公路桥梁沉降段路基施工处理技术分析
2021-04-10郭永刚
郭永刚
安徽省路桥工程集团有限责任公司,安徽 合肥 230001
近年来,我国交通行业对公路桥梁项目的需求在不断增加。但是从现有的公路施工情况来看,建设期间因各种因素影响,导致建设依旧存在一些问题。其中最为明显的就是车辆桥头跳车与路基沉降现象,不仅对驾驶员行驶的舒适性造成影响,还严重威胁了驾驶员的人身安全,成为制约公路事业发展的阻碍,对此,需要加强对沉降现象的重视,采取有效的措施,提升路桥的路面质量。
1 公路桥梁沉降段路基沉降危害影响与原因
1.1 道路沉降的危害影响
公路桥梁施工完工后,经常出现路段沉降现象,会对交通运输造成不利影响,甚至会引发安全事故。沉降问题不但影响车辆的正常通行,因沉降导致的跳车现象等还会威胁驾驶员的人身安全。沉降现象也会对公路路桥的结构造成影响,缩短其使用寿命,为了有效规避上述事件发生,需要建设单位重视对路段的养护,提升交通运行效率。
1.2 道路沉降的原因
沉降属于道路施工比较普遍的问题,造成该现象的原因是在附加应力的作用下,土层内部的密度增加,使得地基表面出现下沉的现象。沉降现象严重时,会使建筑结构出现倾斜、开裂,严重威胁道路安全,并且沉降引发的桥梁变形还会对过往车辆的安全造成影响。道路出现沉降现象的具体原因如下。
(1)施工方案不合理。沉降现象的出现与施工方案设计不合理有关,部分设计人员专业素养不足,技术不过关,在审核施工图纸时,未能及时指出细节性问题,导致方案存在一定的隐患,难以与实际施工需求符合,这些问题都会给路桥工程带来安全隐患,还会造成路面接缝不准确、路面压实度不足,从而对整体的工程质量造成不利影响。
(2)连接缝存在问题。路桥工程施工中,为了避免环境因素对施工造成影响,导致桥面出现变形,通常会将伸缩缝设置于梁端与桥台交界处,伸缩缝的位置确定需要经过仔细的计算,能够起到保护桥梁的作用。然而在实际维护与保养工作中,工作处理不到位,会导致伸缩缝的位置出现凹槽,长时间会在该位置堵塞,对路面造成严重影响。车辆从上方经过,会产生较大的噪声,对路面造成冲击,缩短路桥的使用寿命。
(3)路基路面存在凹凸问题。路桥质量检测中,沉降位置平整度作为检测重点,需要在施工过程中,对出现沉降的位置进行处理,待其质量符合规定后,才能开展后续施工。路桥长期被使用,路桥工程也会在施工的影响下出现质量问题,还会因为施工材料与温度因素,出现质量问题影响路桥的使用。车辆长时间行驶于路桥上,也会使沉降路段受压的情况越来越严重,导致局部出现变形,造成路面质量问题,影响车辆的正常行驶。
2 公路桥梁病害问题的处理原则
针对路桥施工存在的不均匀沉降现象,需要结合工程施工的实际情况,对导致病害存在的原因进行深入探究,科学处理,做好预防措施,具体实施要遵循以下原则。
2.1 以控制处理成本为原则
公路桥梁工程本身属于复杂程度较高的工程类型,自身建设成本高昂,针对存在的路面病害处理,施工单位要以控制处理成本为原则,最大程度上降低道路病害处理成本,对存在的问题进行科学处理。
2.2 以重视养护处理效果为原则
从专业角度来看,路桥的养护与病害处理需要通过仔细的观察获得切实的数据,针对病害程度进行分析,根据不同程度的病害,选择适宜的处理技术,确保路桥养护处理效果,进而保障路桥的质量。这就需要工作人员具备良好的专业素养,有丰富的工作经验,可以对路桥存在的问题进行准确的分析。
3 公路桥梁沉降段路基路面施工技术要点
3.1 前期准备
(1)测量放线。为了提升测量放线的准确性,施工期间需要专业工作人员对现场进行测量,测量操作要按照实际规范的要求进行。借助设备进行测量放样,明确施工区域内的参数。通过标记木桩、放线等操作,确定地面的高程信息,并做好周边建筑的加固处理,避免处理工作影响周围的土体结构,造成建筑物倒塌。
