作,为施工的实际作业提供最佳的依据和方案。要严格施工工序,确保高质量地完成任务。施工技术人员要将一步步工序落实到位,按照设计和规定的工序,仔细认真组织施工,切不可因为工序难、成本高而违章操作、偷工减料,也不可因为赶工期而应付了事,这样造成的后果可能会超出预想,避之不及。
结束语
公路建设的快速发展还要靠大幅提高公路建设技术,提高公路的可靠性、舒适性、安全性来推动,公路路面的平顺度得到提高。如使用先进的施工工艺和高质量的材料建合理设公路上过渡段的路面结构形式就是其中尤为重要的方面。在路桥过渡的地方,因为路桥结构刚度差引起的过度变化对快车的影响远远没有因为路桥结构的沉降引起的路面玩着变化明显,要根据实际工程需要,进行科学系统的全程管理,在路桥施工中应探索采用先进的施工工艺,才能保证路面的质量,提高工程的性能,减少路桥沉降提高社会效益。
参考资料
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论文作者:韦帆
论文发表刊物:《基层建设》2018年第18期
论文发表时间:2018/7/18
标签:桥台论文; 路基论文; 地基论文; 压实论文; 路面论文; 刚度论文; 填料论文; 《基层建设》2018年第18期论文;