桥梁工程中沉降段路基路面的施工技术应用解析
2019-10-21韦栋
韦栋
摘 要:随着城市的快速发展,对保障道路通畅的桥梁工程需求日益增大。在桥梁工程建设中,上下桥两端路基路面结构稳定性的施工控制难度较大,在此情况下,施工技术人员应对已建桥梁工程沉降段路基路面施工情况进行分析,即在明确搭板与桥梁两端伸缩缝缝隙衔接质量不稳定、平整度较差以及路面受损等问题的综合影响下,着手进行先进可靠施工技术的应用控制,这是保证桥梁工程沉降段路基路面结构作用稳定性充分发挥出来的关键,管理人员应将其更多地用于实践,以促进项目所在地区建设优质工程的进程。
关键词:桥梁工程;沉降段路基路面;承载能力;施工技术应用
1 引言
随着全民经济水平的提高,路网系统的建设完善成为衡量一个城市现代化重要指标之一。城市桥梁工程建设不断向前发展且逐渐向复杂地区延伸,但桥梁工程建设中路基路面沉降依然是比较严重的病害问题。由于沉降段的路基路面施工工艺所存在的问题,因产生不均匀沉降导致搭板出现开裂,行车过程易出现跳车现象,危险系数增大。若前期施工中留下安全隐患,后续一旦出现交通安全事故将会导致较严重的后果,对城市桥梁工程整体效用产生不利影响。应着重研究新技术解决路基不均匀沉降问题,加强施工过程中对不利因素的改善处理,保证工程实体质量,提高行车安全性及舒适性。
2 橋梁工程中上下桥两端路基路面发生沉降的原理
2.1 台背地基变形导致的路基路面沉降
桥梁工程建设中不可避免的要经过地质结构复杂的路段,尤其随着道路系统的完善,国内桥梁工程建设逐渐向复杂地形结构区延伸,施工过程中经常会遇到暗塘或低洼路段。这样的地质结构会导致某一时间段内路基含水量增大,当路基填料中含水量超过设计标准值,就会发生局部失稳变形。在暗塘或低洼路段内进行桥梁工程两端搭接区段的修建会降低工程的整体稳定性,变形量相对较大。而随着附加应力的增加,路基会逐渐失去承载能力,导致路面沉降变形,进而出现损坏的程度会随着工程使用时间的增长而逐渐加重。
2.2 路堤变形导致的路基路面沉降
桥梁工程的施工过程存在明显的地形差异,因此不同工程的施工难度不一致,设计路堤的受力情况也不一。填筑压实的难度较大,施工程序复杂、繁琐。而路堤自重和车辆荷载会加剧路堤结构的变形,长期投入使用的桥梁工程在连续重压下,在路堤上部会积累刚性差异,逐渐产生塑性变形,为以后的台背沉降埋下隐患。
2.3 桥头搭板设计不规范导致路基路面沉降
桥头牛腿是支撑搭板结构的主要支点,而桥头设置的搭板要具有一定的刚度,以满足通车要求。,因此二者之间形成应力差异,会产生受力不均。桥梁工程在投入使用后持续受到重力负荷,车辆行驶过程中不断地产生位移情况下,会在路基和桥梁搭板末端形成压力峰值,而运动中的车辆会叠加影响,加剧桥头搭板的塑性变形,造成沉降变形。
3 桥梁工程中沉降段路基路面的施工技术应用
为了有效防止桥梁工程本身发生沉陷以及开裂问题,施工企业或施工人员必须在具体的施工环节中积极采用先进的施工技术,强化先进施工工艺的运用,完整展示出施工工艺的技术优势。
3.1 加强对桥梁工程沉降段的结构设计
