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道路桥梁沉降段路基路面施工技术要点分析

2022-12-10伍姝娜

运输经理世界 2022年21期
关键词:搭板路基路面

伍姝娜

(赣州市公路发展中心上犹分中心,江西 赣州 341000)

0 引言

道路桥梁工程开展时,沉降段会对道路桥梁整体产生一定影响,而道路桥梁工程具有鲜明的系统性,其中局部沉降会对整个工程带来一定影响,如果工程位于城市交通发达路段则更容易引起交通堵塞甚至引发安全事故。目前,道路桥梁的路基路面沉降都相对不均匀,同时也存在比较严重的断裂,要对其开展施工,必须结合工程实际,应用针对性技术,提高施工效果。

1 道路桥梁施工中路基沉降原理

1.1 台背地基的变形

在沟壑地段,道路桥梁地基发生变形的概率相对较大。由于沟壑地段中,土壤空隙比较大,同时含水量较大且压缩性较强,因而导致地基强度较低,进而路基更加容易出现严重变形问题。通常而言,桥头路堤建筑通常比正常建筑多填筑10cm 左右,这部分地基也会产生显著的附加应力,这也是造成地基沉降的一个主要原因。同时,如果填土时没有设置区别化的容重,则填土高度增加时也会导致地基出现沉降变形的概率显著增加[1]。

1.2 路堤变形

通常开展道路桥梁沉降段施工时,台背回填材质会使用普通黏性土,由于施工时会面临各种复杂情况,因而要对台背土方进行压实则具有较大难度,而压实不到位导致土体密实程度不够,就会导致土方含水量难以达到施工要求,进而导致后续出现沉降变形问题。同时,土体自身具有弹塑性,而台背填土的柔性相对较强、高度也更高,与桥台的混凝土材质之间有着鲜明的刚性差异,在载荷作用下就会出现塑性累积变形。

1.3 桥头搭板连接区域变形

道路桥梁沉降段路基设置的桥头搭板会出现弹性支撑,其落点主要在牛腿,而道路桥梁的一部分土壤由于靠近桥台而承受相对较小的应力,导致土体受力不均匀。同时纵向分析时,汽车载荷处于不断运动中,其运动过程中载荷应力会呈现两个峰值,分别在汽车作用位置和搭板支撑的路基位置。汽车移动到搭板末端后就会导致搭板末端路基受到的纵向应力进一步增强,这也会导致其塑性形变累积更加明显,更容易出现过量沉降的问题。现实中,道路桥梁在应用过程中出现的沉降量难以被精准预测,因而在发生大幅度沉降变形时,路基和搭板之间就会出现十分明显的纵向坡度[2]。

2 道路桥梁沉降段路面施工存在的问题

2.1 施工质量不高

道路桥梁沉降段路面施工过程中,出现沉降主要在于道路桥梁沉降段的路基施工问题。路基施工其主要包含土壤和石料设计的线性结构,具体性质包括强度高、水稳定性高且易于压实。对其进行填充时,选择的材料如果不符合有关规定要求,就会导致后续道路桥梁路面容易受到严重损害。在实际施工过程中,由于施工过程较为烦琐,因而一些单位没有充分重视材料的选择和应用,进而埋下安全隐患。此外,施工时选择的填筑方法常常不够合理,导致施工过程中压实力度不能满足需求。路基路面运行过程中在自然温度影响、高负荷影响以及湿度影响等条件共同作用下,容易出现沉降甚至坍塌问题,为道路桥梁正常运行带来严重安全隐患。

2.2 桥头搭板设计不够合理

桥头搭板能够有效预防桥段连接部位的沉降问题,具体设置时通常将其设置于桥头和悬臂梁板及其之间的填土中。填土自身存在一定沉降,因而车辆行驶过道路桥梁时就会对其进行缓冲,避免沉降凹凸不平。目前一些单位施工时,通常将桥头搭板放置于混凝土表面下,而其在长时间受到雨水影响及车辆载荷的影响下,搭板所在位置容易出现严重的水土流失问题,进而导致沉降问题的发生,而沉降问题进一步引起搭板变形,最终导致周边区域开裂[3]。

2.3 路基路面的不完全沉降

路基的沉降是道路桥梁施工中最常见的问题之一,其中传统道路桥梁施工时,常常由于路段中存在沟壑或河流而出现台背地基变形,为解决这一问题,通常进行大量填土以避免不均匀沉降问题。但不同施工区域周围土体成分不同,导致土壤可能出现强度较低、性质不符合要求等问题,同时地基自身有一定自重,进而导致沉降问题的发生。

