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道路桥梁沉降段路基路面施工技术要点探析

2021-07-14李红岩

锦绣·中旬刊 2021年3期
关键词:跳车沉降路基

李红岩

摘要:随着经济的发展,公路建设越来越受到重视,公路桥梁常见的问题也越来越受到重视。路桥工程是一项工程量大、质量高、技术要求高的工程。目前,路基桥梁沉降段路基路面是路基桥梁施工中的一个重要施工项目,技术要求也比较严格。本文通过对路桥沉降现象的分析,结合多年的施工经验,总结了常用的施工技术。

关键词:道路桥梁;沉降;跳车;路基;路面;变形

0前言

在已建成的多条道路中,由于桥台结构处理和路基填筑、地基等原因,会产生不均匀沉降。桥头跳车现象已成为公路最常见的质量缺陷。它不仅加速了桥梁、道路和车辆的损坏,而且严重导致车辆失控,引发交通事故,严重威胁人身和财产安全。因此,公路桥梁的不均匀沉降问题在公路建设、监理和施工中越来越受到重视。

1.道路桥梁发生沉降的原因

沉降成因:道路桥梁发生沉降的根本原因在于桥台和邻接路段的沉降差异超过了一定的界限值,导致了沉降的产生,同时也引发了桥头跳车这一现象的发生。

1.1台背地基发生变形

桥涵结构地基的变形多发在沟壑地段,这一地段地基具有较大的土壤孔隙比、较低的地基强度、较高的含水量以及较大的压缩性,使得填筑的路基非常容易出现大幅度的变形。相比一般路段,桥头段的路堤通常填筑的高度会高出 5 ~ 10 cm,对于基底来说,这部分高出的路基就会产生一定的附加应力,进而就会引发地基的沉降。如果填土容重没有不同,伴随着增加的填土高度,出现地基沉降变形的可能性也就会越大。

1.2路堤发生变形

在公路施工中,普通黏性土是常用的台背回填材质,但由于施工现场的地形以及施工具体条件的不同,压实台背土方的难度也是非常大,如果土体压实度和密实度不够,土方的含水量也达不到最佳状况,就会为沉降变形埋下隐患。这样修建的公路投入使用,由于车辆垂直荷载及路堤自重这两个层面的因素影响,路基密实性会慢慢的提升,即在一定的时期内,会出现路堤填土的现象。土体的弹塑性,加之台背填土较高和较强的柔性,比较土体与混凝土浇筑的桥台,两者的刚性差异很大,在车辆荷载的重压之下,两种不同材质构成的桥台就会产生不同的塑性累积变形。

1.3桥头搭板设置导致沉降

在路基上,桥头搭板会出现弹性支撑,支撑的着落点在牛腿上,路基的部分土体,因为其靠近桥台处,其承受的应力也就会比较小,从而产生不均匀的受力。在纵向层面,伴随着汽车荷载的不断运动,会出现两个峰值的路基应力,一个峰值在汽车荷载作用的位置,另一个峰值在搭板支承的路基端。伴随着汽车的不断移动,在汽车来到搭板末端时,搭板末端处的路基承受的纵向应力就会达到最大,对应的塑性变形程度也是最大的,所以,在搭板末端,就会发生过量沉降现象。另外,由于不能精确的计算路基沉降量,在发生较大的路基沉降變形的情况下,板后路基与搭板间出现的纵向坡度差就会非常的大。

2.道路的建设中为了避免出现沉降,应该从设计开始就予以足够重视,认真做好路基特别是软土地基的勘测与分析工作,减少避免由于设计方面的原因而出现的桥头跳车现象。公路施工作为控制桥梁引道不均匀沉降的重要的阶段,必须在施工开始就选择优秀施工队伍投入精兵强将参与施工,在施工阶段必须严格按照规范控制施工,合理确定桥台桩基、台背回填、桥头搭板等施工的工序协调和衔接,加强台背回填和桥头搭板的施工工序控制,特别是在软土地基路段应该先进行软基处理后进行桥台桩基施工,以减少路基对桥台桩基的负摩擦力。最重要的是根据道路桥梁发生沉降的不同原因、机理,我们采取不同的施工技术进行弥补。

