道路桥梁过渡段的施工技术分析
2020-01-13赵军飞
赵军飞
(岳阳市交通公路工程建设总公司,湖南 岳阳 414000)
1 桥梁引道过渡段发生沉降的原因
(1)对桥头引道软土地基处理不到位;
(2)不合理的的桥头引道过渡段结构布局;
(3)台背台前防护工程未处理好,使路基填料承载过大压力,从而在水平方向上导致防护工程发生位移,引发沉降;
(4)台背回填环节不规范也是桥梁过渡段路面产生沉降的重要原因,对整体工程质量具有直接影响。因此,在该环节中,由于其施工内容复杂,使得工程质量在材料、机械、管理水平及经验等因素影响下降低。一旦某环节出现问题,将严重影响台后工程质量,土基塑性由于自然因素及车辆荷载长期积累而发生变形,从而使过渡段出现不均匀沉降。
在对公路桥梁的具体施工中,施工人员应根据每座桥梁的职能,综合考虑不同路段之间的差异性,根据具体情况对其路基及台背进行加固处理。
2 桥梁引道过渡段施工技术
(1)软基处理:在公路桥梁沉降段路面施工中,软基处理是最重要一道工序,与最终施工质量息息相关。在具体的施工中,对软基采用换填处理较为彻底,使桥梁与路段之间的沉降差异缩小,降低公路桥梁路面发生沉降及出现错台的概率。
施工人员可以结合该类地段土壤的特性(土壤含水量多、土壤之间空隙大),与黏土层之间开展换填工作,一般情况下粘性土层强度大,有机物质也较为丰富,可根据软土层的厚度来决定换填的深度,从一般的粘土层来说,大部分都是在开挖后能够直接进行翻晒。如果台背填土高度在4 m以内,可将换填的深度确定0.6 m。但台背回填高度超过4 m,应根据现场实际情况进行换填,最少换填深度不小于1 m。在此基础上,根据相关施工规定要求,对粘土进行持续开挖和翻晒工作后,需根据土层的含水量来决定粘土的性质,并进行回填压实作业。值得注意的是:在进行回填工作的同时,应在回填顶0.6 m范围内,采用石灰对粘土进行土质改良,增强道路强度。
(2)台后填筑:在公路桥梁路面的沉降问题上,应具体根据时间将其分为三种类型,包括瞬间沉降、固结沉降以及次固结沉降(蠕变沉降)。其中,固结沉降以及次固结沉降(蠕变沉降)的影响更为严重,会使其出现桥头跳车现象的概率升高。因此,必须严格控制桥梁过渡段回填料的选择。级配良好的天然砂砾、碎石、透水性砂土为较好的回填材料,最大粒径不能超过5 cm,塑性指数小于12,CBR值大于8,不得采用泥质页岩、粉质土等强度低、水稳性差的填料。施工过程严格控制(碾压工序在此不做进一步探讨),台背回填宜与锥坡同时进行,回填前把每层填筑的厚度在台背上做上记号,以此参照进行每层施工(这样现场施工人员就容易较好的控制每层摊铺厚度,检查施工质量也较为方便,),为防止机械破坏桥台台背,靠近台背1 m范围内采用蛙式打夯机压实(台背回填整体摊铺厚度为15 cm,薄层碾压)。为了进一步避免过渡段发生沉降事故,可在回填过程中,每45 cm铺设一层土工格栅,来加强整体稳定。格栅网与台背用U型锚钉连接,土工格栅铺设时必须拉紧无褶皱,用插定把格栅固定在地表面上,相邻两幅格栅搭接宽度为20 cm,搭接处用Φ10钢筋绑扎固定。土工材料铺设底表面必须保证平整,严禁施工机械直接碾压土工格栅,铺设好后应及时回填,避免阳光暴晒和雨水浸泡。
(3)注浆工艺的使用
为进一步避免过渡段沉降事故的发生,注浆工艺的使用也是加强过渡段路基稳定的有效方式。注浆工艺原理是在不改变地层结构的情况下,利用气压或液压的作用,通过注浆管将浆液注入到台背填料中,使浆液渗透、注满台背填料的每一个缝隙,起到填充、挤压的作用,并构成一个坚实的骨架,使台背填料粘结形成良好的稳定性和抗渗性,最终有效缓解甚至防止台背沉降。
进行台背回填施工时,可根据施工的具体情况将钻孔和注浆作业相互交替进行。注浆工艺对台背填料加固效果明显,不仅可靠性高,所需费用也低廉,有利于工程造价控制。
施工过程需沿着路线方向呈梅花形布孔。根据不同的施工地点和台背回填料选择采用锥形合金钻头挤密法或潜孔钻锤空气排渣法。注浆管安装过程中应注意顺孔中螺旋方向轻柔缓慢装入。这样可以避免注浆管与孔壁发生碰撞,使孔壁四周碎石掉落造成堵孔。注浆管安装完成后必须进行封孔处理(封孔一般采用水玻璃、水泥浆拌和液),避免注浆时在压力的作用下,浆液从注浆管四周缝隙冒出。深度根据注浆压力大小确定,一般为1~2 m。需要注意的是封孔后不能立即进行注浆工作,应进行24 h养护之后才可注浆。浆液可采用水泥粉煤灰浆液,也可采用无收缩注浆液(固结时间容易调整,渗透性好,特别是对微细砂层的渗透性优易。地层中有流水的情况下也具有很强固结性)。注浆在此不再做详细说明。要注意的是,在台背注浆加固前,需在台背周围帷幕注浆(帷幕孔的深度一般比正式注浆孔深0.7~1.5 m)。帷幕的目的一是要确保正是注浆时,不造成注浆地点附近区域出现漏浆、跑浆现象,造成施工材料浪费。二是帷幕能保证中间孔注浆的时候四周存在一定压力,在台背注浆施工中,帷幕孔注浆完成72 h后才能正式进行台背注浆作业。
在台背注浆工序进行时,注浆泵的压力并不是从始至终都没有变化的,在不同施工环境以及施工条件下,注浆的压力也需要操作人员进行灵活调整。注浆孔的大小、宽窄,搭板的施工前后都对注浆压力大小有着一定的影响。压力的大小随孔距的增大而增强。
总的来说,施工人员对于台背材料的选择,需要严格控制,应进行严格的检查,确保材料质量可靠、性能良好,同时还应加强台背填筑施工方法的研究,以便减少公路桥梁路面发生沉降的现象。应注意三个方面,首先,公路与桥梁之间的连接处属于刚与柔的过渡,所以在选择填筑材料时,应保证其刚好处在路基与桥台的两种材料的中间位置。其次,因为其施工难度较大、内容繁杂,所以对公路桥梁工程中的压实工作的质量要求高,在对填筑材料的选择时,应尽量选择容易进行压实的材料。最后,选择填筑材料时,要求其具有良好的透水性能,减少渗水漏水所导致的路面沉降现象。
3 结 论
综上所述,现如今,我国公路桥梁产生的主要病害之一是路面沉降,不仅会对日常的生产生活造成影响,严重时还会产生交通事故危害人们的人身安全,因此,施工部门需严格遵守相关法律法规,掌握好具体的施工技术,从而对公路桥梁的沉降病害做好防治措施,降低不良影响,提高我国基础设施建设的质量。