道路桥梁沉降段路基路面施工技术窥探
2020-01-13张埤清
张埤清
(贵州路桥集团有限公司,贵州 贵阳 550001)
1 道路桥梁沉降段路基路面出现沉降现象的因素
1.1 设计方案选择不合理
不同的建筑设计方案会造成不同的沉降速度,这是在工程设计方案之内的可控因素。但是不稳定或者不均匀的下降速度会对桥头沉降段的工程建筑强度造成严重的影响。桥头沉降段是道路桥梁中重要的组成部分,目前我国道路工程建设有三种路基处理方式:钢筋混凝土搭板法、增加钢筋法和粗粒料填筑法。
三种路基处理操作方法都可以有效避免道路桥梁段的刚度差异,减少道路桥梁沉降段的不均匀性情况的发生。根据相关实验研究数据表明,钢筋混凝土搭板法更加受桥梁建筑施工人员欢迎,优点是施工过程简单易操作,施工效率高;弊端也比较明显,施工质量较差,对防治跳车现象的效果不明显,需要加强对桥梁结构的设计调整,才能达到增强路基的韧性与强度的效果,进而有效防治跳车现象的发生。
1.2 影响因素众多
桥台背填土的处理方法能够达到桥梁沉降段公路的设计标准,但是处理模式工艺次序复杂,施工效率和质量较低,稳定性差,容易受到外界因素的影响。对于材料的选择、工艺流程和施工设备的要求较高,施工成本高。细节处理不当会导致桥台背路堤压实度达不到标准。时间问题是其中不可控的影响因素,桥台背路堤压的稳定性随时间变化出现沉降高度不平均的现象。通路之后,每天的承载负荷会导致道路低级塑性形变,出现沉降差异,影响路面的平整性。
1.3 桥头引道地基处理方式不当
桥头地段是出现跳车现象的根本原因。首先是由于桥头引导地基设计结构不合理,导致工程结束后地基出现下沉产生高度差;其次是在地基施工建设过程中,一些施工人员投机取巧,没有按照设计方案和设计要求进行施工,钻探的指定深度不达标或者是设置的地质钻孔少于设计钻孔数量,施工质量不达标。随着时间流逝后软土层位置不明确,出现桥梁路堤软土地基下陷的问题;最后,部分技术人员在模拟计算过程中出现失误,导致设计方案和实际情况不相符。在自然条件下,桥头引道地基处长期受到雨水冲刷,形成桥梁软土地基沉降现象,发生主桥与引道地段的下降高度差,也是桥梁道路使用过程中路面地基的强度和抗剪性能下降的主要原因。
2 优化道路桥梁沉降段路基路面施工技术的方法
2.1 优化前期设计技术
(1)设计合理的道路桥梁沉降段结构型式
由于我国没有明确的相关文件统一设置道路桥梁沉降段搭板的设计要求,所以施工单位和设计者都是根据自身的施工经验或者单位的施工要求进行设计施工,所以根据实际情况设计合理的施工方案可以强化沉降段的强度结构,保证道路桥梁沉降段结构的稳定性。设计过程中按照桥台的沉降量和桥头路基来计算并对搭板长度进行设计,以增强路基的沉降幅度和稳定性为目的,在设计过程中加入土工格栅栏技术,可以有效提高土层的抗剪切强度。
(2)设计结构合理的缓和沉降段
缓和沉降段的处理需要根据实际情况来处理,要事先考虑填土路基、桥台混凝土、和沥青混凝土的结构强度因素,设计符合不同强度的沉降段,保证沉降段的桥台和路堤之间的渐变带大于等于50 m,道路桥梁沉降度差异不超过5 cm。保证软土层地基和路堤的处理满足桥台和路堤渐变带强度需求,减缓缓和沉降段的变形速度,优化缓和沉降段工程强度,延长使用寿命。
(3)严格控制路桥沉降段路面的变形
在设计过程中,通过有效的测量后整理数据信息,通过电脑模拟计算得出工程结束后的路桥沉降量。根据施工工程要求:工程后的沉降量要小于10 cm,并且保证三个月内沉降偏差量在合格标准范围内才能进行施工。严格控制路桥沉降段路面的变形,优化路桥沉降段的结构强度,保证工程的使用寿命和工程强度达到要求。
2.2 施工操作方面的提高改良
(1)合理设置搭板
搭板是道路桥梁沉降段路基路面施工设计中重要的组成部分,主要施工技术方法包括两种:一种是以路基面为标准线的平行搭建法,可以防止因车载负荷量过大出现的道路桥梁裂缝现象。设计施工全过程中需要挡板的设置与路基路面的顶面一直处于平行状态,保证搭板的顶面与桥梁的底层保持一致性;另一种双顶面搭建法,目的是解决路基地面与桥梁之间存在的过渡问题,保证路基顶面和搭板的顶面标高一直保持平行状态的搭板方法。
(2)选择最佳桥台软基施工方法
桥台软基施工方法主要包括四种:水泥粉喷桩地基法、爆破法、强夯法和塑料排水板法。其中水泥粉喷桩地基法是施工期间效果最佳的施工方法,爆破法、强夯法和塑料排水板法的加固效果要差一些。水泥粉喷桩地基法具有施工效果好,施工工期短,施工效率高等优点,但是成本比其他三种方法高,一般施工队伍无法承担其成本。在实际施工过程中,施工队伍需要结合实际情况和工程需求选择桥台软基施工方法,保证最佳施工效果。加强对桥台地段的预压,缓解因软土路基不均匀而出现的沉降现象,从根本上提高地基的承载力,减少工程沉降现象的发生。
(3)优化填筑后台材料
道路桥梁沉降现象分为三种类型:固结沉降、次固结沉降和瞬时沉降。其中固结沉降和次固结沉降现象是导致发生跳车现象的两点主要原因。通过填充具有压缩性的轻型填充材料,压实后能够有效减少地基承载负荷,是有效防治地基沉降现象的最佳方法。参照后台填充材料的基本准则与原则,选择刚度合适的填充材料,保证材料刚度在路基与桥台材料的刚度范围之内,保证填筑压实度高、透水性强,从根本上缓解沉降现象的发生。
(4)道路桥梁沉降段的施工安排
路堤施工工作要在桥台结构完成之后进行,施工人员根据沉降段路面的实际密度情况选取相同型号的压实机械,保持一致的压实重量和方法进行施工,达到相同的压实强度。遇到施工地点比较特殊时,要根据实际情况进行施工安排,保证静置预压的标准一致性。
3 结束语
道路桥梁沉降段路基路面的施工技术,是施工人员的实践经验积累出来的,其中会有一些不完善的技术手段影响工程质量,需要相关技术人员进行科学合理的规划和设计有效的施工方案,根据实际情况灵活的采取施工方法。在适应当地地理特点的同时进行施工管理,并严格保证达到施工标准,从根本上解决道路桥梁沉降段路基路面出现的沉降问题。时刻进行工程质量的监督,保证施工质量的有效提高,防治跳车现象的发生,保证车辆和人员的安全,延长桥梁的使用寿命,推动道路工程建筑的稳步发展与进步。