针对桥台基础开展的道路桥梁施工,通常会应用桩来对道路桥梁进行基础加固,以避免出现沉降量较大的问题。但是,在具体施工过程中该方法也受到地理环境限制,例如台背地基的回填施工时无法使用大型地面压实机械,就会导致回填效果达不到实际需求。布置应用桥头搭板时,通常将搭板的一端放置于牛角,调整另一端以发挥支撑作用。但是由于路基自身承受应力在靠近桥台位置逐渐减小,因而后续施工或工程投入应用后会导致路基承受应力不均匀,进而导致不均匀沉降。

3 路基沉降处理技术

3.1 地基处理

道路桥梁工程中,地基的质量直接影响到工程整体质量,因而应确保设计部门和施工部门之间的沟通,确保地基建设所用土质及材料符合有关标准。同时具体施工时,也应结合有关规范要求开展施工。由于地基需要改善承载道路桥梁载荷的土质结构以获得更强的抗变形、抗压、抗渗透能力,因而处理时也需要充分考虑到施工环境中的土质实际情况,可以在设计阶段取样当地土质进行分析探讨,并结合其性质来确定施工过程中的处理措施,例如土质含水量较高,则可以首先进行曝光以稳定其内部结构,提高地基稳定性等[4]。

3.2 沉降处理

要有效处理路基路面沉降问题,施工单位需要科学设计处理方法,并严格执行有关规范要求。首先,布置搭板时,应将其置于道路桥梁连接处,进而沉降能够通过搭板传递到刚性桥面,避免柔性路段出现不均匀沉降问题。其次,处理台背地基时,应当对软弱地基进行重点处理,避免桥头跳车及台背过渡等问题,进而减少沉降问题的产生。施工时可以进一步发挥碎石块的作用以稳固地基,同时做好排水作业以降低水分对土质的侵蚀,进而避免地基沉降等问题。

3.3 路基填充

道路桥梁沉降路段路基路面施工过程中,路基填充物的合理选择影响工程整体质量。目前选择填充物时,以泥土砂石为主,泥土和砂石的比例可以结合施工区域实际情况进行选择。

例如,施工区域附近如果路基夯实程度较好且泥土具有较强的水土融合程序,就可以提高泥土配比;如果该区域的底层夯实程度已经较差,或水土融合效果相对较差,则应当提高砂石比例。同时,开展路基填充时,也应科学利用填充材料,例如可以结合施工区域的应力分布情况,把喷注浆、碎石桩等半成品资源应用到软土区域填充中。夯实软土基础层后再进一步回填水面位移区域,避免填充地基不稳定或局部塌陷等问题[5]。

3.4 后台填筑

道路桥梁施工机组施工结束后,为解决路基土壤问题,可以进一步开展路基施工,结合项目实际情况选择材料,解决路基土壤变形问题,进而避免沉降概率,提高施工质量。部分单位施工时,材料通常选择质量较轻的填料,这样会导致原始地面沉降效果削弱。因而,可以采用压实基础材料以提高土壤压缩密度,进而避免后续道路桥梁工程投入使用后产生的弯曲变形问题。

3.5 沉降段结构设计

首先,在进行道路桥梁的倾斜段施工时,要特别注意材料强度和搭板宽度,而我国目前没有明确相关的统一要求,因而实际施工过程中是由施工单位结合施工具体需求和施工方案选定参数。对其进行设计时,应参考交通流量、桥体的土地沉降值以及道路桥梁桥头的沉降值等进行设计。同时,可以结合土工格栅施工法来利用土工格栅自身的抗剪性能避免填筑过程中可能出现的问题,进而提高路基应用效果。其次,在对的道路桥梁工程进行施工时,施工之前必须测量场地,对人行道和路基等进行特别设计,进一步强化路基强度,同时对于强度分布不平整的区域进行平稳渐变处理,平稳渐变应确保不同路段之间的自然沉降值差控制在5cm 以内。除此之外,边坡防护也应尽量采用加固材料,提升人行道承载能力[6]。