2.1对台后填方段地基处理,不同地层采用不同方法和措施。

2.1.1针对软土地基:为了有效的控制桥头跳车,需处理好桥背软弱的地基问题。对软基目前有换土、粉喷桩、超载预压、减少附加应力、排水固结、深层揽拌和高压喷射注浆、振动碎石桩等处理方法。在具体的施工中,应该按照实际情况的不同,予以不同的选择,这样才能够提高原有的承载力,改善地基原有性能,将路堤与桥台之间的沉降差缩小,尽可能减少沉降变形,并且能够在最大程度上避免错台现象。

2.1.2针对黄土地基:其主要特点是具有湿陷性指标和压缩试验,在计算台后填方土体压力的基础上,采用地基加固处理设计,注意防排水设计,防止地基产生湿陷。

2.2在桥头设置过渡段。

在路堤和桥涵结构物的连接上,考虑结构的差异,设置一定长度的过渡段。

2.2.1搭板过渡:设置搭板可以使在柔性结构段产生的较大沉降通过搭板逐渐过渡到桥涵结构物上,不产生台阶。在设置混凝土搭板过程中,施工标准不但要符合行业的要求,也要符合国际标准。这样混凝土的平整度和表面坡度才能够得到有效的保障。在通过压路机的时候,较薄的基层就比较容易被压路机压碎。因此需要基层顶面与搭板混凝土顶面之间保持距离,底层铺设沥青混凝土时要去掉水泥碎石基层保证台背回填强度。

值得注意的是:搭板在与桥台连接的部位要特别的注意,锚栓、支座、倒角、以及天缝材料的选择。

2.2.2路面类型过渡:接线与桥台搭接时在一定长度范围(该长度可考虑与路堤高度成比例)内铺设过渡性路面,待路堤沉降基本完成以后改铺原设计的路面,该措施对水泥混凝土路面比较适合。同时还可以考虑铺土工网格,填筑聚乙烯块等方式进行施工。

2.3根据现场择优选择台背填料

2.3.1 在挖方地段的台背回填部位,因场地特别窄小,选用当地的石渣、砂砾等优质填料(在湿陷性黄土地区宜用水泥、石稳定土),填料的施工层厚度,以压实后小于20㎝为宜。

2.3.2在高填方地段,应尽量使用内摩擦角大的填料进行填筑,而且施工时应注意填料土压的平衡,不得发生偏压。

2.3.3台背填方碾压方法要按施工规范要求,施工过程中尽可能扩大施工场地,以便发挥一般大型填压实机械的使用,认真施工,给予充分压实。当场地限制时,可采用横向碾压法,横向碾压的过程中要尽量使压路机靠近台背进行碾压。对于压路机不能靠近台背时,采用小型压路机配合人工夯实、碾压,最终压实度满足设计要求。避免施工的不规范以及设备限制对道路的施工质量的影响。

2.4 加铺沥青混凝土

为使沉降后的路面与缓和段端部衔接顺适,应对端部进行开挖处理,一般工程中通常下挖15~20㎜为宜。错位沉降的修补也可以采用热拌沥青混凝土进行加铺,以求增大与原有路面的粘结能力,加铺后可以保证强度比较稳定。

2.5设置完善排水设施。

填方的排水措施对填方的稳定极为重要特别是靠近构造物背后的填料,在施工中及施工后易积水下陷,具体措施我们应该从以下方面考虑:

2.5.1保证施工中的排水坡度,设置必要排水设施。

2.5.2在桥台与填方段结合处及过渡段的路面下设置垫层,防止路面下渗水进入填方体。对中间为砂砾石填料、两侧为土类填料的填方体与加固地基的连接处做横向和纵向的排水管以保证水顺利排出。

3.结束语:

道路是由路面、路堤和路基共同组成的道路桥梁过度段的路面和路基沉降是当前比较常见的路桥建设病害之一,对交通安全等诸多的方面造成很到的危害,因此,在道路建设中要予以充分的重视,充分的认识到其产生的原因,积极的采取合理的有效地措施进行防治,以便从根本上防止道路桥梁沉降对道路的损害,对车辆的损害,对人身财产的威胁,预防交通事故的发生。同时只有满足安全的前提下才可以对路桥的使用上面提出更高的要求,也就是人们常常提倡的舒适性要求。

参考文献

[1]肖启涛,元建新,孙天生,路桥过渡段施工问题的应对措施[J].中国新技术新产品。2010.(18)90-91

[2]王万文.路桥过渡段路基沉降控制对策分析[J].科技资讯.2010.(09)121-122

[3]刘婉茹.路桥过渡段的差异沉降分析及处理措施[J].中国新技术新产品,2010.(18)98-99

(辽宁中林建设工程有限公司 110000)

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