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市政道路桥梁工程中沉降段路基路面施工技术

2023-02-23楼佳鑫

关键词:软土桥梁工程市政道路

楼佳鑫

浙江佳和建设有限公司 浙江 东阳 322100

道路桥梁工程是各地区城市化建设工作的重要基础,工程施工质量及运营效果可直接影响到发展水平。由于道路桥梁工程建设规模进一步扩大,施工现场的复杂性较强,路基路面结构在建设及运营过程中会出现沉降不一致问题。因路基路面沉降时没有得到有效控制,后续搭板容易出现断裂而引发跳车情况,致使车辆始终处于较为危险的状态运行,严重影响到行车期间的安全性。因此在市政道路桥梁工程施工工作开展过程中,相关工作人员应当加强沉降段路基路面施工管控对策。

1 市政道路桥梁工程沉降段路基路面施工现状

随着社会经济发展速度不断加快,市政道路桥梁工程建设与运营环境更为复杂。部分工程新旧结构相接,进而引发路基路面压实程度不同现象,直接影响到行车安全[1]。市政道路桥梁结构沉降问题也会导致桥头跳车情况出现,使平台上的荷载更不均匀,如桥头甲板车辆移动到板的末端,在平台组合作用下会承受更大的纵向荷载,使桥头结构变形。

2 市政道路桥梁工程路基路面沉降问题发生因素

2.1 材料质量因素

在对道路桥梁工程路基路面进行建设时,施工材料类型的选择会对工程项目建设水平产生严重的影响,在水泥原材料强度不高、抗冻性不高、稳定性较低的状态下,极易促使路基路面发生沉降问题。在粗集料级配缺乏合理性或是波动性较高的状态下,路基路面平整性与可靠性极易受到影响,从而导致不均匀沉降问题出现。

随道路桥梁工程施工单位竞争压力逐步增大,部分单位为在工程中获取最大化经济利益,往往会与一些价格低、但质量无法得到保障的材料供应商合作,导致道路桥梁工程路基路面结构的施工材料性能与设计要求不符[2]。因没有对原材料的承载力及稳固性进行严格检测,导致路基路面结构在长期受到行车荷载作用影响下极易出现沉降问题。

2.2 混凝土配比因素

混凝土水灰比较低或是较高,同样会导致道路桥梁路基路面结构出现改变,若是混凝土水灰比相对较大,则混凝土密度与强度会有所减小,而若是水灰比较大,则混凝土干缩量同样会增加,促使路面发生干缩沉降问题。除此之外,若是水灰比较小,那么混凝土和易性则相对较低,不仅会对工程项目建设质量产生一定的影响,还会促使混凝土振捣难度有所提升。

2.3 工程规划因素

道路桥梁工程需要着重关注路基路面结构的规划工作,避免因规划方案的合理性及专业性缺失导致结构出现下沉问题。道路桥梁工程施工前需要着重关注钢筋及混凝土材料的合理选择[3]。为从根本上保障道路桥梁结构的承载力及稳定性能,现有路基路面多采用钢筋、混凝土混合方式,随道路承担的负荷量增大,较难出现沉降问题。部分道路桥梁工程施工主要采用设置搭板的方式提高道路结构整体强度,此种方式难以从根本上预防沉降现象,导致路面不平整,情况依旧较为严重。

桥头是道路桥梁工程重要结构,桥头承载压力应当在前期进行合理规划。如没有着重关注桥头压力值的计算工作,设计方案与施工现场地质条件、水文特征不符,后期变更问题将会经常出现。不仅会严重影响到工程施工期间的经济效益,后期施工期间还会出现基坑不稳定、桥头柱埋设不稳固等情况,严重影响到道路桥梁工程全寿命运营周期。

2.4 碾压施工因素

在道路桥梁工程施工环节,台背填土期间的难度较大,填土过程中会受到各类因素影响而出现质量不达标问题。如在道路压实过程中的桥梁台背路基碾压度不足或者过大,均会导致工程在后续运营期间的路面结构出现不均匀沉降问题,严重影响到行车期间的安全性。

2.5 搭板结构设计不合理

在市政道路桥梁工程施工期间,桥梁沉降段搭板设计不合理也是导致路基路面出现沉降问题的重要原因之一。在路基路面具体施工工作开展期间,路基可以通过填筑粗料、使用钢筋混凝土作为过渡板方式控制道路与桥梁相接处的高度,进而减少下沉问题出现。但由于市政道路桥梁工程下沉路段在使用搭板结构施工期间也会出现开裂现象,无法切实保障工程施工要求。

