对公路桥梁过渡段软基路基施工技术分析
2020-06-27李健
李健
(上饶市公路管理局婺源分局 江西上饶 333200)
0 引言
软土地基是公路桥梁过渡段建设当中经常面临的问题,如果没有做好处理,该区域则很可能会出现不均匀沉降情况,并对行车安全产生影响。在对当前我国公路桥梁过渡段软基路基施工现状的分析中我们发现,在高级、中级公路的施工中,桥头不均匀沉降的现象十分常见,这种现象将直接影响工程质量,沉降只要超过2cm,就会使车辆在经过此过渡段的时候发生跳车现象,沉降高度超过2cm,跳车现象会更加严重,高差过大还会发生严重事故。为了避免该种情况的出现,进一步提升公路质量,即需要通过科学措施的应用实现软土路基强度提升,在对路面结构进行优化的基础上使道路具有更长的使用寿命。
1 过渡段软基路基沉降原因
1.1 土质原因
相对于其他的一些路基,由于软基路基使用的土质的原因,其承受压力的能力较小。软基路基使用的是软土,其含水量较高,不够坚硬,当公路桥梁的过渡段受到较大的外力干扰时,就会导致软土路基的结构发生较大的改变,路基的质量就会严重的下降。在进行公路桥梁的施工时,有很多的因素会导致其施工的质量受到影响,首先就是在进行建设的时候为了能够更好的控制桥梁的长度,人们对采用加高的方式,既将过度路段的路基建设的较高,因此需要人们去不断地加强路基的承受能力,当出现路基的承受能力不足以支撑整个桥梁需要承受的压力时,就会出现软基路基被压缩的现象,造成过渡段路基沉降。
1.2 后台填料的影响
在进行公路桥梁过渡段软基路基施工过程中,台背填土的用料质量是非常重要的,如果质量达不到相应的要求,很容易就会造成台背不够结实,影响之后的施工。并且施工的顺序也有一定的要求,施工人员常常因为经验不足而导致使用错误的施工顺序,施工顺序一旦出错,台背的填土就会不均匀,从而造成公路桥梁本身的不平衡,对水平度造成很大的影响。在桥梁使用的过程中,其需要承受住桥梁自身的重力和在桥梁上面的车辆的重量以及车辆振动产生的振动负荷等,在长时间的作用下,路基后台填料之间内的空隙就会被不断的压缩,这样就会造成填料的空间变小,最终会引起路基的沉降。为了能够有效的应对后台填料引起的路基沉降问题,人们通常会采用多空隙的渗透材料进行填充,但是,在进行施工的时候,压实机在进行对桥台边缘进行压实的过程中有时候压实度会不够,或者施工时不能够按照标准的方法进行施工,这样也容易在后期的使用过程中出现路基沉降问题。
1.3 结构设置不科学
公路桥梁过渡段部分是整个公路桥梁工程的薄弱环节。在很多的施工中,设计人员在设计相关的施工方案时,很容易忽视公路桥梁过渡段软基的部分,没有对当地的地质、地形、地貌进行实际的勘察,从而制定出不科学也不符合实际情况的方案。在进行桥梁的施工过程中,为了能够让路基更加的稳定,人们会在路基当中加入一定的钢筋混凝土来进行搭板,并且采用粗料进行填充,这样来减小桥梁刚度上存在的一些差异,从而减小在使用的过程中发生沉降的可能性,保证桥梁和车辆的安全。但是,在进行实际的施工时应当要注意桥头过渡段的结构,若是结构不够合理,不仅不能够达到降低沉降率的效果,还会加大桥头跳车发生的概率,给过往的车辆造成一定的影响。
2 公路桥梁过渡段路基地面施工技术分析
2.1 地基加固处理
地基加固的方法较多,在进行施工的时候,人们通常会选择以下几种技术:①排水固结技术,顾名思义,这种方法就是在进行施工的时候安装一个固结排水系统,这样会能够充分的降低土壤当中的含水量,增加土质的稳定性。排水系统由压力装置和排水装置组成,排水装置通常会采用塑料水袋,其成本较低,并且建设周期较短,排水的效果也较好,但是,塑料排水系统也有着一些缺陷,施工时应当要严格按照施工的标准进行施工,这样才能够保证系统的质量。②旋喷注浆技术,其防水性能较好,在软土路基当中被广泛的使用,在施工时,应当要提前将开挖的深度测量出,然后利用电钻等设备进行准确的钻孔,最后将浆液注入到钻入的空当中,在进行一定的搅拌,让碎石块和浆液能够充分混合,最后凝结成为坚固的地基。③深层密实技术,这种方法需要通过炸药来加强软基路基的稳定性,在进行施工时应当要注意路基的厚度,只有当厚度足够的时才能够使用,这样才能够达到更好的固定效果。④水泥搅拌桩法,对于松散砂土、粉土等土体,水泥搅拌桩的方法十分实用,这种方式能最大程度上减小施工的过程中对路堤的干扰,也非常适用于工程的扩建施工,施工流程如图1所示。
