公路桥梁过渡段施工技术分析

2022-09-30李朝辉

运输经理世界 2022年4期

关键词：填料压实施工单位

李朝辉

（萍乡市上栗县公路事业发展中心，江西萍乡337009）

1 公路桥梁过渡段施工常见问题

1.1 路基沉降

在公路桥梁工程中，路基沉降是一种主要病害，其高发于路桥过渡段的位置。过渡段路基沉降是由多种不同因素导致的：

一方面，软土路基的含水量较高，其强度不能满足过渡段施工的要求，导致公路与桥梁的承载能力大大降低，在强大的压力下，过渡段路基有可能出现不均匀沉降。

另一方面，台背填料的质量也决定着过渡段的使用效果，如果台背填料不符合施工要求，或后续施工环节出现了填土不均匀的问题，那么将直接破坏公路与桥梁的平衡性，导致其承重能力降低，不能较好地承受车辆自重以及车辆振动所产生的振动负荷，进而发生路基沉降、变形等情况。

为了规避这一问题，后续需要加强软土组织的改造和加固处理，同时在施工设计环节应该考虑到降雨等客观因素对过渡段路基的影响。

1.2 台背路堤密实度不达标

台背的填土和压实处理是公路与桥梁施工非常关键的一个环节，需要确保其压实度符合相关标准，进而提高过渡段的施工质量。但就目前来看，个别施工单位对该环节的处理不够严谨，一方面是材料和工艺的问题，另一方面对设备的操作和把控不足，成了台背路堤密实度不达标的后果。

在公路桥梁投入使用之后，过渡段路基后台填料之间的孔隙会被不断压缩，此时出现路基沉降等病害的概率将大幅度增加，对此部分施工单位会向台背填料孔隙中添加新的渗透材料，这种方法虽然能够起到一定的改善作用，但后续还需要利用压路机进行过渡段路基碾压操作。在填充渗透材料的前提下，用压路机对桥台边缘压实，其压实度不能保证。此外，如果施工阶段没有按照正确的工序实施各项操作，也会出现压实度不够的情况，为公路桥梁工程后期使用埋下安全隐患。

2 路基路面施工技术要点

在公路桥梁过渡段施工中，需要对路基路面进行科学的处理，这里应关注的问题包括以下几点：

第一，软土地基对路基强度和稳定性有直接的影响，要加强软土地基的处理；

第二，做好路面的平整工作；

第三，路面比较容易出现裂缝、破损等问题，如果不能及时发现，必然会扩大负面影响；

第四，若材料质量不达标，或者类型、规格等与实际要求不符，将出现路基压实度不足的问题。

这一阶段的施工内容主要包括以下几个步骤：

2.1 填压施工

先确定施工所用的填料，然后开展承载比试验，注意控制其强度值，保障路基施工质量。将填料准确地布置在路床和路面下方位置，之后进行路基的压实作业，提高路基的压实度和承载能力，延长公路与桥梁工程使用寿命。如果路基的含水量较高，施工单位应采取措施做出集中处理，如铺设砂砾垫层，或是设置土工格栅，强化路基的坚硬程度，为过渡段施工以及工程后期的使用奠定良好的基础。

2.2 排水施工

应用排水施工技术是为了防止路基路面受到积水侵蚀，出现稳定性降低的情况，保证公路与桥梁的安全施工和使用。通常采用的方法有：

第一，设置排水槽和排水系统，确保积水能够及时排出，使地基始终保持稳固安全的状态。

第二，设置防护措施，常见的防护手段是采用浆砌石片或者水泥混凝土预制板块。

在整个施工阶段，施工单位首先要保证排水设计方案的准确无误，之后按照方案规范地进行操作，使路面积水得到及时的清除。

3 公路桥梁过渡段施工技术

3.1 施工准备

过渡段施工中“台阶”问题十分突出，进而引起路基沉降、路桥变形等情况，为了避免路桥病害，提高公路与桥梁过渡段的施工质量，需要做足一系列的准备工作。

3.1.1 充分了解设计意图和设计图纸

施工单位要详细地阅读和分析图纸内容，了解不同材料的使用要求、施工技术标准以及工程量等信息，与设计单位之间建立有效的沟通。同时，深入现场调查情况，及时发现设计图纸与实际不符的地方，以便在施工开始之前做出调整，避免后续出现施工变更的情况。