(2)合理设置搭板。搭板的设置是为了避免桥段连接处出现沉降问题,其通常设置于桥台与梁板等位置。搭板随着回填沉降产生转动,可以在车辆经过时起到一定的缓冲。即使道路已经发生沉降,使用搭板也不会导致回填土出现凹凸不平。为了规避沉降,需要对搭板位置进行合理的设置,并对现有的搭板进行优化,将搭板设计成厚度逐渐减薄的形式,使搭板可以成为纵坡,从而为后期施工提供方便。
(3)合理选择回填材料。在路桥工程实际施工期间,若回填材料选择不当,也会出现不均匀沉降问题。因此,施工过程中应结合工程的实际需求选择最佳的回填材料。沉降路段的土质与其他路段土质相比较,存在明显的差异,因此要为沉降路段选择有效的加固材料,提升该路段的稳固性,提升桥体的结构性能。施工人员应从适宜的回填材料中选择最佳的材料,并使用不同的回填材料进行实验,测试材料的参数性能,获得实验测定的数据参数,从而保障工程项目的整体质量。
(4)丰富结构设计。在施工过程中,为了尽可能避免路基沉降现象发生,需要对搭板搭设、回填高度、回填材料等进行考虑。结合上述的施工环节对搭板长度进行计算,搭板过程中,为了防止搭板出现位移,需要为其设计倒角结构,防止位移后的搭板影响道路;为了避免搭板纵向移动,应采用锚栓等防止其移动,减少对桥头的影响。另外,还要避免雨水进入施工路面的缝隙中,因此要使用接缝材料对路面进行处理。
3.2 桥台软基填筑技术
在软土地基修建工程中,需要科学采用填筑技术对路桥不同程度的沉降路段进行处理,有效减轻地基沉降的现象。当前,处理路桥地基沉降的方法主要有以下三种:
(1)强夯法。该方法的目的是提升软土地基承载力。操作时使用重锤对土体进行动力夯击,促使地基能迅速固结。该方法对于土质有一定要求,更适用于黄土、低饱和度的粉土等。
(2)塑料排水板法。该方法利用的是插板的渗水性,将其插入软土地基,确保多余的水分可以沿着板体排出,起到固结地基作用,提升地基的稳固性。该方法更适用于土层较为松软的地基,例如黏土和杂填土等。
(3)水泥粉喷桩。该方法利用粉状的加固材料,通过设备喷射到软土地基内,促使地基的土层发生改变,提升其稳固性。在该方法的处理过程中,使用的加固材料多是水泥。在结束喷射处理后,使用搅拌机对软土地基的深度范围进行搅拌,增强水泥吸水的固化反应,促使地基更加固结。该方法可以快速使地基产生水化反应,对不均匀沉降现象进行有效的处理,极大程度上提升地基的承载力。与上述其他方法相比,该方法具有较好的加固效果,并且成本低廉。但是在实际施工中,还需要结合当地路桥工程的实际情况对沉降现象进行分析,结合路面地基的成分,采取最佳的方法,科学处理地基沉降现象。
3.3 路基排水技术
路基排水技术的选择与当地的气候有直接联系。若所处地界降水量较大,属于多雨地区,则需做好排水施工至关重要。排水不畅通会加剧路基的沉降现象,出现翻浆、路面松散等情况,对路桥质量造成不利影响。结合长期的工程实践可以发现,横向排水管与盲沟对于降雨地区沉降处理有显著效果。另外,泥浆砌片、预制板等对沟渠加固也有显著效果。在施工过程中,施工点水位较高时,不得直接开展填筑施工,需要对盲沟进行设计,确保质量过关才能开展后续施工。
3.4 沉降段路面压实技术
作为施工的最后环节,压实技术涉及的内容较多。通常路基内的含水量决定了桥梁的密实度。对此,需要做好含水率检测,合理控制土层含水量。另外,对于碾压设备的速度、温度等也要进行合理控制。在整个压实工作中,为了保障压实后的质量,需要检查各阶段的压实度,便于发现问题可以及时调整。
当压实密度高于要求值时,说明压实度过大,或者土质出现了变化;当压实密度低于要求值时,则说明压实度不足。针对不同的压实操作问题,要先找到引发问题的原因,再采取有效的处理措施,保障压实度满足设计需求。
4 结束语
综上所述,在公路桥梁的使用过程中,沉降属于常见现象。但是为了提升公路桥梁投入使用的质量,需要施工技术人员结合沉降问题,对施工过程进行科学分析,通过分析施工地质条件等,结合以往实际经验,总结路桥出现沉降的原因,并在实际施工中对设计方案优化,选择适宜的回填材料,切实消除公路桥梁施工中存在的不均匀沉降现象,提升路桥的应用质量,推动交通运输行业与路桥施工建设同步发展。