试分析公路桥梁过渡段软基路基的施工技术
2020-04-20魏旭
魏旭
摘要:近年来,我国公路桥梁工程项目逐步增多,虽然这些工程在投入使用以后产生了巨大的经济社会价值,但是在施工过程中,由于面临着不同的工程结构、施工环境,导致其整体的施工难度相对较高。在一些公路桥梁过渡段,软基路基的处理极为重要,一旦处理不到位,就会在后期的使用过程中,存在较大的安全隐患,影响公路桥梁的安全通行。基于此,本文分析了公路桥梁过渡段软基路基施工技术的应用,有利于提高工程质量,避免过渡段沉降的发生,保障通行安全。
Abstract: In recent years, China's highway and bridge engineering projects have gradually increased. Although these projects have produced huge economic and social values after being put into use, during the construction process, due to the different engineering structures and construction environments, the overall construction difficulty is relatively high. In some highway bridge transition sections, the treatment of soft foundations is extremely important. Once they are not handled properly, there will be greater hidden dangers in the later use process, which will affect the safe passage of highway bridges. Based on this, this paper analyzes the application of soft foundation subgrade construction technology in the transition section of highway bridges, which is conducive to improving the quality of the project, avoiding the occurrence of settlement in the transition section, and ensuring the safety of traffic.
关键词:公路桥梁过渡段;软基路基;施工技术
0 引言
经济社会的发展使得我国的交通网络逐步趋于完善,各种交通要素的组合更为多样。公路与桥梁是交通网络中的重要构成,当前,在一些工程中,涉及了公路桥梁组合结构,在这种工程中,最为关键的就是二者过渡段的处理。由于我国的公路桥梁工程长期处于露天状态下,环境与天气因素会影响其使用寿命,尤其是路桥过渡段的软基路基,必须要应用科学的施工技术,保障其处理效果,提高过渡段路基的稳定性与安全性,使得在公路桥梁工程投入使用以后,能够为创造安全、舒适的通行条件。
1 公路桥梁工程软基施工特点
在公路桥梁工程中,软基路基施工比普通的路基施工更为复杂,技术性要求更高,其施工特点主要体现在以下方面:①压缩性较强。软土地基的液限与压缩系数之间存在着明显的正方向变化趋势,当压缩系数逐步增大时,软土地基液限也随之逐步变大。根据工程经验,軟土地基的压缩系数往往在1MPa以内,这种性质决定了该地基的压缩能力较高,因此,在公路桥梁过渡段,需要充分考虑这种压缩条件,应用相应的加固处理技术,提高地基的稳定性。②渗透力差。软基施工过程中,由于其软基内多为灰土改良土质,土壤的含水量相对较高、渗透能力较差,为保障处理效果,在施工过程中,往往需要在该土质中填充其他填料。③抗剪能力差。土质性质决定了其抗剪性能较差,使得在公路桥梁施工过程中,路基常常出现排水不畅的问题。
2 公路桥梁过渡段路基沉降的原因
对公路桥梁工程而言,过渡段的处理是一个施工难点。当公路桥梁工程施工与投入使用以后,都需要保持路面、桥面的平整度指标。当公路桥梁过渡段如果存在技术处理不到位的情况,就会在工程投入使用以后诱发严重的沉降问题,车辆在通行过程中,由于路面与桥面存在沉降差,无法保持安全通行。公路桥梁过渡段沉降问题的出现,是诱发桥头跳车现象的主要原因,会造成人员伤亡等事故。公路桥梁过渡段路基沉降原因主要包含以下方面:
2.1 公路桥梁过渡段的地基土质
从当前我国的公路桥梁工程项目的实施过程来看,在过渡段,很多都为软基路基,其土质以软土为主,部分过渡段内的土质包含了一定的灰土成分,综合来看,由于土质的特殊性,其本身的含水量相对较高、稳定性较差,如果不对路基加以必要的加固处理,路基就会表现出强度低、易变形、易受其他因素的干扰的特征,从而使得过渡段软基路基的稳定性、承载力都相对较低,往往难以满足工程的质量要求。过渡段软基路基如果没有进行必要的加固处理,就会使得在车辆通行过程中,对路基施加一定的荷载,引发公路桥梁过渡段路基结构的破坏,当外力作用超过了土质的承受力时,沉降差出现。因此,地基土质是引发过渡段沉降差出现的主要原因。
2.2 公路桥梁过渡段路基的后台填料
公路桥梁工程在长期的使用过程中,承受的外力作用相对较多,比如,当车辆通过时,车辆本身的载重、路基的自重同时作用于路基,当过渡段的路基小于二者的作用力时,路基后台的填料会在这些作用力下被压缩变形,表现出明显的沉降差。因此,在公路桥梁过渡段路基的处理上,为了避免这种类型的路基沉降,往往需要在施工过程中应用多空隙渗透材料来填充路基后台,这些填充材料属于复合材料,具有较好的性能,即使外力作用力很大,该材料也会呈现出明显的抗压缩性能,保持原有的状态,也就能够有效减少路基变形、沉降现象的发生。
