公路桥梁沉降段路基路面施工技术

2018-12-28钱勇

数码设计 2018年5期

关键词：搭板桥台格栅

钱勇*

（安徽省公路桥梁工程有限公司，安徽合肥，230000）

引言

近些年来，国家以及社会各界越来越注重对于公路桥梁等基础公共交通的建造问题，对公路桥梁路基路面的施工进行了研究。

1 公路桥梁沉降段路基路面的沉降机理

1.1 桥头搭板设置不科学

目前，国内的公路桥梁施工建设中，大多使用搭板结构来处理路基，使用这种施工方法主要是为减少道路与桥梁的刚度差异，避免沉降不均匀情况的发生，同时提升路基的强度，预防跳车现象的发生。但由于该施工方法是在搭板的一端经枕梁支承于路基，另一端支承于桥台牛腿处，搭板和桥台路基越靠近，则其承受的应力就会相应越小，这样一来就很容易使搭板位置的路基发生受力不均匀现象。车辆行驶过程中，受车辆振动荷载作用的影响，搭板末端的路基填土的塑性变形就会加剧，继而导致搭板末端的沉降越来越严重。

1.2 路堤发生变形

一般情况下，路桥桥台为钢筋混凝土结构，刚性大而伸缩性比较小；而路基则是实土垒压形成，刚性小但伸缩量比较大。在这种情况下，其一旦受到外力作用的影响，路桥桥台就会因为伸缩量太小而恢复到原始状态，导致桥台路基因为受到挤压而发生沉降，或是导致桥面、台背路面发生错位。

1.3 台背地基发生变形

在部分沟壑地段的公路桥梁建设中，桥涵结构地基变形会受到土壤空隙的影响，土壤空隙越大，则桥涵结构地基发生变形的可能性也越高。与普通路段的路堤填筑相比，桥头段路堤高度要高出5～10cm。这一部分路基与基底相比会产生附加应力，继而导致地基出现沉降。若填土容量没有发生改变，则填土高度越高，桥梁路基出现沉降的可能性也就越大。

2 防治公路桥梁路基路面沉降的施工技术

2.1 施工准备阶段的施工技术

（1）通过引入现代化设备，施工企业可以对施工区域的地质水文有一个清晰、准确的认识，并将认知数据化，用准确的数据建立科学的施工模型，通过模型的模拟，推算出各种施工方案所将面临的自然沉降高度，从而指导施工方案的选择。在施工准备阶段，还要依据公路桥梁所经地域的勘测数据，并结合当地气候特点设计合理的施工方案。在公路与桥梁的衔接段，需要对搭板进行合理的规划，搭板强度要大于其两侧的路面，搭板的大小也要秉持减轻行车颠簸感的原则进行合理的调整。为了防治公路桥梁路基路面的沉降，在施工准备阶段要引入先进的工艺，比如可以根据道路桥梁所经地区的地质特点，所经区域的水文特征，规划出合理的格栅网络密度与强度，来防治公路桥梁路基路面的沉降。格栅网络的规划，要以道路桥梁的用途，道路桥梁的承重需求作为出发点，承重需求高，则格栅就必须密集，反之，为了节约成本，格栅的密度可以适当减少。

（2）格栅可以通过固定土壤，防止土壤的侧滑来增强土壤的一体性，尤其是对于那些土质疏松，土壤干性大，土壤易发生位移的地区，格栅的效果更加明显。格栅可以将路面的压力均匀的分散，降低沉降的可能。但是，格栅的材质也要进行新的研发，传统的钢筋材料在土壤湿度较大的地区会发生氧化作用，导致材质的强度降低，很容易发生断裂，断裂后的格栅就无法起到将土壤固定为一体的作用。由于桥梁通常采用钢筋混凝土的搭建材料，而公路通常采用填土增压的方式搭建路基，两者的材料强度相差巨大，因此公路与桥梁的衔接处是沉降发生的主要路段，想要减少沉降的差异，有两个规划方法，其一是借用搭板，采用搭板是为了做到衔接的一体性，以保证衔接处在沉降发生时，可以整体沉降，从而保证行车的安全性，但要保证搭板的强度。另一个方向是设置过渡带，过渡带要求从公路到桥梁的路基强度逐渐增加，如果发生沉降，沉降距离也会弧度降低，保证了行车的安全。过渡带的规划越长，路基的强度变化就越平缓，整个过渡就会越平滑，车辆的行车安全度与舒适度就会越高，但所需成本也就越高，因此在设计过渡带的时候，应综合考虑道路要求，成本限制等条件，规划出合理的过渡带。

2.2 施工阶段的施工技术

（1）在施工阶段，首先要对填充路基的土质进行筛选，要选择粘性较大，水分较低的土质作为原料，接着对该土壤进行除杂处理，并使用该土壤填充试验路段，并对实验路段的支撑强度、侧滑量、一体性、沉降量等进行试验，并根据试验结果不断地改进填充土质的配比，直到达到施工要求为止。当前有很多成熟的桥台施工方式，但是不论哪种方法，都有其优势与劣势。水泥粉喷桩技术是目前较为先进的技术，其施工的质量是较高的，但是其成本高昂，在采用时要权衡施工质量要求与成本限制。还有一种当前最常用的桥台施工技术，就是提前压实的方法。在采用提前压实方法前，需要借助准备阶段的数据，找出深层地质疏松的地区最先进行施工，以延长其碾压的时间，让道路和桥梁在充分沉降后，可以充分填实。

（2）简单来说，提前压实的方法就是在施工时，对桥台长时间施加压迫，将沉降的发生提前到施工阶段，当碾压导致桥台沉降后就同步进行填充，并再次碾压，当普通的滚动碾压无法起到作用时，可以使用敲击机械进行压实。在长时间的压迫下，桥台的密度将会不断增加，支撑强度也会不断提高，并且由于已经发生过沉降，再次沉降的可能性就会降低，从而达到防治公路桥梁路基路面沉降的目的。