强化对桥梁工程中沉降段的结构设计,可主要通过以下几个方面入手:(1)对于结构设计而言,工程设计人员应注重选用合理的沉降段搭板的长度和强度,不同地质情况下,在实际的施工图设计环节中,应以桥头路堤、桥台沉降量和具体通车需求等因素作为搭板结构长度设计的相关标准。同时,还可适当考虑选用土工型格栅构置技术,以充分展示出加筋材料所具有的抑制剪切强度,阻止路基中填土结构产生的空间型位移及土体层的侧向滑移趋势,增强总体路基的结构稳定性。2)对于设计桥梁工程的沉降路段而言,因为其软土层地基及路堤结构的处理情况可直接影响着桥梁工程的建造质量,必须设计形成各种强度的沉降段,继而有针对性地应对不同的荷载情况。从本质而言,这种设计就是通过强度渐变的方法达到对其强度要求的渐进式过渡。(3)以桥梁工程的地基状况和路基状况为出发点,选取半刚性结构等复合型路堤可有效增强总体路基的负荷能力,防止路基结构出现下陷。(4)抑制形变的产生,若桥梁工程的路基结构已经发生变形现象,则应首先有效地管控沉降路段路基的施工后沉降程度及桥梁工程衔接部位的错落型沉陷趋势。需要指出的是,依托建模程序仿真的沉陷路径进行核算而获取完工后的沉陷量不能高于10cm。
3.2 搭板施工
搭板施工是桥梁工程沉降段路基路面中的一项关键技术,在进行搭板施工时,需要对台背地基的回填的材料及回填高度等进行充分考虑,同时,还要对搭板的施工进行科学的管理,并充分考虑预沉降段中车辆通过时所产生的荷载作用。因此,在对搭板进行施工时,应结合工程的实际情况来对搭板结构进行控制,并确保搭板与面层的底部是处于平行的。同时,在对搭板与桥台进行连接时,还要注意以下几点:①应确保牛腿与近台端的上边缘部位为倒角,这样能够避免搭板在连接过程中发生移动;②应采取相应的措施来避免搭板发生纵向滑动,可将搭板与台背之间利用锚栓和拉杆进行连接,并通过支座来对钢筋间的距离进行合理控制。一般来说,其连接支座将设置在搭板的下部;③为了预防雨水渗透到路基路面中,还需要在沉降段中的接缝位置填充封闭材料,并严格按照施工标准来进行填充,以此确保路基路面的平整度。
3.3 软基施工技术
桥梁工程中桥台软基处理施工方法众多,水泥粉喷桩地基法是其中一种效果比较好的方法,另外有置换土、抛石挤淤、砂垫层置换、反压护道、砂桩、塑料排水板及土工织物等处理措施。但是根据调查发现,水泥喷桩地基法尽管使用效果是这几种方法中最为明显的一种,但是这种方法的施工质量必须要控制得当。这种方法确实可以缩短工程的工期,看似可以为企业节省成本,实际相反,这种技术的应用成本相当高,最后路面结构施工完成之后的沉降量也会比较大。因此,为了让桥台软基施工的质量得到保障,施工人员要结合具体的情况针对桥台地段进行长时间预压,做好降排水措施,减少软土路基发生的不均匀沉降现象,尽量增加软土路基的承载能力还有稳定性。
3.4 沉降路基的填筑
城市桥梁工程过渡段的沉降主要是由地基沉降和路面压实变形以及路基引起的。后一种类型的路面变形对道路和桥梁的沉降影响不大,一般认为路基沉降形式主要是地基沉降,可分为固结沉降,瞬时沉降和次同结沉降。瞬时沉降出现的概率相对来讲比较低,所以路基沉降主要表现是其他两种沉降形式。其他两个是由基础填充材料的问题引起的。所以,在填充基台后,应首先考虑填充材料的类型和质量。具有良好的透水性和良好渗透性的材料是理想的材料,例如砾石和砂砾,但半刚性材料也可用作填充材料。填充完成后,可有效减少基台的水平压力和地基的竖向方向的力,压缩变形程度减少了,可以减轻路基的累积变形。
4 结语
由于影响路基路面沉降的因素较多,除了在施工中完善施工工艺,保证施工质量和安全外,还要通过后期养护,对于自然损坏做护坡处理,定期的养护可以及时发现问题,降低养护成本。总之,桥梁工程的施工要以设计图纸、相关规范、标准为依据,结合工程所在地的实际环境状况做细部调整。针对施工过程中出现的不利因素采取有效技术处理和加强质量管理工作,保证细部构造的质量来提高整体工程的强度、稳定性和耐久性,建优质工程,服务于社会。
参考文献:
[1] 毕文芬.路桥沉降段路基路面施工技术浅谈[J].建材与装饰,2013(24):297~298.