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浅析路桥工程过渡段施工技术的应用

2016-05-30张素梅

科技与企业 2016年1期
关键词:过渡段路桥工程技术应用

张素梅

【摘要】过渡段作为道路桥梁施工的主要构成部分,为延长路桥工程使用寿命,提高工程质量,要求施工企业必须规范路桥工程过渡段施工工艺,提高施工技术水平,只有这样才能为交通事业发展提供强有力的保障。为此,本文主要对路桥工程过渡段施工中存在的问题、技术应用及注意事项进行了分析与探究。

【关键词】路桥工程;过渡段;技术应用;问题;注意事项

为满足车辆安全运行需求,路桥工程施工必须严格按照设计规定进行。为有效解决现阶段路桥工程病害问题,必须准确分析其影响因素,并在此基础上,选取科学有效的措施进行路桥工程建设。过渡段施工作为路桥工程施工的重要组成部分,为达到路桥施工目标,实现路桥交通的社会效益与经济效益,要求施工企业必须规范施工流程,才能为国民经济可持续发展提供强有力的保障。

一、路桥工程过渡段施工中存在的问题

过渡段是路基与结构物等衔接时需特殊处理的地段;是路基不均匀沉降控制的关键。过渡段设置可满足线路刚度均匀过渡及线路平顺的要求。从过渡段的地基条件、软基处理方法、填料选择、压实标准、质量检测上采取措施,以减少两者之间的塑性变形差,实现平稳过渡。由于两种结构物刚度不同,会引起轨道竖向刚度的突变。因此,必须在路基和桥梁之间设置一定长度的过渡段,使轨道的刚度逐渐变化,并最大限度地减少路桥间的沉降差。

1、桥台台背施工中路堤压实度不够

台后填土压实度由施工用料、施工顺序、施工机械、施工经验、施工作业面等工程管理因素的影响,施工过程涉及各个方面。由于台背填土普遍存在压实不足的问题,这是造成路桥过渡段不均匀沉降的基本原因之一。此外,在公路营运过程中,路基在车辆荷载以及自然因素作用下,会形成土基塑性变形的积累,导致路桥间的差异沉降,从而影响高等级公路路面的平顺程度。

2、桥头路堤边坡防护技术缺乏

如桥台处于长期浸水路段,可采用浆砌片石护坡,而其他桥台路段,只在锥坡范围设置浆砌片石护坡,台背设置防格网草护坡或草皮护坡,但是,从公路改建、水毁和收尾工程侦查过程发现,许多桥头路堤沉降较严重的地方,长伴随锥坡和护坡水毁,由于雨水对路堤的冲刷和侵蚀防格网草防护等路堤边坡防护措施未能起到保护路基免受雨水侵害的作用,所以桥头路堤边坡防护措施及台背防水和排水设施的不适当,促使台背填土流失,路基强度降低,在行驶车辆长期作用下,过渡段填土塑性变形,诱发桥头路堤不均匀沉降现象。

二、路桥工程过渡段施工技术的应用

伴随社会经济发展速度加快,桥梁建设迎来了新的发展机遇。桥梁建设是我国改革开放不断深化与社会主义市场经济建设的需要,是国民经济发展与人民出行安全的保障,也是现代化综合运输体系不断优化、强化的体现,过渡段作为道路桥梁建设的重要组成部分,其施工技术水平的高低将直接影响到工程建设的整体质量。为此,本文主要对其各项施工工艺进行了分析,具体如下:

1、搭板设置

从国内高等级公路的修筑经验来看,设置搭板是防止和减少桥头跳车的有效措施。因此,大中桥均应设置搭板,若公路标准要求高及条件允许,小桥涵也应设置搭板。搭板的长度确定至关重要,其长度与路堤填高成正比,并与路基状况有关。一般地说 ,设置与否需论证确定,如设置,搭板长度可为5m。小桥涵搭板、中桥的搭板长为5~8m,大桥搭板长度为8~12m。依据实际沉降差的大小来确定搭板的总长,是成功防止桥头跳车的重要技术措施,其有效地解决刚柔过渡的问题,搭板应与桥台连接处标高一致。而与路面连接端则高于设计标高,形成一个预留的反向坡,坡度大小根据路桥之间的沉降差而定。此法的关键在于考虑路线纵断面平顺的前提下,确定沉降差和预留反向坡度。增加搭板厚度能显著地增大搭板抵抗弯拉应力和变形的能力。如果不设置搭板,则应对台后填筑作周密设计和认真施工,对填料和压实应有更高要求,或采用专门的结构措施,具体做法在台后填筑和地基处理中加以论述。

2、台后填筑

地基、路基及路面压缩变形导致桥梁两端路堤沉降。路基路面恒载及车辆荷载导致地基压缩变形,行车作用下路面结构层因填料压缩、固结及次固结而出现压缩现象。当搭板与桥面面层结构与厚度相同时,就不会出现出现沉降差。通常情况下,车辆荷载的作用影响深度在2米。但相关数据显示,因为填料自身固结和不符合施工要求等问题,必须加固处理整个台背填方,只有这样才能对桥头跳车问题进行有效处理。对台背路基沉降及跳车起影响作用的因素为台背回填压实质量,作为台背施工的重要环节,台背回填碾压施工中如机械压力过大将严重影响到台墙的质量。基于此,应采用小型压实机械进行台背回填的压实作业,在压实过程中如分层压实必须将其厚度控制在10厘米到15厘米之间。在选取材料的过程中必须要采用便于压实的材料,相关实践表明,在相同压实标准情况下,台背回填处粘性土的压实功高于砂砾料及二灰碎石的压实功,选用小型压实机械要使台背回填粘性土压实度高于95%难度很大。

