道路桥梁沉降段路基路面施工技术研究
2021-04-10冉海峰
冉海峰
陕西高速机械化工程有限公司,陕西 西安 710000
随着道路桥梁工程的不断增多,人们对道路桥梁工程的性能也有了更高的要求。对于道路桥梁工程而言,其整体质量取决于最薄弱环节的施工质量,因此道路桥梁工程沉降段的施工变得尤为重要。新时期的道路桥梁工程建设需要更加注重容易发生沉降问题路段的施工,避免出现路面损坏、塌陷以及伸缩缝等问题,确保行车的安全性及舒适度。
1 导致道路桥梁路基发生不均匀沉降的原因
1.1 设计存在缺陷
设计施工方案时,基于经济指标的考虑,设计人员在对大河面的桥梁进行设计时,往往比较青睐于选择小跨径方案,这就很容易导致桥头的路堤过长,以及桥涵尺寸大小不符合相关标准要求,运行使用中出现排水不畅的情况,加上设计人员在方案设计中没有充分考虑台背、台前的防护设计及路基的沉降处理,过大的填料压力使得路基发生水平方向的位移。此外,若在桥头位置欠缺搭板设置,在路桥的衔接处,柔性路基与刚性桥台的衔接点就容易出现突变及错台现象。
1.2 路面载荷承载能力不足
路基的施工方案设计不合理或者施工质量把控不严,偷工减料,不按流程操作,就会严重影响到路基的载荷承载能力。目前我国运输车辆超载现象比较突出,道路使用频率高,在长期的、反复的高载荷运行下,路面会出现中间低、两边高的变形现象。若发现这种情况,相关工作人员应及时进行处理修缮,否则将会影响道路的正常使用,导致交通受阻。
1.3 压实度不达标
在道路桥梁施工过程中,路面台背结构填土要求较高,涉及复杂的施工流程,施工技术的关键控制要求就是必须充分保证结构填土的压实度。路面结构填土的压实度直接影响公路的载荷承载能力,若压实度不达标,则会缩短公路的使用寿命。公路在长期运行中,容易出现中间低、两边高的质量问题,也会因为路基土质松软,而出现结构坍塌,引发交通事故。如果路面压实不密实、不达标,则会存在比较大的缝隙,在车辆行驶和雨水冲刷的长期共同作用下,路面的整体结构会发生不同程度的变形,使得道路桥梁沉降现象更加严重。
1.4 施工控制不严
做好施工控制就是严控按照设计图纸要求和工艺操作流程,对道路桥梁的施工过程进行跟进管理,它是保证施工质量的重要手段。但在实际施工中,施工单位对施工过程管理的重视程度不够,控制不严,导致很多工艺处理比较粗糙,技术处理没有做到位,存在很多瑕疵,例如台前护坡砌筑不到位,导致桥基不够稳固,从而导致路基路面发生沉降的问题。
2 道路桥梁工程沉降段路基路面施工技术要点
2.1 合理设置搭板
(1)设置搭板的方法。该桥梁工程的负荷较大,因此路面的刚度与厚度会逐渐发生变化,给施工增加了难度。最终该工程通过采用搭板结构设计,让其与路基的顶面保持平行,使搭板的顶面可以和正常的路基顶面标准保持一致,桥梁与路基之间的过渡问题也因此得到了解决。
(2)搭板与桥台的连接处理。①锚栓。将近台端的锚栓布设在台背与搭板间,所使用的是竖直锚杆和水平拉杆,防止搭板出现纵向滑移进而出现桥头处凹陷的情况。所使用的材料为22号钢筋,钢筋之间的距离设置为75~80cm。②支座。该工程在搭板靠近台端的下方铺设了1~2cm的油毡垫层,支座选用的是板式橡胶,间距为80cm,规格为150mm×150mm×25mm。③倒角。设置倒角的目的是防止由于搭板的转动而致使道路桥梁工程的路基路面或者是桥面结构受到损伤,该工程主要在近台端的上缘及牛腿的上边缘设置了倒角。④填缝材料。填缝一般位于桥台与搭板的连接处,需要填入材料以避免雨水渗入。常用的填缝材料主要有油浸甘蔗板、沥青麻絮及玻璃纤维类材料等,该工程主要使用沥青麻絮进行填充,将填料填充进去之后还需要再灌入较稀的沥青。