3.1.2 做好材料检查和验收工作

材料入场之后，应该按照标准流程进行验收，确保其种类、数量、规格配置等符合施工需要，并进行质量抽检，从源头预防因材料质量不合格而造成的安全隐患。

3.1.3 搭板长度设计优化

在公路桥梁工程使用阶段，可能出现桥头跳车的现象，对此施工单位需要在桥梁过渡段设置好搭板，确保搭板的长度和路基填筑高度呈正比例关系，同时还要考虑到沉降差对桥梁过渡段的影响，对搭板长度进行优化设计。

3.2 地基加固处理

强化地基的加固处理，能确保过渡段施工质量，提高地基荷载，通常采用的加固处理技术包括以下几种：

3.2.1 排水固结技术

该技术对含水量较高的地基和软土地基有非常显著的效果，安装固结排水系统，能有效降低土壤的含水量，使土质的硬度和稳定性得到明显增强。该系统由排水装置和压力装置共同发挥作用，其中排水装置一般采用的是塑料水袋，其不仅能达到理想的排水效果，成本也非常低，所以在现阶段的地基加固施工环节获得了广泛的应用。

3.2.2 深层密实技术

该技术能够实现对深层地基的密实加固，常用的深层密实法有两种，一种是动力压密法、另一种是深层挤密桩法。其中，动力压密法的工作原理是借助动力荷载完成对地基的加固处理，使地基压实度获得提升，这种方法相较于从前的静载预压法，效果更好、经济性更高。深层挤密桩法则是借助振动力和冲击力在路基上形成孔洞，之后向孔洞内注入强度更高的填料，以挤密桩的方式实现对路基的密实处理。

3.2.3 旋喷注浆技术

该技术在软土路基处理中有较高的适用性，施工期间需要提前确定开挖深度，用钻机进行钻孔，之后向孔内注入提前配置好的浆液，再进行适度的搅拌，直到浆液与碎石块等充分融合，便形成了足够坚硬和稳定的地基结构，确保了路基施工质量。

3.3 填料的选择

填料的质量对公路与桥梁过渡段施工效果有较大的影响,关系着后续能否控制好工程的沉降量，所以，在选择材料的时候一定要细心谨慎，充分联系施工要求。一般而言，在常规的地基工程中，普遍会选择粗级粒料当作主要的填充材料，这种填料的强度较高，且不容易变形，应用成效比较理想。在具体使用阶段，施工单位要控制好分层厚度，按照压实标准进行填料的碾压操作，期间应该选择合适的施工方式，避免出现路基变形、过渡段不均匀沉降等问题。此外，如果地基竖向荷载的作用力较大，此时施工单位应用矿渣、粉煤灰等填料代替上述粗级粒料，其质量更好，能在降低竖向荷载的同时进一步巩固地基。

3.4 台后填筑

若台后加固效果不好，后续可能出现桥梁两侧沉降的现象，给路桥正常使用带来较大的安全隐患。原因是在车辆重力以及荷载作用下，过渡段路基会产生一定程度的形变，加之填料在客观因素的影响下，也出现固结、被压缩等问题，从而进一步加重了路基的压缩形变程度。根据实际调查发现，在目前的公路桥梁工程中，车辆的荷载作用最多可达到2m，这意味着绝大多数情况下，施工单位都需要采取台后建筑的加固处理，防范桥头跳车等事故。在台背施工阶段，需要严格控制回填压实的技术效果，这一阶段应该优先选择小型施工机械进行回填压实处理，因为小型机械更有利于确保分层压实厚度。

3.5 台背排水技术

在公路桥梁过渡段施工中，排水设施的设置是非常重要的一项工作，若排水设施不合理，积水无法在短时间内排除，此时连接处将出现一定程度的下沉，导致整个桥梁的稳定性大大降低，进而引起错台、桥头跳车等问题。

