浅谈桥梁过渡段软土路基的施工质量控制要点
2018-09-10吴明勤许静
吴明勤 许静
摘要:本文结合我国当下公路桥梁建设的种种弊端与不足,提出了一系列可行度较高的方法与建议。
关键词:桥梁工程;过渡段;软土路基;施工技术
一、公路桥梁过渡段软土路基不均匀沉降的形成原因
对于公路桥梁来说,最重要的就是平整度,路面的平顺度往往是人们关注的重点,特别是在桥梁的引道处,极其容易产生落差。而这个落差就是我们常说的沉降差,沉降差是由路基的沉降以及路基与桥台的刚度差异而造成的,沉降差容易导致公路路面不平顺,甚至出现车辆在桥头跳车的现象。桥头跳车给道路和路使者都带来了严重的危害,这种现象不仅会引起驾驶员和乘客的不适,还会增加行车的事故发生率,甚至减少桥梁的正常使用寿命。除此之外,路面的平整度还受路基的实密性与坚固性的影响。如果路基的实密度分布不均,那么就会导致路面的平整度下降。在施工过程中,由于建筑路基的材料不同以及压实程度的区别,往往致使公路桥梁存在高低的差别。并且,在公路桥梁投入使用之后,受承受重量分布不均地影响,也会导致路面的平整度有所下降。
(一)桥头引道软土路基的不合理处理
通过分析公路运行调查结果,由于地基不均匀沉降而造成的公路软基路段出现桥头跳车现象的产生,是由于在对施工图进行设计时,未能对更多的地质钻探布孔进行设置,也未能实施更深层的钻探,将软基的存在未能及时发现,最终导致桥头路基软土地基的治理出现遗漏,从而运用不合理的处理方法进行施工。其次,软土地基的实际情况和采用的软基处理方法、计算参数等内容有一定的不同之处存在,造成软基处理设计未能与技术要求的预期目标相满足,因此,由于雨水的侵蚀,路基强度会逐渐降低,填土流失,造成公路桥梁过渡段路基不均匀沉降形成。
(二)不合理的桥台台背路基压实度
在公路施工中,基本所有的桥梁、通道及明涵等都应对台背实施填土压实处理。由于施工中机械、用料、经验、顺序以及施工作业面等工程管理因素的影响,造成桥台台背填土压实度无法与预期的技术设计要求相满足,从而成为公路桥梁过渡段软基不均匀沉降形成的基本因素之一。
(三)桥头引道过渡段结构存在的不周密的布局
桥头引道路基施工中,最常使用的过渡段工程的处理措施主要包括:粗粒料填筑法、钢筋混凝土过渡板以及加筋土法等。而该类处理措施的主要目的是为了对公路路基的整体强度进行提升。通过提高整体强度,会降低路桥间的刚度变化,减轻了不均匀沉降的现象,促使路桥间的连接逐渐趋于平稳、结实,实现桥头跳车问题的改善。与公路工程施工相结合,桥头引道过渡段最常运用的方案则是搭板结构,但该方案的弊端则是容易有断板现象形成,依然具有桥头跳车现象,需进一步将搭板结构进行改善。
二、公路桥梁过渡段的架构施工
(一)将路桥过渡段的完好状态进行保持
通过对路桥过渡段路基工作流程的实践分析可以看出,要想对路桥过渡段的变形进行控制,则需要对以下两个问题进行解决:
1.严格控制过渡段内路基的工后沉降量。
2.将路桥交界处的错落式沉降由连续的斜坡式沉降所替代。
(二)对缓和过渡段实施合理设计
由于桥梁自身具有不同的结构形式,从刚性比较大的混凝土结构桥头逐渐向填土路基和沥青混凝土较为柔性的路面结构进行过渡。它们之间有一定的强度差异存在。所以,在对软土路基进行处理时,应与各段不同强度段的特点相结合,对相应的强度过渡段进行设置。原则上应将柔性路堤与桥台面之间的强度渐变段的长度设置为50m.若渐变段设置为50m会有一定的难度存在,可适量将渐变段的距离缩短,最短不能低于30m.
(三)公路桥梁过渡段的结构形式
1.桥台台背路堤对土工格栅进行填铺。在对路桥过渡段路基施工进行设计时,应采用土工格栅的施工工艺,当土体和土工格栅出现相互结合,对土体自身荷载及行驶车辆荷载进行共同承受时,土工格栅能够将土体的抗剪强度得到充分发挥,约束了土体的侧向变形,同时也能有效控制路基填土的侧向位移现象,所以,路基的整体稳定性会有较大幅度提升,进一步增大了路基的变形模量。通过路基的填土和土工木栅的摩擦作用,在路基中上部荷载会重新进行分配,降低了桥台台背局部范围内的垂直应力,从而使路基土体的承载力得到提升,降低了路基的沉降量。由于铺设的水平土工木栅存在一定的弹性,即使有重大型车辆实施反复作用,路基也不会有变形现象出现。
2.合理确定搭板长度与强度。由于搭板设计有较多的模式存在,因此在目前为止仍缺乏一个相对统一的设计标准。所以在对搭板的长度进行确定时应根据以下几个原则进行:
①在路面设计的使用年限内,通过公路路基下沉的作用,路面会有纵坡变形出现,要求结合路堤沉降后倾角的变化范围对搭板实施严格控制,使其处于1/200~1/300范围内即可。
②搭板长度应超出桥台台背不能进行压实的土体长度,一定要对这一长度进行覆盖。或是根据设计中预留的台背的土方缺口的长度进行跨越。
③通过对搭板的受力状态进行分析,运用简支梁或弹性地基的设计方法对搭板的长度实施计算。按照规范要求,使搭板的长度控制在20~30m之内。应与工程的实际设计与施工的情况相结合,与该计算方法进行参照,促使搭板的长度得到合理计算。
三、软基路基路面的施工
(一)处理桥台软基的施工工艺
与之前的公路工程相结合,水泥粉喷桩符合地基加固软土的要求,存在极为显著的效果,具有工程造价较高且施工周期短的特点。运用地基巩固软土的方式进行超载预压,存在较好的效果,该方法具有施工周期长、沉降量高等特点。其次,对软土地基的处理还包括爆破法和强夯法等。很多种方法都存在一定的适应性及机理。为了使软基排水固结的施工效果得到保障,使软基路面不均匀沉降现象得到消解,应对软土路基施工周期进行尽可能缩短,最关键的则是桥台地段的施工工期,预压时间上越长越好,避免软基路堤施工后有沉降现象形成。
(二)路桥过渡段施工结构
橋梁结构施工完成后,应尽可能将一般填土路堤和过渡段路堤的施工进行调整,对两个路堤阶段的路面高度通过具有相同压实能量的压实机械实施填压,若运用大型机械不方便时,可在压实施工时采用小型振动压实机械进行操作。
四、结语
总之,公路过渡段各个施工结构环节控制的逐渐强化,在客观层面上仍需具备一套科学的管理程序,促使工作质量与工程质量得到保障。减少或防止路桥过渡段不均匀沉降,避免桥头跳车等病害现象形成,实现公路使用性能与使用寿命的有效提升。
参考文献:
[1]王锐.公路桥梁过渡段软基路基施工技术方案分析和阐释[J].环球市场,2017,(6).