桥梁沉降段路基路面施工技术研究
2018-02-17李林宇
李林宇
(广西冠宇建设工程有限公司 广西南宁 530001)
桥梁过渡段产生不均匀沉降是造成桥头跳车的主要因素,桥头跳车不仅影响行车的舒适度,而且还会加剧桥梁结构损坏,产生一系列病害。因此,应切实做好桥梁沉降段路基路面施工,采用科学合理的施工技术措施。
1 设置搭板
1.1 设置方法
对于搭板的设置,目前主要使用以下四种方法:①在整块搭板的沿道路走向长度范围中,受车辆荷载直接作用,路面厚度不断发生变化,也就是刚度发生渐变,该方法对现场施工可能会带来一定困难;②面板的顶面和搭板保持平行的位置关系,对于搭板的顶面标高,应和桥面底部标高达到完全相同,也可以和其它正常路段上的基层顶部标高完全相同。该方法最大的特点在于解决了以上方法的不足,并且还能从根本上避免刚柔过渡;③兼具以上两种方法的优势特征,面层和桥台之间的间距按实际情况通过计算确定,通常要达到8cm以上;④预留一定反向坡度,桥台和搭板之间的连接部位标高必须保持一致,但和路面连接端应比设计标高大,以此形成反向坡,至于坡度的大小,应以路桥沉降差为依据确定,这一方法的特点为,在充分考虑纵断面保持平顺的基础上,对沉降差与预留的反向坡度予以准确的确定。
1.2 搭板和桥台之间的连接
1.2.1 锚栓
将搭板近台端放置在桥台上,为有效避免搭板在纵向上产生滑移,导致桥头处产生凹陷,可在台背和搭板之间采用竖直的锚栓,并设置水平拉杆,主要为准22mm钢筋,其间距按75~80cm严格控制。但要注意,前者可能导致牛腿或者是搭板遭到拉裂产生破坏,而后者和限制位移有完全相同的位移,所以效果相对较好。
1.2.2 支座
在搭板近台端以下,经常会使用油毡布设置垫层,其厚度在1~2cm范围内。如果使用板式支座,则其规格主要为:150mm×150mm×(21-38)mm,其间距则按照80cm进行严格控制。
1.2.3 倒角
为有效避免搭板由于发生转动而使路面或其它结构损坏,需要将其近台端上缘与牛腿上缘进行倒角处理,按常规方法进行即可。
1.2.4 填缝
在桥台和搭板之间的连接部位,为有效避免雨水大量渗入,应在接缝当中充填适宜的填缝材料,常用的填缝材料主要包括以下几种:沥青麻絮、玻璃纤维等,实践表明,以上填缝材料都具有良好的防渗性,填缝后充填稀沥青予以完全封闭。
1.3 顶层施工
搭板施工过程中,应按相关技术规范进行立模,同时使混凝土表面的平整度和坡度能够达到要求。由于搭板和基层表面之间的距离相对较小,所以在压路机碾压通过后,易形成更薄的薄层,甚至被压碎。为有效解决这一实际问题,作出以下规定:如果基层和搭板之间的距离在10cm以内,则在对底层进行铺筑时,应先凿除基层上的水泥碎石,再用沥青混凝土进行填筑和找平处理,以此确保台背回填质量及强度。
2 不设置搭板
若由于客观条件不采用搭板,则要对台后填筑施工进行严密的设计与安排,它对填筑材料与其压实度都提出了很高的实际要求,需要使用特殊的结构措施,包括用聚乙烯块进行填筑和铺设土工格网。
3 地基处理
对桥背处的软基进行有效处理,是避免桥头跳车问题主要方法。软基处理方法目前有很多种,如置换、工程桩、超载预压和排石固结,应根据工程的实际情况选择适宜的软基处理方法,实现对地基性能的有效改善,保证承载能力,尽可能减少沉降,尤其是桥台和路堤之间的沉降差,进而防止错台的发生。在软基上建造的桥台一般使用工程桩基础。若在厚度较大的软基上进行高路堤施工,则软基可能会由于填料质量问题而不断向两侧发生挤动,使桩基受到较大的作用力,导致桥台产生转动或水平方向上的位移。以上现象一旦发生会使伸缩缝与支座发生损坏,甚至导致桥台与桥面遭到损坏。为有效避免这一现象的发生,应使用轻型填料,以此有效加强地基土,也可直接使用基桩,对侧向流动强度予以有效抵抗。
如果土层的孔隙比与含水量相对较大,同时含有较多的有机质,则应进行换填。实际的换填深度应根据软基厚度确定,对普通粘土而言,可直接进行开挖施工和翻晒处理。如果填土的高度在4m以内,则开挖深度一般为0.6m;如果填土高度超过4m,则要将开挖深度增加至1m以上。通过翻晒使含水量达到最佳值后,进行回填,到达到密实为止。在回填土上层,应预留60cm左右的回填石灰土,并将其压实。若施工在雨季进行无法晒干,则应直接使用石灰土。通过在路基底部预留石灰土,能形成渐变带,进而防止沉降发生突变。
4 台后填筑
对于桥梁引道路堤,其沉降主要由以下三个部分构成:①地基自身沉降;②路基整体发生的压缩变形;③路面发生的压缩变形。其中,由于路面发生的压缩变形相对较小,所以可直接忽略,一般不予考虑。在时间方面,还能将路堤发生的沉降分成以下几种:①瞬时沉降;②固结沉降;③次固结沉降。其中,对桥头跳车有直接影响的为固结与次固结沉降。在台后填筑施工中使用的材料与施工质量对路堤沉降有决定性影响,比如采用轻型填料能减少压缩变形。
4.1 台后填筑材料
桥台后部的5~10m以内,应使用具有良好性质的填筑材料。因过渡段属典型的刚柔段,所以填筑材料刚度必须保持在桥台和路基之间。因台后部分的碾压难度较大,而且对压实度也提出了很高的要求,所以应使用容易达到压实度要求的填筑材料。除此之外,材料还应具有一定透水性。目前,主要使用中粗砂、砂砾土等。若在施工中使用不具备渗水性的材料,则需要加入稳定材料予以处理。近几年,很多工程将工程塑料作为填筑材料。由于工程塑料的密度一般很小,所以能减轻路基自重,避免其产生较大的沉降。
4.2 压实度控制
(1)开工前,将台背填筑区视作特别夯实处理区,同时划定至少为3m的宽度。这一范围中,压实度必须比相同层次路基高。
(2)按照分层的方法进行夯实,松铺厚度应比路基小5~10cm,填筑厚度不能超过20cm,这样做的目的是最大限度上保证压实度。
(3)对于涵洞与通道,应在完成填筑以后再进行开挖施工,以此减小夯实处理宽度,同时填筑级配砂砾。
(4)采取有效的措施避免桥面上的积水和雨水进入到台背中,否则将导致台背填土产生较大的沉降。
(5)必须重视和做好压实度的控制,各项要求和规定都应达到。
对于压实度检测,现在最常用的方法为环刀测定。这一方法因操作便利,得到十分广泛的应用。应注意,在运用此法进行取样时,因振动力相对较大,容易对土样结构造成扰动,对试验精度造成一定程度的影响,所以在取土的过程中应以电动取土器为主,避免对台背处填土基本结构造成扰动,从而正确反映实际压实度情况。
5 结束语
综上所述,在桥梁沉降段上,因各项因素的影响容易产生不均匀沉降,为避免这种差异沉降的产生,应切实做好其路基路面设计与施工,采用合理可行的技术措施,保证沉降段稳定性与平整度。
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