不仅如此,导致市政道路桥梁工程不均匀沉降问题出现的又一原因是搭板支撑力不足[4]。在大型汽车行驶期间,路基存在两个峰值应力方位。如汽车在市政道路桥梁工程不间断行驶至搭板尾端,则该路基承受的应力需要在短时间内承受住最大限度变形,导致路面下降问题出现。

2.6 台背地基变形与路基变形

在市政道路桥梁工程施工过程中需要使用台背填土处理技术手段,填土环节的流程较为复杂,施工质量与效率极容易受到各类因素影响,如施工工艺、施工管理、施工技术人员专业技能等。台背地基变形多发生在山沟路段的桥梁构架位置处,该路段土壤结构较为软弱,孔隙率大、含水量增加,使变形情况更加严重。

路堤变形问题多发生在不合理路段地形处。由于施工条件不一致,在开展台北土方夯实工作过程中也经常会出现不均匀沉降现象,严重影响到市政道路桥梁工程路基路段结构稳定性。

3 市政道路桥梁工程沉降段路基路面施工技术

3.1 路桥板块构建

在市政道路桥梁工程施工工作开展时,板块调整极为重要,对结构承载力与稳定性具有直接影响。在平台及航道高度发生改变的情况下,施工难度进一步提升[5]。平板施工开展期间,应保障巷道与平板的平衡度,要求平板顶部与桥面板底部保持水平状态,使平板顶部高度与桥梁高度相匹配。平台最高处应当相对水平,确保平台与甲板平稳过渡。为降低平板滑落甲板问题出现,还需要在甲板顶板上部在平板后面入口位置安装垂直锚板与水平拉杆。在钢筋之间的距离控制在79毫米左右。不仅如此,在实际施工期间,还需要使用合理的填充材料连接区域,避免雨水进入到路基结构中,严重影响到路基结构的安全性与稳定性。

3.2 排水施工技术

在市政道路路基排水设计工作开展过程中,需要根据市政道路等级以及排水类型制定路基排水设计方案,做好施工现场地质条件、水文环境的调查工作,对排水设施进行合理布置、冲刷防护工作。

在排水设施布置过程中,应当根据路基结构对排水设施的要求做好设计工作,确保排水设施具备拦截、汇集、输送与排除地下与地表水的功能。通过对排水设施进行合理的平面及纵断面布置,形成完整的排水系统。

对施工现场气候、水文以及地形地貌等资料进行调查,参考既有排水构造物建设案例,计算出符合市政道路桥梁工程各排水设施所需的设计径流量数值,选择适宜的出水口位置及间距。

根据各排水设施设计流量,确定各排水设施断面形式与尺寸,制定出更加完善的结构设计方案。分析沟渠及出水口周边地表冲刷、侵蚀等问题发生概率,配合使用专项可行的防治技术手段。

截水沟是路基地表排水重要设施之一,可分为坡顶截水沟与平台截水沟两种形态。其中,坡顶截水沟需要结合具体建设要求选择适宜的截水沟位置、截水沟尺寸。截水沟位置的选择需要结合当地降雨强度、坡面防护、坡顶上汇水面积、汇水条件等因素设置。在施工场地内坡顶灰水长度大于15米、表面为积坡或残积层结构、容易发生滑坡或泥石流灾害的地段必须设置截水沟。

3.3 桥头搭板施工

因市政道路桥梁工程搭板结构的位置较为特殊,可直接影响到路基路面结构承载力与支撑水平,导致土壤压力分布不均匀,搭板结构承载力及稳定性难以得到根本上保障[6]。在实际施工工作开展过程中,项目部门需要对打板施工期间的钢筋安装及混凝土浇筑养护环节进行严格管控。在搭板钢筋网设置过程中,需要确保上层钢筋不下沉,使保护层厚度维持在可靠水平。打板底模应当采用砂浆封底方式,避免跑浆问题出现。做好搭板混凝土浇筑养护工作,从根本上保障实际施工质量水平。

3.4 软土路基施工

软土路基施工工作应遵循综合性原则。综合考虑工程进度、施工现场材料供应、施工机械设备、环境保护要求,确保选择的软土路基处理技术具有更为显著的技术可行性、经济适用性特征。

软土路基施工工作还应遵循因地制宜原则,以保障工程施工质量为前提,合理编制施工方案,设定施工规程,组织各环节质量验收活动。在软土路基处理期间配合使用各类先进的检测手段,对施工现场地质条件及水文环境进行严格查处,基于实际勘察结果选择更加适宜的软土路基处理技术手段,确保软土路基处理效果与预期目标相同,增强路基结构各项性能。

市政道路桥梁工程路基工程施工工艺复杂、涉及材料种类多,需要施工管理人员需做好技术准备工作,对施工人员展开详细技术交底[5]。针对不同施工技术制定专项可行的质量监督机制,确保施工技术应用期间的质量问题能够得到及时发现解决。

