摘要:笔者主要从沉降原因、基于路桥沉降段路基路面施工技术要点等几方面概述了本文主题,旨在与同行共同探讨学习。
关键词:道路桥梁;沉降段;路基路面;技术要点
一、道路桥梁路基路面沉降的危害
我国有许多的交通事故是因为道路桥梁沉降路段的搭板断裂以及不均匀沉降导致的,如下图 1 所示一辆汽车在道路桥梁沉降段路基路面出现的跳车现象,再现这种情况时相当危的,极其容易导致交通事故的发生,并且汽车轮胎摩擦受损严重,影响汽车的使用寿命,所以提高道路桥梁段路基路面的施工质量非常重要,增加公路整体的平整性有利于提升交通行车安全性。
图 1 道路桥梁沉降段路基路面汽车跳车现象
二、沉降原因
1.桥台背路堤压实度不足
因为台背填土技术工艺的难度较大,所以在其实现公路工程设计标准的时候,还存在着一定的难度,标准要求采用桥台后背填土处理,对桥梁通道、涵洞施工设计进行施工,进而达到了其目的。在工程施工阶段,因为施工技术操作工艺及其手段的十分繁琐,并且其工程的施工影响因素较多,比如:施工技术水平、施工材料、施工设备等,若是任何一个环节出现问题,都将会影响到台背填土的质量问题出现,造成道路桥梁的沉降问题出现。与此同时,因为交通量较大,道路桥梁所承受的压力符合较大,使得地基的塑性出现变化。另外,在自然、气候双重作用下,使得道路桥梁工程在长期使用中,出现了差异沉降的问题,对路面的平整度造成影响。
2. 地基处理不合理
在道路桥梁的通车过程中,经常会遇到车辆桥头跳车的现象,导致这种现象的主要原因就是地基的沉降问题,所以我们应该需要加强地基的处理问题,对于软土地基的处理,需要对施工图进行合理的设计,按照相关的标准来布置钻孔的深度和数量,这样才能准确的发现软土地基的深度和范围,此外,还应该对软土地基的具体参数进行计算,使其满足实际施工需求,从而避免路桥软土地基发生不均匀沉降的问题。
3. 桥头结构设计不合理
在现阶段,对于路基的处理手段主要是利用粗粒料填筑法进行加固,采用了混凝土钢筋搭板法固定及其增加地基的钢筋量法。以降低道路桥梁工程地基的不均匀沉降,促进路桥工程的稳定性与平稳性。应用其方法,对内部结构进行调整,增加了路基的强度,避免因为不均匀沉降造成的桥头跳车现象。但是其理论应用到实践智慧,真实的使用效果并未达到理想的状态,仍存在着桥头跳车的现象,由此可见结构设计的不合理还是存在。
4. 软土地基施工不合理
道路桥梁工程中出现地基沉降问题一般是由于在地基施工过程中软土地基施工不合理造成的,如果施工队伍没有严格的按照施工设计图纸进行施工的话, 设计师设计的钻孔深度和数量、路面厚度等没有达到相关设计标准时,施工队伍测量地基的深度和范围就可能不准确,确定不了地基的软土层位置,施工完成后的道路桥梁路面就会存在很大的隐患。
三、常用的沉降段路基路面的施工方法
1. 砂砾回填法
为了提高路基承载力,施工单位通常会采用砂砾回填法,这样可以增加地基的强度,在不同的工程项目中,对砂砾的颗粒大小和用量都有所不同,为此,需要结合具体的工程实例,合理的对砂砾颗粒大小和用量进行计算,满足实际的工程施工需求,对于需求较大的工程,可以在引道下方增加碎石等骨料,并以填筑的形式进行填充。
2. 桥头搭板方法
桥头是否跳车是衡量路桥施工质量的重要评价标准,对于软土地基而言,很容易产生这种现象,为了解决这样的问题,通常采用桥头搭板的方法,将搭板搁置在填土与桥台之间,以增加软地基的抗剪能力,在沉降段路基路面上会不断的转动,避免了路基路面的坑洼不平,对行驶的车辆起到缓冲作用。
3. 地基灰土回填方案
灰土具有较高的强度和抗水性,对已开挖的基坑进行回填,灰土逐渐硬化,增加了土壤颗粒间的附着强度,同时可以提高回填土的密实度,对遭受反复碾压的路基起到一定的缓解作用,避免路基经受巨大压力而发生变形。
四、基于路桥沉降段路基路面施工技术要点
1.搭板的设计
搭板的设计方法主要有以下 3 个方面:(1)就是车辆的负荷,会在一定程度上导致道路桥梁出现开裂,这种现象的发生为道路桥梁的施工提出了更高的要求。(2)在对搭板进行设计时,要尽量保持与路基路面顶面的平行,也就是要保持桥梁的底层与搭板的顶面平行。(3)要保证搭板的顶面与正常路段的路基顶面高度保持一致,这种设计主要是为了更好地解决桥梁与路基之间的过渡问题。