(3)搭板顶层的施工。使用混凝土制作搭板的过程中,要确保使用材料符合行业标准,保障混凝土搭板的表面坡度以及平整度。压路机通过时搭板离基层顶面距离越小的基层越容易变成薄层甚至被压碎,该工程在施工过程中让搭板混凝土顶面与基层顶面之间保持10cm左右的距离,并在铺设底面层的沥青混凝土之前凿去了之前铺好的水泥碎石基层,确保了台背回填强度。
2.2 加强地基处理
软弱地基非常容易出现桥头跳车问题,因此在地基的处理过程中,需要格外留意软弱地基的处理,考虑到在厚度较大的软土层上修筑地基时,填充材料会给软土地基造成一定程度的挤压力,进而增加桩基的压力,致使桥台发生转动或是桥台在水平面上发生位移的情况。这些问题的出现都会导致伸缩缝以及支座被损坏,严重时桥台和桥面也会被损坏。因此,该工程为了避免以上问题,在地基的处理过程中减轻了回填材料的重量,并通过一定的措施加强了地基的刚性,利用基桩来抵制地基的侧向流动。在沟壑地段,土壤的孔隙较大,含水量也比较高,而黏性土层含有丰富的有机物,强度也比较大。在进行换土时,深度应该依据软层的厚度来确定,换土挖开后还可以进行翻晒。一般情况下,如果填土的高度不超过4m,适宜的开挖深度在0.6m左右,如果填土比较很高,开挖深度可以适当增加,以1m为宜。开挖并翻晒之后,回填要密实。该工程的地基处理施工时间在雨季,不能进行翻晒,因此直接使用石灰石进行回填,路基下的石灰土成为渐变带,同样可以起到避免不均匀沉降变形的作用。
2.3 加强台后填筑
地基的沉降及路面与路基本体所发生的压缩变形是导致道路桥梁工程的引道发生不均匀沉降的两个主要原因,一般情况下,路面的压缩变形不会对整个道路桥梁工程造成较大的影响。桥梁引道的路基沉降问题可以从时间角度上分为同结、次同结及瞬时沉降三种,其中同结、次同结这两种沉降方式很容易引发桥头跳车问题。此外,填充材料的材质及质量都会对桥梁引道造成较大的影响,导致路堤沉降问题。轻型填充材料可以降低地基沉降的程度,压缩变形情况也可以得到缓解,并且填充后压实,压缩模量也可以得到提高,车辆经过所带来的反复载荷所引起的累积变形情况也可以得到一定程度的缓解。总之,在道路桥梁工程台后的填筑过程中,一定要注意后备材料的选用及其使用的填筑方法,尽量减少由于后台的填筑施工所带来的工程质量问题。
2.4 加强施工排水
完好的排水系统是道路桥梁施工质量的重要保障。如果在道路桥梁的过渡段,没有良好的排水系统,那么在阴雨天气下,路面就会出现严重的积水现象,积水会很容易在连接区域下渗,导致路面结构发生变形,不仅对车辆通行产生影响,而且还会严重地缩短道路桥梁的使用寿命。因此在施工管理中,施工人员要做好以下几个方面的工作:(1)在对填料类型进行选择时,要考虑到排水方案的优化效果,后台填料含水率要尽可能低。(2)施工过程中,要加强原材料管理,管材是排水系统的主要配置,采购时一定要对生产厂家资质进行审查,要建立合格供应商目录,尽可能选择合格的供应商购买,以确保管材能够符合工程使用的标准。管材运输时要采取合理的保护措施,避免损坏,要加强施工现场的管材堆放管理,并采取必要的防护措施。使用时要严格检查,避免用到破裂和表面不均匀的管材。(3)严格施工现场管理,施工工艺一定要严格按照施工标准、工艺流程和施工图纸进行。(4)设计施工图纸之前,设计人员一定要深入施工现场进行现场考察论证,结合现场实际情况,对工程数据进行研究之后再完成施工图纸设计,并组织技术专家做好图纸审核。(5)做好施工人员培训,提高施工人员专业素质,可以把道路桥梁过渡段的排水施工信息模型转化为图表方式,以便清楚查看整个道路桥梁过渡段的排水系统设计。
3 结束语
综上所述,桥头引道沉降段的结构设计不够合理,以及桥台台背路堤压实度不符合标准要求是引发道路桥梁工程出现不均匀沉降,进而影响到工程使用性能及安全性的主要原因。基于此,在道路桥梁沉降段路基路面的施工过程中,施工人员可以通过加强搭板设置、地基处理、台后填筑及施工排水等环节的施工技术来确保道路桥梁工程的质量。