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道路桥梁工程中沉降段路基路面施工技术

2022-07-12杨增福

交通世界 2022年15期
关键词:搭板桥头路基

杨增福

(山东省郓城县交通运输局,山东 郓城 274700)

0 引言

随着我国交通路网建设范围和经济发展水平的不断提高,道路桥梁作为交通设施基础,必须重点解决沉降段施工问题。在道路桥梁车流量与日俱增的背景下,要通过发挥施工技术水平,提高道路和桥梁连接部位的平顺性,提升质量控制效果,确保整体结构稳定性,以保证安全高效的驾驶环境。

1 沉降危害及发生机制

1.1 常见危害

在我国当前的道路桥梁中,路段沉降问题是影响行车安全质量的主要因素之一。发生沉降危害的路面,不仅会造成路基路面的搭板断裂,还会引发桥头跳车问题。在沉降路基路面的影响下,整体的平整度和支持力也会受到严重破坏,提高了行车的危险性,容易造成严重交通事故,影响驾驶人员和乘客的生命安全。不仅如此,当发生桥头跳车时,桥面自身的结构也必然会受到损害,同时加剧桥梁和路面连接处的损伤程度。基于此,为减少路基沉降引发的危害,必须全面提升整体结构的耐久性,通过提高技术应用水平,保证道路桥梁的工程质量[1]。

1.2 发生机制

道路桥梁沉降发生的机制可分为台背地基变形、路堤变形以及桥头搭板沉降。

首先,台背地基变形常见于沟壑区,该区域内的土壤具有较突出的压缩性,所以地基容易出现空隙,当发生变形现象时也特别明显。不仅如此,由于桥头台背路段构件的高度更突出,大部分的结构都在路基之上,所产生的附加应力也会更大,随着载荷压力在日积月累中逐渐增加,在外力作用下,整体结构的性能也会不断下降,最终出现沉降问题。

其次,在台背施工中通常会使用黏性土,在压实过程中难以确保密实和平整,很容易留下结构隐患。随着道路桥梁车辆荷载压力不断提升,使用年限不断加长,也会产生变形和差异沉降。

最后,道路桥梁路基路面的支撑点一般会设置在桥台的牛腿上,在受力条件的作用下,会出现弹性支撑情况,各个路段土体承受的应力也有很大差别,近桥头处所受的应力比较小,远桥头处承受的应力较大,当路基路面的外部荷载过大时搭板末端的沉降范围会更大。

2 路基路面施工技术应用

以某地区道路桥梁工程施工为例,包含一座24m的大桥,7m 的小桥以及18m 中桥,圆管涵道16 道,盖板涵2 道,箱涵2 道。由于局部粉土含量较多,所以含有较多的植物根茎,整体性质较差,无法直接使用。因此,应采取以下施工技术。

2.1 搭板设置

设置好搭板是有效避免道路桥梁发生沉降的有力措施,在搭建桥台的过程中,应以搭板为依托,长度也要满足施工要求,同时,还要提高碾压试验的技术标准。设置搭板时,必须参考路基的顶面标高,确保搭板处于同一水平面,有效规避路基和桥梁过渡障碍问题,提高整体的平顺程度。在具体的搭板路面连接施工中,该连接部位的标高可以稍高于设计值,以便形成预留反向坡,通过计算坡度大小,得到相应的沉降差,再设置搭板,如图1所示。

图1 搭板设置

在桥台和搭板的连接处理中,锚栓的位置极为重要。对靠近台端的锚栓来说,应将其安置在搭板与台背之间的桥台上,为有效避免搭板的竖直滑动,还要配套相应的拉杆和锚栓,保证其固定效果。在设置支座时,要考虑邻近搭板台端下方的预处理工作,可以铺设1~2cm 厚的油毡或板式橡胶支座。考虑易出现移动的搭板会影响路面路基结构,应将牛腿边缘设置为倒角型。同时,加强填补缝隙,可以填充一些玻璃纤维材料,待密实后再灌入沥青铺料,实现有效封闭。此外,应规范搭板的各项参数,如形状、尺寸,以此提高混凝土浇筑的平整度,提高整体抗剪性。考虑部分较薄基层有很大脆性,容易受机械设备的应力影响,出现破裂或破碎的问题,在施工中搭板顶面和基层顶面之间应留10cm的间隙。沥青混凝土摊铺过程中,还应清理适量碎石基层,不断提高台背回填强度[2]。

