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路桥过渡段结构设计与施工控制技术分析

2020-11-28

中国科技纵横 2020年15期
关键词:路堤路桥填料

(湖北省交通规划设计院股份有限公司,湖北武汉 430000)

0 引言

近年来,我国经济发展迅速,人们生活质量不断提高,汽车保有量逐渐增加,日常出行越来越频繁。路桥工程作为城市交通运输的主要载体,在这一发展背景下,其建设规模也不断扩大,为促进社会发展奠定了良好基础。然而,路桥工程投入运行后,受自然因素、气候条件、车辆负荷等因素影响,容易导致桥梁端位移或桥跨结构变形等问题,严重影响了工程正常使用,为来往行人以及车辆造成巨大的负面影响[1]。另外,在路桥工程施工过程中,受沥青自身收缩效应等因素制约,也会导致桥跨结构产生变形现象,如果没有及时处理,容易引发路桥工程路面塌陷或裂缝。为避免这一问题,需要科学设计路桥过渡段结构,严格控制施工技术,有效提高路桥工程整体质量,为行人、车辆提供安全保障。

1 路桥过渡段不均匀沉降的危害

路桥工程在施工过程中,引发过渡段沉降不均的因素有很多,一旦产生这一问题,将会为施工单位以及社会群众造成巨大损失。具体可以从以下几点进行分析:路桥工程过渡段沉降不均会导致路面塌陷,使得工程无法正常使用,从而影响交通运输有序性,为行人和车辆带来安全隐患。第二,不均匀沉降还会增加行驶车辆与路面之间的摩擦力,在长时间的摩擦作用下,路面破坏速度会不断加快,导致路桥工程质量问题进一步扩大。第三,不均匀沉降造成路桥工程路面不平整,导致雨天路面低洼处大量积水,如果没有及时排出,雨水会沿道路缝隙不断下渗,从而破坏路桥工程下层结构,严重影响路桥工程载荷能力。第四,如果车辆在路过不均匀沉降路段时行驶速度过快,会产生较大冲击力,导致车辆在行驶过程中产生“跳车”现象。在长时间冲击力作用下,路基会不断下沉,最终导致桥梁结构遭到破坏。

2 路桥过渡段结构设计方法

2.1 变形控制方法

想要避免路桥工程过渡段产生变形问题,需要从两个方面进行分析:第一,设计人员应严格按照《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》相关条例进行分析,将路桥连接位置的最大沉降值控制在10cm以内。第二,结合路桥工程运行情况进行分析,可以发现,如果路面局部纵坡超出5%,车辆在行驶过程中会产生晃动现象。因此,在设计过程中,需要将路面局部纵坡控制在5%以内。

路桥过渡段地基条件和路基条件,在桥头引道路堤填筑时,如果选择土工合成材料加筋路堤,并不能有效提高地基承载力,也无法阻止地基沉降。只有地基具备足够大的承载力,在路堤自重和车辆荷载作用下不致破坏,从而产生较大沉降,土工合成材料的加筋才能够产生效果。

2.2 缓和过渡段设计方法

路桥工程具有范围广、周期长特点,在施工中存在不同的结构形式,不可避免地会遇到从刚度较大的混凝土桥台结构过渡到软土路基结构的问题,由于强度存在巨大差异性,导致工程投入使用后受客观因素影响产生变形、塌陷等问题。为避免这类问题产生。需要在处理软土地基结构过程中,通过设计缓和过渡段,从而为提高工程质量奠定基础[2]。土工隔栅是路桥工程中缓和过渡段常见的一种材料,具有应力、应变分散特点,应用该材料,能够保证其与土基同时承受车辆荷载以及土体自重。通过约束土体变形、控制路基位移,有效提高路桥工程整体稳定性[3]。另外,在选择土工隔栅过程中,需要严格按照相关规范确定其位置和长度。

