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高等级公路路桥过渡段的施工质量管控举措探讨

2020-02-28贺妮娜

绿色环保建材 2020年2期
关键词:施作桥台路桥

贺妮娜

中铁北京工程局集团第二工程有限公司

1 路桥过渡段的沉降病害机理

高等级公路的桥涵施工中,由于路基与桥梁接茬位置刚度的差异,使得在外界荷载的长期作用下,桥台与路基沉降不一致并在路桥过渡段出现一定的沉降差,以致桥面与路面间形成显著的台阶或纵坡的变化,在有车辆通过的情况下就会出现跳跃或冲击,即为常说的“桥头跳车”。这一现象不仅会影响车辆行驶的安全性与舒适性,而且还会加剧过渡段路面开裂、伸缩缝等的破坏而缩短桥梁的使用寿命。

造成过渡段出现这一病害的成因主要为:首先,路基与桥台连接处所用材料刚度有所差异,其中,桥台为刚性体且基础处理相对较深,而路基为柔性体,在外界荷载的影响下会使路基出现较大的压缩形变,而相对于路基的沉降,桥台的沉降较小基本可忽略不计,此种情况下就出现了一定的沉降差;其次,前期设计不当、考虑不周,或是施作过程中路堤压实度不达标、排水防水不到位等,均会导致路基与桥台的连接位置在外界车辆荷载以及结构自然沉降的作用下出现塑性变形而造成沉降不一致,进而导致“桥头跳车”而威胁上行车辆的行车安全;此外,由于前期勘察不到位或设计缺陷,导致未准确探测软基的实际情况,使得后期处理所选参数与软基实际情况存在较大差异,以致过渡段软基处理不当而出现不均匀沉降。

2 高等级公路路桥过渡段的施工质量管控举措

2.1 事前质量控制

事前(即前期准备阶段)质量管控是对影响工程施工质量因素的主动控制,是保障工程质量的必要前提,对此,为有效提升高等级公路路桥过渡段施工作业质量,务须全面把握并做好施工前期的各项准备工作。

(1)结合公路工程项目实际与既往类似工程实践经验,建立切合本项目实际的质量管控制度体系,并根据项目人员的实际配置情况,成立项目质量管理组织机构,从而形成有效的管理制度与约束机制。

(2)制定切实可行的质量管控计划,明确不同阶段各作业人员及部门的职责,做到“谁施工,谁负责”,并结合路桥过渡段施工实际制定完善的工艺工法、作业指导书及质量管控举措。同时,针对路桥过渡段极易出现的不均匀沉降情况,务须编制周详的施工组织设计,以有效减少与规避路桥间的沉降差,并对过渡段施工重点及难点,制定周详的操作及质量检验流程,进而为过渡段质量的有效确保提供保障。

(3)组织技术与管理人员结合公路路桥过渡段实际,对设计图纸进行细致解读与审核,以便更好掌握工程特点、难点以及重点部位的质量控制要求,对于图纸审查发现问题的应及时上报予以变更,避免问题遗留而造成技术或质量问题。

(4)对施工所投入的材料、设备等,应严把质量审查关,对质量检查发现问题的务须立即处理,从而确保材料、设备等的质量能够满足施工所需。同时,对施工作业队伍予以严格筛选把关,以有效确保全数作业人员整体技术水平满足施工作业的相关要求。

(5)项目开工前,应积极组织作业人员进行试验段试铺,进一步明确施工机械规格与组合方式、松铺厚度、最佳含水量、分层填筑、压实参数及方案的选择等,并为后期施作过程中相应作业参数的优化调整提供参考,以有效减小路桥间的沉降差。

(6)相应技术人员应于动工前对施工作业队伍的全数作业人员做好技术交底与班前教育,交底内容包括具体详细的作业方案、施工工艺、作业参数以及质量标准要求等,从而为后续施工的顺利开展提供根本保障。

2.2 事中质量控制

(1)妥善处治软弱地基。实践发现,软基处理是影响过渡段施工质量的关键性要素,一旦处理不当就会导致过渡段路基出现明显沉降,因此,务须对其施作质量予以严加把控,进而有效减小过渡段沉降差,降低桥头跳车的发生率。首先,合理选择软基处理方法,当前软基处理较为常见的方法有换填法、排水固结法、抛石挤淤法、强夯法、超载预压法、水泥粉喷桩复合地基法等,而为保证软基处理的质量与效果,通常采取多种加固技术相结合的方式予以处治。同时,在实际软基处理方法的选择时,还应结合工程实际、土层性质以及路堤填筑高度等实际情况予以综合分析选择适宜的加固处理方式,以有效改善软弱地基性能,提高地基承载能力,减少软基沉降现象,从而有效缩小桥台与路基间的沉降差。其次,若需要在较厚的软弱地基上修筑路堤时,在填筑材料的重力作用下或导致软土向四周挤压,从而使基桩承受较大的作用力,造成桥台出现水平位移或转动而损坏桥梁支座、桥面等。对此,可采用轻质填料、桩板法或支撑连续板等措施有效规避路基沉降的出现。