2.3 公路桥梁过渡段的刚度差异
在公路桥梁过渡段,由于是公路与桥梁的连接环节,在此部位,公路的路基与桥梁的桥台刚度明显不同,这种刚度差异的存在也是导致沉降差出现的主要原因。在很多公路桥梁过渡段的施工过程中,为了有效应对这种刚度差异,一些工程人员常常在桥梁桥台下加设高刚度支撑物,使得该支撑物可以对桥梁起到必要的支撑作用,进而减小公路与桥梁的刚度差异,当桥梁桥台土基的刚性大于公路路基的刚性时,该种方式对于提高整体结构的稳定性有着明显的作用。
3 公路桥梁过渡段软基路基施工技术
3.1 水泥搅拌桩加固技术
在公路桥梁过渡段软基路基施工过程中,水泥搅拌桩加固技术的应用相对较多,在该技术的应用中,需要使用水泥、石灰材料,借助于深层搅拌机械,将这些材料与软土加以充分搅拌,保障搅拌的均匀性,当搅拌结束以后,就会形成稳定性更好、承载力更高的复合型地基,实现软基路基的加固处理,进而提高过渡段路基的整体施工质量,其施工流程如图1所示。在水泥搅拌桩加固技术的应用中,有关施工人员需要首先清理施工现场,保障施工现场的平整度符合施工要求,填平低洼地段,保障施工处理效果。
3.2 过渡段软基路基的开挖技术
与普通的工程结构相比,在公路桥梁过渡段内,路基路面的形式、结构都相对特殊,在施工过程中,开挖技术也会影响软基路基施工的质量。在开挖过程中,施工人员需要首先对不同的通道加以处理。比如,在路基填筑阶段,要根据施工要求,进行路床的处理,结合施工现场的土质分布情况,应用分层检测的方式,对填筑形式、路床处理方式加以确定。相比较而言,在很多公路桥梁过渡段软基路基的处理过程中,往往采用的是混合填筑的方式,对填料加以选择,随后遵循分层填筑与压实的处理方式。在此处理过程中,需要对路基压实度加以科学控制,以保障路基的稳定性。
3.3 注浆技术
注浆技术是公路桥梁过渡段软基路基处理中最为常用的一种技术,这种技术克服了传统处理技术的局限性,借助于专有的注浆设备,实现了机械化加固处理。注浆设备的应用中,主要是以高压工作原理为基础,使得浆体逐步进入软土层内,当浆体固结以后,软基的稳定性也大大提高。为保障注浆技术的应用效果,往往需要应用专有的钻孔设备,进行软基的钻孔处理,使得孔洞能够随着钻孔作业的开展逐步进入路基底部,随后,在注浆工程中,浆体就会逐步进入路基底部,从根本上使得浆体可以与路基土质形成完整的整体,进而实现加固处理。
3.4 排水固结技术
一般情况下,过渡段软基路基的含水量相对较大,在施工过程中,为了保障路基的稳定性,需要降低其含水量,根据施工区域内的具体情况,制定完善的排水处理方案,及时去除土质中多余的水分,排水处理要与相应的加固方式相结合,方能起到良好的软基路基加固处理效果。当前,随着施工技术的进步,在很多公路桥梁过渡段软基路基的加固处理上,逐步出现了多种排水技术,主要包含以下技术:①重物压力。遵循从上到下的挤压方式,减小土层之间的缝隙,在挤压作用下,土质中多余的水分逐步被排出。②真空预压。在此方式下,需要在土层覆盖密封膜,随后借助于专有的设备,抽取土层空气,使得在空气的抽取过程中,多余的水分也逐步排出。但是,为保障真空预压水分排出的效果,在空气的抽取控制中,以将其设置为正方形。③降水预压。这种方式适用于土层中含水量相对较大的软基路基中。
3.5 台后填筑技术
在公路桥梁过渡段软基路基的处理上,如果技术应用不当,或者有关施工人员没有進行相应的处理,都会使得过渡段沉降出现的概率增大,比如地基、路基与路面的压缩变形,会造成极大的沉降差。在这种情况下,应用台后填筑技术,能够有效实现沉降差的控制。在台后填筑过程中,应用必要的加固处理极为关键。在填筑技术下,最为关键的是要选择填筑材料,比如,孔隙渗透相对较好的材料,可以作为填筑材料,比如砂砾、砂性土、碎砂石。如果在施工过程中,要进行路基的稳定性处理,可以将石灰与水泥作为主要的填筑材料,这些填筑材料的应用能够保障其压实度指标符合工程要求,进而降低过渡段沉降概率。此外,在一些过渡段的处理上,也往往通过台背加固的方式来应对沉降,比如,应用土工合成材料,实现台背的加固,有效克服了荷载变形威胁。
3.6 过渡段路基的维护技术
公路桥梁过渡段软基路基处理时,作业方式也会对处理效果起到直接的作用。比如,在一些工程的过渡段处理上,常常会应用维护技术来实现过渡段的处理。在基础施工时,对于作业方式的要求相对较高,如果作业方式应用不当,甚至会打破软基路基原有的平衡状态,使得原有结构受损,因此,为避免这种情况,需要强化路基。此外,路堤边坡防护也是一种重要的维护技术,比如,应用预制板防护形式,能够实现对路堤的加固,进而有效避免各种施工因素、外力因素对路堤产生的不利影响,保障施工活动的正常进行,提高路基结构的稳定性与安全性。
4 结束语
近年来,随着我国公路桥梁工程项目的增多,过渡段软基路基的处理逐步引起了人们的重视,在此部位,主要是要结合区域内的土质情况,采取必要的加固措施,以提高软基路基的稳定性与安全性,避免过渡段的沉降差,从而保障正常的通行秩序,提高公路桥梁工程的施工效果,减少桥头跳车等安全事故的出现。
参考文献:
[1]周磊.公路桥梁过渡段软基路基施工技术分析[J].黑龙江交通科技,2018,41(12):55,57.
[2]王书生.公路桥梁过渡段软基路基的施工技术分析[J].建材与装饰,2018(19):257-258.
[3]陈永辉.公路桥梁过渡段软基路基的施工要点探析[J].科技创新导报,2018,15(05):29-30.
[4]盛明乾.公路桥梁过渡段软基路基施工技术方案分析与阐释[J].工程建设,2017,49(02):70-72.