高速公路工程路桥过渡段质量控制分析
2015-10-16郭素军
郭素军
(河北省高速公路京哈北线管理处)
1 高速公路危害分析
目前,我国桥梁修筑采用的方式为桥台和路堤的结合,两者的施工材料之间的膨胀系数不同,容易出现高低不平的问题。桥台为刚性,基础比较深,上下起伏比较小。路堤为柔性体,在通行车辆重力的作用下,路堤基地和填料会出现大幅度变形。相对于路堤来说,桥台的变形微乎其微,所以就会产生路堤和桥头的降幅差。路桥过渡段修好以后,再消除两者之间的降幅差,难度非常大,需要大量的资金。因此,为了节省资金,施工过程中要协调好桥台和路堤之间的降幅差,保证车辆的顺利通行。
2 采取的措施
2.1 选择性填料
工程路桥过渡段施工中的路堤材料,应该选择天然的天然砂砾和砂类土,其中砂类土不含粉和细砂,而且细粒含量尽量少。同时,禁止采用强度小的土和风化石进行回填。在工程设计工程中,建立有限元模型,分析路堤填料对路堤降幅的影响,闭关计算相应的碎石土、灰土和砂砾填料,如表1所示。
表1 填料属性表
图1 路面中心的竖向位移
2.2 路桥过渡段结构优化
由于施工位置地质结构比较复杂,所以很难对路桥过渡段的降幅情况进行控制。施工方可以采用倒梯形设计,底部填土高度是路堤填土的3倍,并进行1∶1的上长度和下长度进行倒坡计算。河北省某段高速公路经过70座大、中、小桥,桥面分界高度平均为6 m。路桥过渡段底部的平均长度为18 m。
图2 路面中心竖向位移
图2、图3所示,过渡段底端长度增加,竖向沉淀位移减少,符合初步设计的要求。过渡段位移的减少,可以降低桥头危害,保证行车的顺利通行。过渡段长度为4 m时,过渡段下沉位移比过渡段底端长度为24 m时,下沉幅度仅仅变化1.5 cm。
施工路段必然会出现降幅,只要降幅处于合理的范围内,就可以接受。施工方为了节省资金,需要建立元模式,所以施工路段的长度为4 m。过渡段采用倒梯形的处理方式,自上而下采用1∶1坡率进行填筑。碾压好路堤填土后,在1∶1斜坡上挖掘2 m宽台阶,再进行砂砾填筑,路堤和桥台的连接位置,回填砂砾到路面结构层的底部,如图4所示。路桥过渡段底部长度比的优化,大大减少台背位置所用砂砾的数量,减少工程的投资。
图1所示,相同的路基压实情况下,碎石土填料下沉幅度最大,6%灰土和砂砾填料最大下沉为1.8 cm。由于采料地与施工地区之间的距离比较远,所以运输成本比较高,施工方为了节省经费,采用砂砾回填。回填砂砾的标准为粒径2~60 mm,回填数量在50%以上,细粒含量小于5%。施工方要按照《公路路基设计规范》,对施工段进行压实,压实程度不能小于96%。
图3 路堤高度顶面竖向位移
图4 路基与桥台过渡段的纵断面
2.3 加强施工管理
路桥过渡段施工质量的提高手段之一就是加强施工管理,其贯彻整个施工过程,并对施工方案进行优化和评估,并生成专项施工报表,驻地监理工程师签署以后,由总监理工程师进行审核,通过后方可施工。
2.4 加强施工工序控制
(1)施工准备阶段主要包括拌合站的建立,准备材料、坑基和坑底的处理。
(2)拌和施工,控制砂砾含水量在2% ~4%之间。
(3)摊铺作业,将拌合料运输至台背处,用装载机初平,进行人工推平,特别是死角位置,保持台背平整、均匀。推铺时候。要保持台背面坡度与结构物坡度一直,方便台背排水。
(4)碾压作业时采用C220型振动压路机,低振幅碾压2遍,在用压路机进行静压,直到无明显轮迹为止。在碾压过程中,控制含水量,使其小于2%,并采用小型进行夯实,使其符合设计标准。
(5)桥段检测、验收符合标准后,进行后续施工。
路桥过渡段应按照施工图纸对台背与斜坡进行同时填土;按照施工设计同时对台背(回填)与路堤的路床进行施工;桥U型桥台(梁板式)的台背进行回填,并对2个桥台两侧进行固定(用楔形工具)。施工桥梁不符合国家规定的安全标准,需要将台背的回填高度定为台墙高度的一半,防止出现台背移动;柱式台背回填土要保持柱子两侧的平衡,在盖梁、台帽浇筑前进行回填,台帽地面与土壤回填层同时硬化;路堤与台背相接处的路基端头,作为施工的重点,需要加强端头衔接处的控制和检测,防止发生裂痕,导致雨水渗入,对路基造成损害。
2.5 严格施工质量检测
(1)施工方依据台背填充材料和结构,采用不同的施工方法。
(2)河北省地形复杂,所以高速公路的施工情况比较复杂。灌砂法对地基进行回填,宽度由上向下变宽。检测人员每层选取2个位置,保证施工的质量。施工椎体保护破检测,应该在每层选取1个检测点,而含水层每层检测1个点。
(3)每层压实后进行自检,合格后由监理工程师进行报检,监理工程是同意后,进行下一层的填筑。自检频率为50 m2一个点,不足50 m2也要进行1个点的检查。如果不符合夯实标准,就要采用振动压路机进行碾压。
3 结束语
我国高速公路工程的监理工作中路桥过渡段的质量监理工作对于确保工程的施工质量具有重要的影响。在高速公路工程建设过程中,路桥过渡阶段由于降幅不同,容易出现“桥头跳车”现象,严重影响高速公路的服务水平。通过对高速公路路桥过渡段病害产生的原因进行分析,结合河北省某高速公路建设的实际情况,提出高速公路路桥过渡段“桥头跳车”现象控制的措施。河北省某高速公路目前已经建成,并于2013年9月通车。专业调查组进行现场检查,并进行调查和回访,结果显示在路桥过渡段为出现高低现象,而且运行情况良好。这样调查结果说明该路桥过渡段的施工质量符合标准,施工控制措施可行。
[1] 李毅.浅谈某高速公路施工质量监理控制[J].科学之友,2010,(12):22.
[2] 林映霞.路桥过渡段软基路基路面的施工[J].中国城市经济.2010,(9):16
[3] 李挚.浅议路桥过渡段施工[J].魅力中国.2010,(13):21.
[4] 董翠云.高速公路施工质量监理的程序及注意要点[J].科技与企业,2014,(2):26.