3、地基处理

作为控制桥头跳车的重要措施,桥背软弱地基的有效处理对路桥过渡段质量控制具有重要意义。现阶段我国软基处理中应用的主要方式有换土法、超载预压法等,这些方式应用可以对地基性能进行有效改善,同时还可以有效对路桥的承载力进行提高,降低沉降差等。选用桩基础作为在软土地基上桥台修建的主要形式。假如在相对较厚的软土层进行高路堤的修筑,由于回填材料的质量软土会出现向侧边挤压的现象,进而给基桩施加较大的力,造成水平位移或转动现象出现在桥台。这种情况下,将对支座、伸缩缝等造成损坏,同时还会对桥面或桥台造成损坏。为防止不正常位移情况的产生,必须对回填材料减轻,以此对侧向流动的强度起到抵抗的作用。加固处理一般土质地基路堤、浅路堑后,可选取联合堆载预压处理的方式进行施工。预压土柱高度普通地段需控制在2米以上,路桥过渡段则控制在2到4米之间。通过沉降量分析天然地基无法满足工后沉降控制标准,可选取以下措施:粉土、砂类土为地基土表层,或表面黏性土厚度在3米以下时,可选取强夯施工方式,并与路基填高相结合实行堆载预压施工方式。以黏性土作为主要地基土时,如填高在3米以下,可选取堆载预压施工方式,如填高在3米以上,可选取复合地基联合堆载预压施工方式,一般6到8米为复合地基桩长范围,路桥过渡段需将其置换率、桩长进行有效提升。

4、排水施工

依据台背填料的类型等情况进行排水方式的选用,并对台后填料的水分进行疏干。同时将防水涂层设置在桥台背面,这样可以有效防止渗水对结构物的损害。在进行回填区顶部及底部排水作业时,必须夯实回填表面并进行截、排水设施的设置,有时还要封闭表面,进而对地面水下渗问题进行有效降低。路基排水时应与施工现场其他建筑物相结合,以此加强路基排水设施。一般选取预制混凝土构件砌筑侧沟等方式进行路基排水设计。也可将单侧、双侧排水沟设置于路堤天然护道上,或选取土坑排水。

三、路桥工程过渡段施工技术的注意事项

作为道路交通的永久性大型结构物,桥梁也是道路行车设施的主要构成成分与保证道路运输安全的重要设备,其特点为结构复杂、技术性强、修建难度大及成本高等,如出现损坏情况,不仅会导致限速减载,甚至产生行车中断等问题。因桥梁修建时间不同,其设计与技术运用也存在诸多不同,为满足行车需求,实现重载运输,就必须对桥梁运输承载能力、抗灾能力与安全性能进行全面提升,这就要求必须做好桥梁养护工作,只有这样才能确保行车舒适度与安全性。配合比设计完成后,应检验各种原材料的性能与质量,并向监理工程师进行报送、审批。按照实践经验与马歇尔试验进行配合比设计,并选取最优数据配制,通过试拌铺筑等进行施工。根据地质剖面图、地下水等实际情况,选取级配碎石填筑方式施工路桥过渡段,如大型机械无法对桥台背后2米左右范围实施碾压,可选取掺5%水泥级配碎石通过小型机械夯实,以此确保施工效果的质量。选取素混凝土、片石混凝土对基坑进行回填,一般情况下,选取碎石分层夯填大面积,以此达到压实效果。台后路基沉降变形控制过程中,地基沉降控制极为重要,尤其是在软土地基施工路段,一般可选取水泥搅拌桩、粉喷桩等软基处理技术进行施工。据相关试验数据显示,在处理深度较大、基本打透软弱层与桩身强度符合设计规定的情况下,半刚性桩处理符合地基的沉降总量、速度与工后沉降效果良好。如15米为压缩层厚度,实测2.5到2.6厘米为复合地基沉降值。在软土挤密施工中挤密砂桩、挤密碎石桩约束作用下,桩体质量很难保证,无法充分发挥加固效果。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。为增强桥面结构层强度,将原设计的沥青混凝土铺装变更为5cm粗粒式沥青混凝土加4cm中粒式沥青混凝土,并向桥头两侧各延伸l0m,并同时在40m范围内用1%的纵坡进行调整。为保证路桥结合顺畅,结构形成一致,对变更前已施工的沥青混凝土统一用铣刨机进行铣刨处理。按照桥梁重要性,在投入使用后可相隔一年或几年对桥梁结构进行简单检查,根据专业人员观测与相关仪器对结构状况进行分析,并找出损伤原因。

四、结束语

综上所述,随着我国路桥工程事业发展速度的不断提升,过渡段施工技术作为路桥工程施工的重要技术之一,为达到工程施工目标,实现道路交通的社会效益与经济效益,要求施工单位必须重视过渡段施工方式选择,规范施工工艺,做好施工质量控制,只有这样才能为国民经济可持续发展提供强有力的保障。

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