2. 精准的台后填筑
路基路面开挖、材料填筑、压实这三道工序共同影响着后台填筑的最终质量。道路桥梁沉降段路基路面开挖施工中,横向通道与纵向全宽是两种主要掘进方式,在实际施工过程中也可能依据实际情况把两种方式结合起来使用;对路基进行材料填筑是为了增强路基的承载能力和强度,进行填筑之前要先对开挖后的路床进行全面彻底的清理,之后依据路基土层特质进行分层检测、混合填筑。填充材料的选择要充分考虑到材料与土层的物理兼容性,保证混合后会起到加固作用,并且不会受外界环境影响发生形变。此外,为避免填料添加量过多或过少出现路面开裂等隐患,还要保证填料之后的路基厚度与路面厚度一致。填充材料还要具备挖取方便、容易压实、强度高、水稳定性好等特点。
3. 保证路基路面排水通畅
在路桥的建设中对沉降段而言,水会严重影响路基稳定性和承重性。故路基路面的排水问题也是路桥建设中不可忽视的重要一环。路基路面沉降段排水常采用截水沟、边沟、急流槽和地表排水管等方式,除此之外还利用浆砌片石或者混凝土预制板来加固沟渠。通常情况,
地面和地下排水沟渠的设置,宜短不宜长,避免水流过于集中,可以及时进行疏通和分流;路基排水问题要结合当地水文条件等实际情况,就地取材,以预防为主;为减少水对路面的破坏作用,应该尽量避免水进入路面结构,保证排水畅通,能够迅速排掉路面结构内的水。
4. 控制路桥沉降段路面变形
在严控路桥的沉降段的路面变形过程中,也应对工后沉降幅度进行控制,以及加强对道路桥梁交界处的不均衡沉降控制。因此,在进行施工设计时,利用电脑数据进行模拟实践的方式来测量出沉降的幅度区间,以得出工后沉降的基本范围,并根据施工要求,进行施工技术调整,使之沉降差异保持在 10 厘米间,并使之在三个月间的沉降幅度差保持在最小。模拟沉降区间在达到施工要求后在进行实际施工,以减少人为经验误差的产生。故而,道桥施工单位设计人员应在施工前进行模拟实践,从而得出实际有效的施工方案,以使施工技术能够达到控制路桥沉降段变形的目标,进而实现路桥沉降段路面的合理结构设计。
5.地基处理及加强维护
处理好地基问题,可以有效改善桥头跳车问题。换土垫层、挤淤置换排水固结、强夯法等都可以用来处理软土地基;实际施工过程处理方式的选用应根据具体情况进行选择,最终改良软土地基或形成双层地基,提高地基承载力减少沉降。例如沟壑路段,由于土壤孔隙大,含水量多,可同具有黏性土层换土。还需要注意的是,原本地层的平衡状态在进行路基修筑作业时已经被打破了,已经对路基形成一定的荷载作用力,因此,对路基进行加强维护也是必不可少的一项工序。根据路基维护加固的部位不同,
有坡面防护、冲刷防护、地基加固等不同措施。比如路面泥土、沙石长时间经受雨水冲刷或者被暴雨、洪水带走,减弱路面稳定性,形成安全隐患,可以通过种植易生长、根系发达的植被来加固土壤层。对于厚度不足 3 厘米的浅层软土地基,可以先平铺路基土层,然后填筑路基材料,可避免路堤与桥台之间出现沉降差;软图层较厚时,应在其上面修筑高路堤。
结语
综上所述,路桥建设中最影响交通安全、危害最大的就是在道路桥梁过渡段出现的路基及路面的沉降。道路桥梁沉降段路基路面的施工要集中团队的力量,注重施工工程的细节,结合各方的信息为道路桥梁沉降段路基路面的施工提供可靠的理论基础。处理好不均与沉降现象,减少高速公路建成之后出现的跳车现象,减少人们出行时的不便,真正实现城市让生活更美好的目标。
参考文献
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[4]李志明.路基路面施工中的精细化管理措施[J].黑龙江科技信息,2013.
论文作者:卢家豪
论文发表刊物:《基层建设》2017年第30期
论文发表时间:2018/1/17
标签:路基论文; 路面论文; 桥梁论文; 地基论文; 道路论文; 桥头论文; 施工技术论文; 《基层建设》2017年第30期论文;