(2)合理选择路基填料。路基填料质量是否达标直接关系着路基填筑的作业质量,对此,应于回填作业时全面紧抓路基填料质量管控。首先,路桥过渡段路基填料多选择强度高、透水性良好的材料予以填筑,例如级配碎石、砂砾、水泥稳定土以及A、B组土填料等,且禁止使用淤泥、强度低以及含有树叶、草皮等杂物的土作为填料。其中,级配碎石主要是将粒径大小不一的集料按照相应比例掺合而成,填筑所用集料应为材质优良,且片石、针状石含量应<20%,黏土及有机质含量应<2%,强度差易碎者应<10%,并按照压实的相关要求进行配比试验,以进一步确定填料的配比,于后期拌和阶段严格依照确定的配比予以拌制,并严格控制其含水量满足填筑作业的相关要求;水泥稳定土是指将水泥、土、砂、水等原材按照一定比例搅拌均匀,所有原材的规格、性能参数以及所占比例等务须满足相关标准要求;A、B组土填料包括A组优质填料+B组良好集料。

(3)严控压实作业质量。台背填筑的压实质量是台背路基沉降与跳车的重要影响因素,一旦处理不当就会导致不均匀沉降、桥头跳车等情况,对此,务须严格依照压实质量要求实施压实作业。首先,回填料运至台背位置后,按照分层填筑、分层碾压、分层检测的流程进行作业,每层填筑厚度按照压路机的振压作用程度予以确定。其次,碾压作业的过程中,使用振压机按照稳压→振压→静压的顺序依次实施碾压,直至无明显碾压痕迹,碾压时应控制最佳含水量<2%,压实度≥96%。在实施碾压作业时,不仅要确保压实度达标,而且还要避免振压机振动对台墙造成损坏,具体要求为:首先,在检测填筑松铺厚度、摊铺平整度以及最佳含水量等各项参数均满足要求后方可实施碾压作业;其次,根据试验段所确定的松铺厚度、压实遍数等实施压实作业;另外,碾压作业时,台背路堤填土与路基土方连接位置采用振压机振动碾压,而为避免振动力对台墙造成损坏,对于桥台附近位置可采取不振动静压的方式予以压实处理,直至压实度达标。

(4)妥当施作桥头搭板。合理设置桥头搭板能够将桥头与路堤纵向坡度变化控制于允许范围内,从而有效减小桥台与路基沉降差,避免桥头跳车。其中,搭板的近台端与桥台通过锚筋连接,搭板远台端与路基相连,而为避免路基沉降导致搭板出现滑移,还应于搭板与台顶间设置锚栓。其中,搭板长度须依照路基预估沉降值予以综合计算后确定,通常为3cm~15m,当搭板长度>8m时,应采取两段或三段予以分段。

(5)做好台背排水处理。如若过渡段排水处理不到位,极易导致水沿桥台与路基的连接处下渗而降低路基稳定性,从而加剧过渡段不均匀沉降的可能性。因此,务须结合台背填料、降雨情况以及渗水量等多种因素予以综合考量并选择合理的排水方式。通常,可于台背回填前先进行泄水管或盲沟的设置,具体做法为先处理好基底,然后填筑横坡为3%~4%的土拱,再于土拱上挖宽40cm~60cm、深30cm~50cm的双向坡地沟,而后在台背后铺一层隔水材料,并在地沟周围铺设Φ>10cm的塑管(塑管上设有梅花形布置的小孔),塑管出口延伸至路基外或桥头锥坡外。塑管四周先填筑大粒径、透水良好的砂石,然后依次分层填筑台背透水填料。

2.3 事后质量控制

事后即完工后的质量控制主要为过渡段的质量自检及验收,对于回填完毕的桥台,应严格依照填筑材料的不同,选择相对应的检测方法。例如,采用灌砂法、灌水法等对其含水量、压实度予以检测,对于压实度检测不合格的,应及时组织人员予以处理,防止后期因压实度不足而出现不均匀沉降。

3 结语

高等级公路路桥过渡段的施作标准要求高、施作质量把控难,任一关键环节的施作把控不当均易诱发后期的“桥头跳车”。对此,相应一线技术、管理人员务须对其施作全程予以严抓管控,严把质量关,全面做好施作前、中、后各环节的相应具体管控,多措共举,力创优质公路造福人民大众。

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