3.6 桥台软基施工技术

道路桥梁施工时,强度夯实法应用较为广泛,该方法应用时为确保路基夯实效果,需要针对软土地基部分进行重点处理,通常可以采用土木格栅进行外部辅助以提高施工稳定性。例如道路桥梁沉降段施工时,施工区域部分土质较软,施工人员将该区域划分为5m 一个标尺的网格,在夯实设计的基础上增加防护栅高度。

4 搭板处理技术

搭板施工技术的应用效果直接决定后期道路桥梁投入运行后的稳定性及路面平整性,同时也会对施工过程中路基的稳定性及路面平整性产生影响。

4.1 平行面处理

搭板板面的平行度和地面尺标高度以及搭板的顶面设计高度有一定联系,通常需要保持搭板顶部和底部之间宽度的一致性,同时确保每部分搭板的高度相同。实际施工时,施工人员应在实施板设高度的基础上预留一定高度的反向坡于搭板的边缘,进而后续进行调整时可以结合反向坡的沉降差直接填充沉降部分,提高施工效率,避免二次处理。

4.2 连接桥台

当前开展道路桥梁沉降区域施工时,搭板材料通常选用钢筋,使用锚栓处理并应用限位位移和水平拉杆等调节方法来固定桥台锚栓。连接搭板与桥台时应当首先铺设一定厚度的油毡垫以进一步强化支座橡胶板强度,在此基础上进一步强化桥台和搭板之间的协调度。连接桥台和搭板时,有时可能出现搭板转动的问题导致道路损伤,为避免这一问题,可以进行近台端倒角等处理,再进一步处理道路桥梁沉降面。

4.3 顶层施工

为进一步增加道路桥梁沉降路段路基施工的处理方式,通常可以调整路面的搭板顶层处理方式,强化搭板顶层施工区域附近的夯实度。道路桥梁施工过程中,通常应保持基层顶面和混凝土顶面之间存在一定距离,并通过层层铺设等方式来提高路基搭板的夯实程度,避免搭板连接区域出现沉降问题。

4.4 非搭板区域与搭板区域设计

道路桥梁沉降段的软土层沉降施工时和非搭板区域密切相关,对其进行处理时应当针对调料和压实环节进行重点施工,例如铺土时可以进行网格处理并填充聚乙烯块来提高沉降区域连接稳定性,压实环节也可以结合土质的变化分区域进行,并确保不同区域之间强度差保持在一定范围内。例如某工程实际开展时,搭板区域和非搭板区域之间稳定性较差,因而工作人员每立方米放置0.5m3聚乙烯块以提升路面连接情况,有效避免了连接区域沉降的问题。

5 道路桥梁沉降段路基路面施工中其他施工要点

5.1 强化原材料质量管理

城镇化建设进一步发展的背景下,基础道路桥梁施工也得到进一步重视,相关工程的开展需要进一步提高技术水平。规划建设道路桥梁时,工程部门应当首先结合施工环境和气候条件等选择合适的原材料,确保道路桥梁在长期承受高强度车辆载荷的条件下依旧保持良好的性能。在此基础上,管理层也应当集合需求对材料生产商进行调研,确保材料生产商具备相应生产资质,生产的产品具有足够可靠性,并在施工开始之前对混凝土、钢筋等进行测试和可靠性分析。同时,还应在施工中进行全过程管理,避免施工中应用劣质材料滥竽充数的问题,可以通过在施工期间不定期对工程材料抽检等措施杜绝相应问题,进而确保道路桥梁的耐用性。

5.2 沉降排水

道路桥梁沉降段的路基路面施工开展时,应当提前考虑排水问题,可以在沉降段提前预留一定的排水渠和沟槽,进而沉降区域出现降雨等情况时能够及时排除水分,避免水分快速下沉与路基融合导致区域沉降的问题。同时,施工人员也应结合地质环境适当调节道路桥梁路基的高度,以确保道路桥梁沉降施工中水分不会过度渗入桥梁路基中。例如某工程沉降层原定25m,具体设计时就可以设置施工位置为10m 左右高度,而外部排水高度保持在30m 左右以提高排水效果。

6 结语

道路桥梁沉降段路基路面施工过程中,常见台背地基变形、路堤变形等引发沉降问题,其原因主要在于施工质量不高、桥头搭板设计不合理及路基路面回填不达要求等。因而在施工过程中,应当强化原材料管理、加强对地基的处理、开展后台填筑、结合需求应用搭板施工技术、应用排水技术等,确保沉降段路基路面施工效果,为工程完工后正常运行奠定基础。

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