公路路基与桥梁过渡段的施工技术研究体会
2018-02-04武子涛
武子涛
中铁十九局集团第七工程有限公司,广东珠海 519000
1 公路路基与桥梁过渡段最常出现的问题
桥头跳车现象指的是车辆运行到桥头的时候车的前头会发生向上跳跃的现象,这一现象就被叫做桥头跳车现象。形成桥头跳车的因素非常多,主要原因是桥台和路基过渡段的不均匀沉降所致,而造成的不均匀沉降的原因有:施工压实度不够、排水不畅导致路基水土流失下沉、施工不合理如压实度不够、路基/路面材料级配达不到要求、路面磨耗、行车超载导致路基下沉过大等。
1.1 公路与桥梁的下沉量不同引发桥头跳车现象
一般情况下,公路设计师以及施工单位在对于公路和桥梁连接处的设计与建造的过程当中,都会将公路与桥梁的沉降因素充分考虑在内。因此,在公路建设的初级阶段,会对公路与桥梁的天然地基以及填土作业等进行加固性的处理,以达到减轻桥头跳车状况的目的。然而,因为公路和桥梁的受力存在着差别,随着使用时间的不断推移,以及使用量的增加,两者的地基与填土也会出现一定的差距,而这里所产生的距离差距就是使得公路和桥梁结构发生脱离并且路面不平整的主要因素。车辆行驶到这一位置的时候,如果未能及时减速,就很容易导致桥头跳车的问题。
1.2 由于公路排水不及时或填土流失造成桥头跳车现象
通常情况,公路在建设的过程当中都会安装相应的排水设施,但这也不能够完全保证下雨天设施会无故障运行,一旦出现问题,就会对公路桥梁以及公路和桥梁的连接处都造成非常大的影响。在这种状况之下,雨水就会在公路和桥梁的连接处的缝隙向下渗透,会造成连接处的填土发生软化,而路面自身的负重和车辆运行所增加的负重,公路和桥梁的连接处路基就会发生错位的现象,这也是导致桥头跳车现象出现的又一大原因[1]。
1.3 不合理施工造成的桥头跳车现象
在施工的过程中,施工单位为了赶工期或者其他的原因,没有严格遵循相关的施工工艺要求进行施工作业,或者是没有充分考虑到桥头路基下沉的因素,使得路基的密实度达不到要求。在这种状况下,公路和桥梁连接处的施工质量就很难得到保障,特别是桥头的路基质量,因此最终就增大了桥头跳车现象发生的概率。
2 公路路基与桥梁过渡段的施工技术和具体方法
在施工的过程当中,一定要密切注意公路和桥梁连接处的质量。在具体的施工过程当中,施工单位应当考虑到以下几方面的问题。
2.1 台背回填处理方式
桥台后通常会选择强度高、可压缩性小、透水性好、压实快以及摩擦性大的填充材料。比如,沙砾、砾石以及岩渣等,而且还应当选择合适的填料级配。如果使用的是非透水性土,比如粘土或者是粉质亚粘土的状况下,这时掺入的灰剂量应该在6%以上,而且是三级以上的石灰,这样才能够起到改良的效果。如果是塑性指标较低的沙土、粉土或者是亚砂土,掺入的灰剂量应该大于3.5%,标号为325以上的普通硅水泥,如此能够起到稳定的作用。在必要的情况下,还可以选用土工合成材料进行处理。通常情况下,填料铺筑在基底处,沿着路堤的纵向长度距离台坝之间要在2m以上,回填的高度应当根据路堤的高度来决定,通常情况下是在2~4m的范围之内。桥头回填处理的另一种办法就是在路基的上部,大约100cm之内,铺设一层水泥稳定料,对层次进行改善,使路堤的刚度能够进一步提升。通常稳定层的结构是沿着路堤的纵向距离台背大约10m,选择一定剂量的水泥对其进行稳定处理,而且远桥台端和路基的衔接处会用1:1的比例对斜坡加以设置。以上两种办法都能够起到降低竖向变形以及刚柔度的突变发生概率的效果。如果同时将两种方法运用到建设当中,那么效果会更加显著[2]。
2.2 台背回填处的压实
因为台背的回填位置在路基和桥台衔接的地方,其位置非常特殊,这就成了碾压当中较为薄弱的一个环节。压路机很难对其进行碾压,如果距离太近就会对桥台产生影响,所以台背回填每层松铺的厚度都要求不低于20cm,压实度也要在95%以上。回填的材料最大粒经绝对不能超过5cm,并且其透水性与级配还要好,一般会选择小型的压实机械对其进行分层压实作业,对于机械夯实没有达到标准的部位,还要由人工进行补充夯实作业。