在实际施工阶段，应综合多方面的因素确定最佳的排水方式，期间要考虑到当地的降水量、台背填料类型、土壤特点等因素，确保能最大程度地减少水分。在台背填筑施工环节，应在路基土拱上部设置排水管道、盲沟等排水设施，注意合理设计其长度、宽度等，用防水性能好的材料构建排水沟槽，避免原有路基受到侵蚀。施工单位应在地沟内部设置带有小孔的、材质较硬的塑料管，注意控制好塑料管之间的距离，一般将间距限定在10cm 以内，塑料管的直径和孔径分别为10cm 和5mm 左右。需要注意的是，如果施工阶段采用了盲沟的排水方式，则需要取消塑料泄水管，采用渗水系数较高的材料进行台背的填筑施工。

3.6 加筋注浆技术

在路桥过渡段施工中应用加筋注浆技术，对增强路基稳定性有显著的效果，将差异沉降量控制在较低水平，能极大规避公路桥梁工程运行阶段出现的桥头跳车等问题。

该技术应用环节，首先要科学地划分注浆区域，之后进行边坡选点，再分三层铺设锚管，最后实施注浆操作。具体流程及工作内容包括：

第一，做好加筋注浆开始前的准备工作。施工人员要清理好作业现场，在现场设置相应的安全标志，提前制定有针对性的应急预案。与此同时，应严格按照设计要求，对注浆孔进行逐一的编号，确定钻孔位置，避免后续出现施工错误。

第二，钻入锚管。完成孔位定位后，为了保证后续各项操作万无一失，施工人员要进一步核查孔位是否准确，确定定位无误之后，将锚管钻入边坡中。

第三，浆液拌制和注浆。在拌制浆液的时候，要对水灰比进行严格控制，通常采用的水灰比范围是0.7∶1～1.5∶1，根据实际情况选择合适的水泥种类。若当地的气候湿冷，则需要对材料性能做出适当的改造，可在材料当中添加适量的早强速凝剂，再进行材料的拌制工作。拌制结束后，先将注浆孔清理干净，然后按照从上到下、由内到外的顺序开展注浆作业，期间要将注浆速度控制在1L/min 以下，注浆压力要小于1.0MPa。在注浆过程中，一旦出现漏浆的情况，应立即停止注浆操作，第一时间安装止浆塞，处理好之后再继续进行注浆。

4 公路桥梁过渡段施工技术优化措施

4.1 加强路基过渡段结构设计

根据施工需要，选择优质的过渡段施工材料，确保路基强度完全符合设计标准。在这方面，沥青混凝土材料的成本较低，在我国公路工程建设中比较常用，但其强度不足，不利于保证路基过渡段施工质量。反观钢筋混凝土材料，其强度较高，能够极大提高路基的硬度和稳定性，因此建议在过渡段施工中优先采用后者构建路基。在过渡段结构设计中，一般要求施工单位将间距控制在50m 左右，沉降差不得大于5m，沉降坡度不得超过0.4%，确保公路与桥梁连接处的稳定性良好，提高施工质量，为后续公路交通运输安全提供重要保障。

4.2 提高施工设备管理力度

在公路与桥梁过渡段施工中，施工设备的管理是至关重要的，施工单位应高度重视施工设备组织、使用、维护和管理，促进过渡段施工水平的提升，为各项技术取得良好的应用成效构建基础。

首先，要建立完善的设备管理体系，对各种不同设备的产品信息、性能、使用和维护情况等予以明确，以便更精准地把握设备的特点，防范因设备故障导致的进度延误等问题。其次，应提高施工人员的设备操作和维护水平，定期开展技能培训和安全教育活动，保证路桥过渡段施工更高效顺利地开展。最后，要求所有特种设备操作人员必须持证上岗，减少现场安全隐患，提高技术应用效果，为公路桥梁工程的稳定运行创造条件。

4.3 加强施工现场安全管控

在公路桥梁过渡段施工中，施工作业大部分在外部环境中完成，因此整个施工过程受到外界因素的影响非常大，如天气、温度、地形、交通等等，由于这些因素具有极强的不确定性，所以施工中的安全隐患也是难以预测的。这种情况下，施工质量及技术的应用效果将会受到严重影响，若未采取有效的措施和方法进行处理，甚至引发重大安全事故。所以，施工单位应该严格监管施工现场，配合监理单位做好隐患的排查工作，要求和督促现场工作人员按照规范的工序推动过渡段施工，提高过渡段施工技术应用成效。