路桥过渡段软基路基路面的施工质量控制
2012-04-10王建洲
王 欢 王建洲
郑州拓野筑路有限公司(450000)
1 桥头引道软土地基处治不标准
桥头软基路段由于地基沉降引起的桥头跳车现象主要是施工图设计时,地质钻探布孔过少,钻探深度不够,未能及时发现软基存在,导致桥头路堤软土地基处治遗漏。此外,采用的软基处治理论计算方法和选用的计算参数与软基实际情况存在一定差距,导致软基处治设计未能达到预期效果和技术要求。另外,雨水侵蚀造成路堤填土流失和强度降低,也是造成路桥过渡段路堤沉降的主要原因。
1.1 桥台台背路堤压实度不标准
市政道路中桥梁、通道和明涵等都要求台背填土处治。然而,台背填土压实度受施工的用料、顺序、机械、经验和施工作业面等工程管理因素的影响,普遍存在台背填土压实度未能满足设计要求。此外,在道路营运过程中,路基路面在车辆荷载以及自然因素的长期作用下,会形成土基塑性变形的积累,导致路桥间的差异沉降,从而影响道路路面的平整度。
1.2 桥头引道过渡段结构设计不周密
桥头引道过渡段工程处治措施有粗粒料填筑法、钢筋混凝土过渡板(即搭板)和加筋土法等。这些处理措施的主要目的是通过提高路基的整体强度,降低路桥间的刚度变化以及沉降差异,减少路桥间的不平顺,防治或避免桥头跳车现象。从市政工程建设可知,桥头引道过渡段设置搭板以后的桥头跳车现象仍然严重,桥头搭板断板现象较为普遍。
2 路桥过渡段的结构设计
2.1 路桥过渡段的变形控制
从路桥过渡段的路基路面工程实践分析可知,路桥过渡段的变形控制必须解决两个问题:即严格控制过渡段内路基的沉降量;将路桥交界处的错落式沉降变成连续的斜坡式沉降。
2.2 合理设置缓和过渡段
由于不同的结构型式,从桥台刚度大的混凝土结构逐步过渡到柔性的填土路基结构和沥青混凝土路面结构,其强度不一致。因此,软土地基处治时,各段不同强度之间需设置强度过渡段。同样地面上的路堤亦需要设置强度过渡段。
2.3 路桥过渡段的地基条件
在桥头引道路堤填筑过程中,采用土工合成材料加筋路堤并不能提高地基承载力,也不能有效阻止地基沉降。只有当地基具有足够的承载力,在路堤填土自重荷载与车辆荷载的联合作用下不致破坏而产生较大的沉降时,土工合成材料的加筋才会产生明显效果。因此,路桥过渡段的地基条件应保证路基的工后沉降≤10 cm,沉降差小于5 cm,沉降坡差≤0.4%的控制标准,路基条件应满足规范要求。
2.4 路桥过渡段的结构型式
2.4.1 桥台台背路堤加铺土工格栅
路桥过渡段路基施工中加铺土工格栅,土工格栅与土一起承受车辆荷载和土体自身荷载,能使土体的抗剪强度得到充分发挥,约束土体的侧向变形,控制路基填土的侧向位移,增强路基的整体稳定性,增大路基的变形模量。在车辆荷载的反复作用下,会减少或不会产生变形的累积。
2.4.2 合理确定搭板长度和搭板强度
到目前为止,搭板的设计未有统一模式,一般按照下述原则确定其长度:
①路面设计使用年限内,由于道路下沉引起路面纵坡变化,要求搭板随路堤沉降后倾角在1/200至1/300范围内变化;
②搭板的长度能跨越桥台台背难以压实的土体,或跨越按计划在台背预留的土方缺口长度;
③根据搭板的受力状态,用弹性地基或简支梁计算搭板长度。根据规范要求,按上述方法计算的搭板长度为20~30 m。搭板强度的设计,应根据搭板与台背填土可能脱空的最不利状态处理,同时考虑搭板节段的划分以及枕梁位置对搭板强度的设计影响。
3 路桥过渡段软基路基路面的施工
3.1 桥台软基的处治施工
从道路工程施工分析可知,水泥粉喷桩复合地基加固软土效果明显,施工工期短,但工程造价高;超载预压可利用施工荷载作为软基预压荷载,方便施工,工期长,剩余沉降量大;塑料排水板法加固工期较超载法短,较粉喷桩法长。此外,还有强夯法和爆破法等软土地基处治方法。为了保证软基排水固结的施工质量,消除软基路堤不均匀沉降的现象,必须尽可能地提前软土地基路段的施工时间,争取更长的预压时间,以减少软基路堤工后沉降。
3.2 路桥过渡段路堤填料的选择
路桥过渡段路堤填筑填料应采用各种土壤作对比试验。其试验项目包括:土壤的液限和塑限联合测定,实施筛分和击实试验;各种土壤在相同压实机具下达到同等压实度时的压实遍数与松铺厚度的关系。从试验结果中选出最适宜的土壤作为填料。填料的选择原则应选用干容重较大的砂类土或渗水性较好的材料。这样的材料具有良好的级配水稳定性和压实特性。
4 结语
路桥工程实践证明,在桥头引道处出现桥头跳车现象,只要做好路桥过渡段地基处治,设计恰当结构,加强施工各个环节的控制,保证每道工序的工程质量,就能防止或减少路桥过渡段的不均匀沉降,从而减轻甚至避免桥头跳车现象,提高道路使用性能和使用寿命。
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