图1 水泥搅拌桩施工工艺流程
2.2 提升后台路基密实度
鉴于台后填料对公路桥梁过渡段的沉降也有重要的影响,因而为保障工程的安全性,在进行施工的时候,施工人员可以应用提升后台路基的密实度来降低路基沉降情况的出现,减小路基变形的概率。在选择填料的过程中,可选择轻质、低压缩性以及高强度的回填材料。同时,还应对回填材料的压缩变形性能以及土体稳定性给予重视。路基填料及压实度要求如表1所示。通常情况下提升后台路基密实度的方法有塑料板排水法和加载预压法,其特点是施工技术较为的简单,在一些较小的桥梁中能够很好的进行应用。在一些大型的桥梁当中,人们通常采用的方法是采用新型的土石合成材料进行路基的填充,在施工需要人们采用三维网格结构的栅格,在空隙当中加入一些混凝土和石料,组成强度较大的结构体,这样能够有效的降低桥梁出现沉降的现象,保证桥梁的安全使用。另外,也可通过加筋等方式提高回填材料的强度和刚度,进而增加回填材料的抗压能力等。同时也可采用声波透测法或瑞雷面波方法等进行检测,以保障填筑厚度,从而保障压实度。
表1 路基填料及压实度要求
2.3 加强结构设计的合理性
在进行公路桥梁的施工时,需要对桥梁的结构进行合理的设计,重视搭板的长度和强度。但是目前来讲,我国并没有一个准确具体的搭板标准,这就给施工带来了很大的不准确度。目前很多的方案设计人员对公路桥梁过渡段的软基路基认识不够准确,一味的采用原有的方式来设计方案。但是每个地段的地质不一样,因此地理条件也不一样。这样的设计方案出来之后,很容易让施工人员误解,从而在施工过程中造成严重的技术性错误,影响公路桥梁过渡段的建设结构。因此,相关设计人员在进行设计时,要严格考量公路桥梁软土地基的实际情况,对公路桥梁过渡段软基路基的沉降重视起来。相关的施工应该采取压实方法和技术,使用高水平的机械设备,对一般的填土部位进行填筑施工,保证公路桥梁过渡段的平衡度和高度一致。在压实过程中如果出现不准确的问题,还可以采用体型较小的振动压实机械,对相关填土工程进行一定的填压,达到相关工程的规定标准,减少沉降的概率。并且在公路桥梁过渡段软基路基沉降比较大的部位,应该采取一定的整治措施,充分考察该地区的相关数据,做好恰当合理的结构设计,制定科学的管理方法,保证整个公路和桥梁过渡段软基路基的建设质量。例如,可以根据施工地区土质和相关的地质条件,采用塑料排水或者袋装沙井处理方式,并且确保公路桥梁过渡段软基路基排水系统的施工效果,有效的消解软基路面沉降不均匀的状况。
2.4 降低软土路基的刚度差异
刚度差异对公路桥梁过渡段的软土路基也会产生影响。因此,减小桥台和路基的刚度差异是保障过渡段质量的有效处理方式之一。为减小二者的刚度差,首先应在施工过程中,设置桥头搭板。但由于在实际操作过程中,会出现由于搭板设计不合理或施工方式不科学等问题,导致桥头搭板不能发挥应有的作用。因此,在减少刚度差异时,还应注重科学合理地设计桥头搭板,以保证桥头搭板的质量,从而充分发挥作用,避免沉降现象。同时,还应注重依据工程的实际情况,采用打桩的方法,对桥梁进行加固,以增强地基的承载力。例如桩复合地基。
3 结语
总之,公路桥梁过渡段软基路基工程的建设对于整个工程的施工有着重大的影响,并且伴随着我国经济技术的不断发展,相关部门一定要重视起公路桥梁过渡段软基路基施工的建设工作,尤其是沉降不均匀的现象。在公路桥梁施工中,要对沉降路基出现的原因有着准确的了解,然后针对性的采用有效的施工技术,这样来提升工程的使用寿命,保证我国交通运输行业的发展。