路桥过渡段软基路堤施工中的问题及对策探讨
2012-03-23任贵兵
任贵兵
摘 要:随着社会的发展,道路的建设日新月异,技术也不断提高,但面临的问题也随之增多。国家为了社会的安定和人民的安全,对道路的建设要求和标准是越来越高。在现实道路建设中,我们常常发现路桥过渡段软基路堤出现不均匀沉降,也就是桥头跳车现象,严重影响了路桥的美观和安全。本文就对路桥过渡段软基路堤施工中的问题及对策进行了论述。
关键词:路桥;过渡段软基;路堤施工;问题对策
中图分类号:U448.14
目前,我国的道路发展迅速,建筑技术的不断提高,对路桥的建设非常重视。路桥的质量好坏,直接影响到交通的安全和人们的人身安全。由于我国在路桥过渡段软基路堤上研究的十分不完善,需要不断的提高技术含量,了解质量的关键性,从而减少桥头跳车现象,避免发生事故,这样才能提高社会经济效益。
一、路桥过渡段软基路堤施工中存在的问题
1、路桥过渡段软基路堤施工中产生台阶的问题
在桥涵、通道等构造物与两端路堤联接的路桥过渡段,路基、桥涵常因不均匀沉降而出现台阶,当此台阶达到一定数值,会使行车产生明显的颠簸跳动。由于车辆荷载的作用,一般的台阶呈现中间低两边略高的形态。桥涵两端台阶的产生和形成,使车辆的行驶速度受到不同程度的影响。车速的降低幅度视公路等级、路面类型、台阶高度、车辆种类和行车速度而异。
高速公路线形标准高,桥头引道路堤高,极易产生沉陷和变形,出现桥台与引道错台、桥台路基下沉、路面裂缝、不平,甚至积水等病害。这些病害使快速行驶的车辆颠簸、振动、跳车,产生噪音。
2、路桥过渡段软基路堤施工中台背回填达不到设计要求的问题
桥头跳车形成的最主要原因是台背回填压实度、灰剂量达不到设计要求,整体强度差,在车辆荷载作用下产生沉陷。桥头路堤一般位于天然地基上,如果在台背回填前不做处理或处理不彻底,在路堤填料的重力和车辆荷载作用下,地基将产生极大变形,而桥涵构造物一般采用刚性基础,其沉降量很小,若桥头路堤土重力产生的变形不能在桥头路面铺筑时基本完成,将产生不均匀沉降现象,造成跳车。只能采用适当加长过渡路段长度予以缓解。在实际施工中,有可能因路面结构层和桥面结构层施工不同步,在标高控制上产生误差。
3、路桥过渡段软基路堤施工中选择填料不重视的问题
为了确保路桥过渡段软基路堤填料的水稳定特性和压实特性, 一般要求在填料时候采用质量较大的砂类土或者一些渗水性良好的土料。在实践中我们发现一些劣质的工程为节省成本很多施工单位采用了一些生活垃圾、淤泥等作为填充物, 这给工程的质量留下了很大的隐患。
二、路桥过渡段软基路堤施工中的对策
(一)路桥过渡段软基施工质量控制措施
1、重视选择填料。确保路桥过渡段软基路堤填料的水稳定特性和压实特性, 要求在填料时候采用质量较大的砂类土或者一些渗水性良好的土料。不仅如此,在填充填料前,按国家的相关标准要求要进行一些实验来确保填料的材质质量, 比如对土壤的液限进行测定。
2、土基的处理措施。土基的承载能力是有效控制车辆长期的同行和土体本身的重量造成路桥过渡段软基路基沉降的主要保证。处理好桥背软弱地基是控制桥头跳车的重要措施。对软基处理目前国内已有换土法、超载预压法、减少附加应力法、排水固结法、深层搅拌法和高压喷射注浆法、振动碎石桩法等处理方法,可以根据实际情况应用,以改善地基性能,提高承载力,减少沉降,缩小桥台与路堤的沉降差,避免错台。
3、合理使用施工技术。如果时间条件允许, 应该尽可能的对软土地基路段的施工时间进行提前, 通过对预压时间的延长在质量上确保软基路堤完成后出现沉降现象。在路桥的连接处设置拌桩过渡段,并在其的末端设置土工织物砂垫层, 这样做的好处是可以防止其形状发生改变。在桥台的主体结构的施工完成后, 在第一时间着手进行过渡段路堤与一般填土路堤的施工工作, 在路桥的连接埠,应该同时对路堤与锥坡进行预压填土的填充和碾压,值得注意的时,实践中往往大型碾压设备会出现问题,可采用小型的设备进行施工。
4、台后填筑。桥梁两端路堤沉降由地基、路基、路面三部分压缩变形组成。其中,地基的压缩变形由路基路面的恒载和车辆荷载引起,填料的压缩、固结、次固结引起路基路面结构层因行车作用而被压缩。对于面层,若搭板上和桥面上的面层结构和厚度相同,则不会产生沉降差,因此搭板上和桥面上应采用相同的面层结构和厚度。
(二) 路桥过渡段软基设计控制
1、规范的合理控制。交通部《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》中明确规定了路桥连接处最大容许工后沉降为 10cm,且要求连续 2~3 个月观测的沉降量每月不超过 6mm,才能进行路面施工。通过多年的施工实践, 发现当施工期紧张时不可能连续观测2~3个月沉降量, 因此建议将路桥连接处最大允许沉降控制在 5cm以内。
2、巧用土工格栅。土工格柵是一种典型的应力、应变分散材料, 当土工格栅与土一起承受车辆荷载和土体自重时土工格栅会约束土体的侧向变形,控制路基填土的侧向位移, 增强路基整体稳定性,由于土工格栅与路基填土的摩擦作用,使上部荷载在路基中重新分配, 降低了土中的垂直应力,而且由于土工格栅具有弹性, 在车辆荷载的反复作用下,也会减少或不产生变形的累积。使路桥过渡段软基桥台台背回填加铺土工格栅的结构型式成为一种控制路桥过渡段软基不均匀沉降的有效措施。土工格栅的设置间距和长度应满足《公路土工合成材料应用技术规范》的要求。
3、搭板专项设计。在施工实践中, 很多施工单位把置搭板作为预防路桥过渡段软基不均匀沉降的主要措施,但很多时候设计搭板有很多的局限性,不能有效的解决路桥过渡段软基的不均匀沉降现象, 设置搭板有2个要素,首先:在搭板的长度上, 要求搭板的长度必须超越路桥台背疏松的土体,或者要长于计划中土方缺口的长度。其次:根据搭板能承担的力度来设计计算简支梁的长度。
结束语
相对而言,路桥过渡段上的路基路面研究显得十分薄弱,被列为公路工程质量通病。桥面平整度差、早期损坏较普遍和桥台路基沉陷问题长期以来一直未得到根本的解决。因此,在分析路桥过渡段路基路面常见病害产生原因的基础上,提出了施工质量控制措施。
参考文献
[1] 公路软土地基路堤设计与施工技术规范JTJ017-96[S].北京人民交通出版社,2006.
[2]公路路基设计规范 JTGD30-2004[S].北京人民交通出版社,2004.
[3]公路排水设计规范 JTJ018-96[S].北京人民交通出版社,2006.