高速公路桥头路基过渡段软土路基处理措施
2020-10-20杨光华
摘 要:在桥梁工程施工中,桥头路基过渡段施工工艺复杂,如果软土路基处理不当,则会造成过渡段发生不均匀沉降,进而引发桥头跳车等问题,影响行车舒适性。对此,本文首先对高速公路桥梁施工中桥头软基过渡段软土路基处理的必要性进行介绍,然后对过渡段软基处理要点进行分析,并以某高速公路桥梁为研究对象,对桥头路基过渡段软基处理技术要点进行详细探究,以期为类似工程提供借鉴。
关键词:桥头路基;过渡段;软土路基
1 引言
高速公路在促进区域社会经济发展方面发挥着十分重要的作用,在高速公路桥梁工程建设中,过渡段路基处理是十分重要的施工环节。如果过渡段路基为软土地基,则地基加固施工难度较大,要求结合软基实际情况选用适宜的地基加固技术,保证行车安全。因此,亟需对桥头路基过渡段软基处理技术要点进行深入研究。
2 高速公路桥头路基过渡段软土路基处理的必要性
高速公路建设运营水平与人们的日常生活密切相关,如果桥头部位发生不均匀沉降,则会造成整个桥梁工程沉降量增加,在行车过程中容易发生车輛跳车问题,如果沉降量在5cm以上,跳车问题比较严重。现如今,我国交通出行量不断增加,行车安全隐患较多,只要做好桥梁过渡段软基处理施工,才可提升高速公路桥梁建设质量,保障人们日常交通出行安全。
3 高速公路桥头路基过渡段软土路基处理要点
3.1 保持路桥过渡段的完好状态
在高速公路桥梁施工中,为了提升过渡段施工效果,降低过渡段变形量,在施工过程中应注意以下两点:第一,对过渡段内路基沉降量进行有效控制;第二,对于路桥交界位置,可采用连续斜坡沉降方式。
3.2 对缓和过渡段实施合理设计
桥梁工程结构形式较多,桥头混凝土结构刚性较大,而路面采用沥青混凝土材料,当桥头过渡至路面时,二者强度差异较大。在软土路基处理时,要求将各段不同强度段的特点进行有效结合,并选择适宜的强度过渡段。通常情况下,对于柔性路堤与桥台面之间的强度渐变段,应将其长度控制在50m左右。另外,在实际施工中,可结合施工现场实际情况,适当缩短渐变段长度,但应保证在30m以上。
3.3 公路桥梁过渡段的结构形式
3.3.1 桥台台背路堤对土工格栅进行填铺
在进行路桥过渡段软基处理施工时,可采用土工隔栅施工技术,通过将土体与土工隔栅进行有效结合,土工隔栅即可充分发挥土体抗剪强度,约束土体侧向变形,同时还能对路基填土侧向位移起到良好的控制作用,进而提升路基整体稳定性,加大路基变形模量,路基填土与土工隔栅之间可相互摩擦,即可实现路基上部荷载重新分配。桥台台背局部范围内的垂直应力降低,使得路基土体承载力能够得到有效提升,同时路基沉降量缩小,除此以外,在土工隔栅水平铺设施工时,由于土工隔栅具有一定的弹性,因此,即使重型车辆反复作用后,路基依然不会发生变形问题。
3.3.2 合理确定搭板长度与强度
在桥梁工程施工中搭板施工模式比较多,在搭板长度控制方面,应注意以下几点:第一,在高速公路施工完成后,路基会产生一定沉降,路面会出现纵坡变形,对此,要求根据路堤沉降后的倾角变化情况,对搭板进行严格控制。第二,对于搭板长度,应注意超过桥台台背不能压实的土体长度。第三,对搭板受力情况进行分析,采用简支梁或弹性地基设计的方式计算搭板长度,对于搭板长度,一般要求控制在20m~30m之间。
4 高速公路桥头路基过渡段软土路基处理施工实例
4.1 工程概况及地质条件
某高速公路桥梁工程全长306.7m,该桥梁工程上部结构为预应力混凝土简支梁,在桥墩桥台施工中,采用钻孔灌注桩施工技术,桥头路堤填土高度为9.0m。根据现场勘察,桥梁工程过渡段为软土地质,为了保证桥头路堤稳定性,在过渡段软基施工中,采用塑料排水带+土工隔栅超载预压施工技术,根据讨论研究,虽然该施工方案所需承恩比较低,但是预压期比较长,要求在预压期完成后再进行桥台钻孔灌注桩施工。对此,综合考虑施工现场实际情况以及施工技术条件,在该桥梁工程桥台背后102.7m路堤地段,采用粉喷桩+土工隔栅软基处理技术。
在桥梁工程施工前,首先对施工区域地质条件进行详细勘察,施工区域地势开阔,施工局施工区域地层由上至下分别为淤泥质粘土、粘土、淤泥质粘土、粉细砂以及泥质砂岩。
4.2 粉喷桩施工
(1)在粉喷桩施工前,首先是根据工程设计要求对施工现场桩位进行测量放样,对钻机进行运行调试,要求将对孔误差控制在5cm以内。另外,钻机主轴垂直度误差应控制在设计要求的1%以内。(2)在预搅下沉施工中,要求逐级加速,正转预搅下沉,当钻进至设计深度要求后,即可减小钻速,在设计深度位置持续钻1~2min。需要注意,在预搅下沉至喷粉施工中,要求对钻杆持续输送压缩空气,确保钻杆中间送风通道的干燥性。(3)提升喷粉搅拌,在钻孔完成后,将加固料喷至孔底,然后以0.5m/min的速度进行反转提升,在达到设计停灰标高后,要求原地持续搅拌1~2min。(4)为了确保粉体搅拌的均匀性,要求将搅拌头再次下沉至设计深度位置,然后以0.5~0.8m/min的速度再次提升。(5)在提升喷灰过程中,要求采用自动计量装置对粉喷桩施工质量进行测定。
4.3 土工格栅施工
在土工隔栅铺设施工前,首先对地面进行整平处理,然后铺设厚度为0.2m的砂垫层。在土工隔栅铺设施工过程中,要求土工隔栅的受力方向应与线路横铺方向垂直,一边铺设一边盖沙。在本工程土工隔栅铺设施工时,首先将8#铁丝加工制作为U形并固定在地面上,拉平,两幅之间的搭接宽度在0.05~0.10m之间,对于搭接位置,可采用22#细铁丝进行绑扎固定。在土工隔栅铺设施工完成后,应及时填筑砂并碾压,避免阳光暴晒。
5 结语
综上所述,本文主要结合实例,对高速公路桥头过渡段软基处理要点进行了详细探究。桥梁工程过渡段软基处理难度较大,要求对过渡段地质条件进行分析,选用适宜的软基处理技术,加强施工工序控制,提升路基结构稳定性,进而保证高速公路桥梁施工质量。
参考文献:
[1]赵金枝.公路桥梁过渡段软土路基施工技术[J].交通世界,2019,2(13):56-57.
[2]李纪伟.公路桥梁过渡段路基路面施工技术研究[J].科学技术创新,2017,3(4):217-217.
[3]张志祥.道路桥梁过渡段的路基路面施工技术分析[J].中华建设,2017,2(3):152-153.
作者简介:杨光华(1980-9)男 土家族 大专 工程师 主要从事:公路桥梁工程施工。