要求在市政道路桥梁工程软土路基处理工作开展期间配合使用BIM技术手段,构建路基结构三维立体模型,模拟不同软土路基处理方式实施效果,确保制定出的市政道路桥梁工程软土路基施工方案具备更高的技术可行性与经济适用性。

在桥台软基础建设期间,需要切实优化软基础施工技术方案。现阶段施工技术不断优化,应当选择软基础施工技术方案进一步创新。现阶段桥台软土基础施工时需要配合使用水泥桩地基技术、塑料排水板技术、强夯技术。在超载预压技术过程中,依照地方需求及限制条件完成,合理编制施工技术方案,明确高效控制目标。

4 市政道路桥梁工程沉降段路基路面施工技术应用要点

4.1 做好地质勘察管控工作

在市政道路桥梁工程软土路基施工工作开展前,需要对施工现场地质条件与水文环境进行细致勘察,充分了解市政道路桥梁工程地质结构情况,获得基础各项分析参数,选择适宜基础处理技术。在遵循因地制宜原则基础上,对地下附属物进行合理处理,避免软土路基施工对管线及道路造成损害。

4.2 制定专项可行施工管理体系

针对市政道路桥梁工程软土路基各施工阶段,明确相应的质量检验标准。结合实际验收程序做好质量检验工作。要求在施工技术方案确定时,建设单位、设计单位、施工单位应当进行密切沟通,设置各环节质量管理要求。对施工现场主体的净空高度及净高度进行预先测量,保障施工工作有序开展。

加强施工期间材料及设备管控力度。要求市政道路桥梁工程施工材料的选择应当严格遵循施工合同及设计方案内容,使施工材料品种、规格等符合质量管理要求。在施工材料入场前开展全面质量检验工作。如材料出现变更情况,需要严格遵照程序办理认购手续,严格禁止施工单位随意更换施工材料。

着重开展施工设备领用及养护工作,配合使用台账制度,加强设备管控水平,避免机械设备在超负荷运行情况下引发工程施工质量问题[7]。要求管理人员在市政道路桥梁工程施工期间开展定期与不定期的质量检查工作,分析并解决存在于施工现场中的质量问题,从根本上保障工程施工质量。

4.3 沉降段路基设计优化

为从根本上提高市政道路桥梁工程整体施工水平,避免沉降段对路基路面结构,还需要在市政道路桥梁工程沉降段结构施工环节做好沉降段结构设计工作。通常情况下,市政道路桥梁工程桥头搭板,需要使用水泥混合土建工程建设而成,土体结构自身的弹性较强,应当根据市政道路桥梁工程建设要求合理设置搭板结构施工尺寸。具体来说,根据施工现场要求规定,施工现场的搭板长度应当为9米,宽度为3.7米,厚度为0.5米。在工程施工现场,施工人员需要根据现场实际情况对施工参数进行适当调整,积极引进先进的施工技术与施工理念,如在工程中使用土木格栅技术,增强结构整体稳定性与承载力,确保市政道路桥梁工程能够在巨大的行车荷载下也能够保证安全平稳运行。

4.4 做好基础灌浆技术管理工作

市政道路桥梁工程施工工艺复杂、涉及材料种类多,需要施工管理人员需做好技术准备工作。针对市政道路桥梁工程关键分部分项工程,制定专项施工组织计划。通过绘制横道图或网络图确定各施工工序进度管控目标,确保各施工流程均能够处于高值高效管控范围内。

结合市政道路桥梁工程施工特征及施工需求,加强特殊技术管控力度。做好技术储备工作,对施工人员展开详细技术交底。针对不同施工技术制定专项可行的质量监督机制,确保施工技术应用期间的质量问题能够得到及时发现解决。

加强基础灌浆技术应用期间的监管力度,要求质量监管部门应当负责施工区域内的质量及安全管理工作。针对发现的施工质量问题,细致分析造成此问题出现的各类因素,制定出专项可行的解决方案,确保市政道路桥梁工程在实际运营期间能够始终处于安全平稳状态。

5 总结

总而言之,现阶段市政道路桥梁工程建设规模不断扩大,为切实保障市政桥梁工程建设期间的综合效益,还需要在施工过程中从多个角度入手,制定出专项可行施工技术方案,降低工程施工全过程故障问题发生概率。由于沉降段路基施工技术运行期间会受到诸多因素影响,还应当结合工程具体建设要求,对施工技术方案进行不断优化及完善,从根本上降低沉降段对市政道路桥梁工程整体运营水平造成的不利影响。

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