3 路桥过渡段结构施工控制措施

3.1 科学选择填料

填料是路桥工程过渡段结构施工的重要组成部分,能够直接影响施工质量。在选择路堤填料过程中,需要优先使用渗水性较好的材料或者干容重较大的砂土。如此能够充分满足工程施工稳定性和压实性需求。在此过程中施工单位需要注意不能使用淤泥、沼泽土等填料。另外,选择路堤填料后,施工单位需要严格按照相关规范对材料进行科学试验,保证填料液限、塑限、击实度等达到工程需求。

3.2 土基处理措施

在路桥工程过渡段结构施工过程中,只有提高土基荷载力,才能够有效解决路桥过渡段沉降不均这一问题。近年来,我国出台的相关规范和政策中,涉及到诸多土基处理措施,其中包括强夯法、塑料排水板法、爆破法、水泥粉喷桩复合地基加固法等。虽然每种方法都具备其鲜明的优势和特点,但适用性也存在较大差异。因此,施工单位在土基处理过程中,需要严格按照工程实际情况以及成本预算进行分析,选择最佳处理方式,为提高工程质量奠定基础。例如:在路桥过渡段土基处理过程中,如果选择水泥粉喷桩复合地基加固法,可以有效提高土基承载力,但是这种方式也存在一定弊端,即造价高、工期长,不适用于短期工程和造价较低的工程。

3.3 提高施工组织能力

在路桥过渡段结构施工过程中,需要施工单位尽量提高软土地基路段施工效率,尤其要缩短桥台路段施工时间。如此能够在一定程度上增加预压时间,从而有效控制过渡段结构沉降不均问题。另外,施工单位应在桥台位置设置搅拌桩过渡段,设置完毕后需要在末端位置和袋装沙井位置增加土工织物砂垫层,从而避免过渡段结构变形。桥台结构施工完毕后,需要施工单位及时展开过渡段路堤施工和填土路堤施工。在施工过程中,需要施工人员同时开展锥坡预压填土和路堤的填筑和压实工作。为强化填土压实程度,需要采用大型碾压设备,如果在实际施工过程中,施工范围无法满足大型碾压设备自由运行,可以利用小型振动压实设备代替。除此之外,在实际施工过程中,需要施工队伍优先展开深层软土地基施工和桥头高路堤施工,而后展开静置预压,直到满足工程需求和相关规范为止。

3.4 做好台背路堤填筑前的排水工作

在实际施工中,施工单位应严格按照相关规范展开台背路堤施工任务,并选择透水性好的砂砾或碎石进行填筑,从而提高路基稳定性,减少台背沉陷。在施工过程中,无论选取任何填筑材料,都有效控制含水量。并且施工人员在回填时要采用分层方式,填筑厚度控制在15cm以内。分层填筑能够充分保证摊铺厚度均匀、平整。与此同时,在雨季回填过程中,台背填筑面需要做成4%左右的坡度,为排水工作奠定基础。在排水过程中,施工人员需要通过设置横向泄水管方式将填土中的水排出,从而满足填土压实需求。结合以往施工经验总结可以看出,采用这种方式施工,能够有效提高填土承载力,为台北路堤填筑施工奠定良好基础。

3.5 科学控制大面积施工位置

在路桥过渡段大面积位置施工过程中,需要施工人员提前做好试验工作,并结合最佳试验结果相关参数和工艺技术展开施工。同时,在施工过程中施工人员应掌握技术规范和施工标准,并严格按照施工流程操作,从而提高施工质量。

4 结语

综上所述,路桥过渡段结构产生不均匀沉降,不仅会直接影响道路桥梁工程的正常使用,为交通运输带来负面影响,而且无法为行人和车辆提供安全保障。这对城市日常交通发展而言无疑是巨大障碍。为了避免路桥过渡段结构沉降不均引发的安全问题和质量隐患,需要施工单位认识到结构设计与施工控制的重要性,并在现有基础上不断优化和完善,从而有效提高路桥工程的整体质量。

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