2.2 地基处理

桥路沉降段受软土地基的影响施工难度较大,不仅对施工技术提出较高要求,而且成本投入大。为避免软土地基的沉降问题,必须消除路堤填充物的荷载危险,保证不在后期使用中出现桥头跳车问题。在采用相关施工技术时,应充分把握施工现场的地基地质特征,采取有效措施,改变地基性质,以此提高承载力,降低结构变形和错台的概率。考虑在深厚软基上进行高路堤施工时,容易受到侧向移动影响,加大桩基受压应力,产生桥台水平非正常位移。可以选择轻质材料,提高整体力学性能,使结构的刚度更大,更好地抵抗侧向移动。相应的,考虑部分沟壑部位的土壤孔隙大、含水量高,可以结合软土层的特性及分布范围,通过换填提高承载力,当填土高度在4m 以下时,开挖的深度要控制在0.6m,高度超过4m 时,开挖深度应在1m 以上。为降低含水量,对应用于回填施工的黏土,还要提前进行晾晒处理,再用于回填压实。回填时还应计算沉降段的沉降量,可采用解析法计算沉降软土,其公式为:

式(1)中:Sct为路基路面在某一时刻的沉降量;Ut为某一时刻的固结度;Sc为最终固结沉降。其中,固结沉降量的计算还应考虑路基路面的排水路径、土质固结系数以及时间等参数。

2.3 填筑施工

在发生地基沉降和路面路基压缩变形后,很容易进一步诱发整个路堤的沉降。为有效减少沉降段的体量,施工人员必须严格落实相关建设规范。首先,应严格选择填筑材料,要保证材料具有较高的强度和较大的摩擦力,同时,为避免积水沉降,还要有良好的透水及排水能力。基于此,填料可以选择砂石或砂砾。其次,针对距离超过1m 的路基顶,还要采用夯实机与压路机结合的方式,多次重复地进行压实处理,保证整体路基路面的平整度和密实效果。最后,应根据施工现场周边的水文情况,合理修筑盲沟,或选择压缩变形量更少的轻质材料。

2.4 排水防水

如上所述,道路桥梁的沉降会受现场水文条件影响,在施工中必须加强排水设施建设,完善排水系统。现阶段,施工现场周围的地下水、河流以及降雨降雪都是排水防水措施中需要重点解决的难点。在排水施工中,要综合考虑地形水文分布和地区降水量等因素,通过现场勘察,合理选择沟槽位置,设置相应的排水管道。针对部分坡面可能存在的地表水聚集、渗漏问题,在现场还要增设临时排水沟或暗沟,确保及时将积水引流,保证良好的现场施工环境。在沉降段的防水施工中,可以按照常规流程开展,如图2 所示。同时,还应注意以下要点:

(1)完成浇筑后应做好对混凝土结构的养护,通过初凝后的拉毛处理,提高表面的粗糙度,保证后期沥青路面的牢固性[3]。

(2)及时清除表面浮浆,提升整体强度。

(3)要重点提高沥青混凝土路面的防水性能,减少开裂问题的出现,防止积水通过表面裂缝渗漏至内部,还可以选择打毛处理的方式处理裂缝,提高台面的防水效果。

3 结语

综上所述,道路桥梁作为重要的交通基础设施,与人们的出行和生产运输息息相关。沉降段作为影响路基路面稳定性与安全性的关键施工环节,必须要保证施工质量水平。作为施工建设单位,不仅要充分认识到沉降问题的严重危害,还要全面了解沉降现象的发生机制,把握路面路基的施工技术要点,做好搭板设置、地基处理,加强压实回填和排水防水,通过综合处理,全面优化沉降段路基路面工程建设效果。

图2 排水防水施工流程图

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