2.3 不断加固处理相对比较软的地基
因为我国的国土面积广阔,各地区的地貌地形也大不相同。所以在具体的施工过程中一定要对各地的地形状况进行实地勘察,为后期的施工加固工作做好充足的准备工作。近年来,我国的施工建设技术正在不断的改进完善,针对于软土地基的处理办法主要有换土法、排水固结法以及振动碎石这三种办法,每种办法都有各自的特点。在进行施工作业之前,施工建设的相关工作人员要根据实地的状况选择合适的处理方法,以保障地基加固措施的合理性,从而使得地基的稳定性得到保障。
2.4 采用“填筑路堤预压”的施工方法
为了有效降低桥涵两端路堤施工之后的沉降问题,使得桥涵两端的路堤和桥台结构的相对沉降量尽可能的缩小。通常都会选择填筑路堤预压的施工作业办法,使得路基能够进行有效排水,便于固结。等到路堤的沉降基本完成之后,再将涵洞或者桥台位置的土方挖掉,之后再进行桥涵的施工作业。路基的施工质量主要是通过对桥台后是否使用强度高、可压缩性小、摩擦较大、透水性好以及压实快的填充材料,还有填料的级配选择是否合理等方面来对其质量进行有效控制。其次,还可以通过对台背回填处的压实状况是否在95%以上进行检测,也能够得出其质量状况。通过对这两个方面的控制,基本上可以使得桥涵的路面连接处的施工质量得到保障。可以选用超声检测来检测实际的压实状况,另外,还要对施工的设计合理性进行关注,以免由于设计不当对桥下的地基地质研究不够细致,使得桥台的基础设置在了承载力较大的土层之上,而且对基础的扩大、加固处理,使得沉降量变小,同时台后的填方段地基并没有及时进行加固,如果是遇到软土,而且没有完全清理干净,就会导致路基的固结出现压缩,发生沉降差的状况 。
2.5 路基施工的质量控制
对路基的施工质量的控制主要是从桥台的建设材料的质量方面入手,看其是否满足可压缩性小、强度高、摩擦较大、透水性好以及压实快的性质,而且还要保证填料的积级配合。检测台背的回填处压实状况是否在95%以上,这样才能够使得桥涵的路面连接处的施工质量得到有效保障。一般情况下都会用超声检测机来检测具体的路面压实状况。另外还要关注施工设计方案,一定要保证其合理性与科学性,如此才能够有效避免沉降差问题的出现。
2.6 路桥联合施工,加强施工工艺
因为路面压实器具和填筑材料之间存在着不同之处,一般情况下压实的厚度也有一定的区别,一定要防止出现压实不到位的状况。可以采用在桥涵头需要进行回填的范围之外,再向外延伸数米,一直到路基的压实区域范围内,然后再进行台阶的开挖工作。要对填筑层进行逐层的碾压作业,在边角处需要用人工打夯器具对其进行压实作业,从而保证路基拥有足够的密实度。要采用不同类型的碾压机械配合作业的办法进行碾压作业,从而使得路基的压实度能够得到保障。碾压法能够有效改善施工后出现沉降的问题,如果能够保障相关的施工条件,可以对桥头路基处的施工进行提前布置。当其自身拥有一段时间的预压阶段,这种方式能够有效的改善施工后沉降的现象。
2.7 公路路基与桥梁过渡段的养护
在施工过程中,除了要关注到公路和桥梁连接处的建设,对于后期建成的保养也是非常重要的。通常情况下,为了保障桥上的通行车辆能够平稳且安全的运行,就要在桥两端和桥台背之间建立一条横向的伸缩缝。这条缝会对于公路和桥梁的连接处的后期养护有着非常重要的作用,这也是公路和桥梁连接构造当中非常重要的一部分[3]。
3 结语
综上所述,如何有效处理公路和桥梁连接处的不均匀沉降差的问题,对整个工程的施工与管理来说有着非常重要的作用,同时也会影响到公路桥梁建设的后续发展,这一问题已经成为现代的公路桥梁施工单位在施工控制管理环节非常重要的一项任务。公路的施工企业一定要充分认识到道路桥梁连接处选择的处理办法,对其的施工控制与管理技术所起到的至关重要的作用。通过有效提升施工的技术水平,选择科学的施工处理办法,能够对降低桥头现象发生概率起到非常重要的作用,进而推动公路桥梁建设的发展进程。