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路桥工程中沉降段路基路面施工技术要点

2023-02-24

科技创新与应用 2023年4期
关键词:搭板桥头桥梁工程

付 国

(山东省高速养护集团有限公司,济南 250000)

在道路桥梁工程的施工建设中,如果施工人员没有较高的施工技术水平,不具备较强的路面处理能力,一旦受到外界不确定因素的影响,将有可能出现路基路面沉降现象,对道路桥梁工程的内部结构完整性产生破坏。所以,只有充分了解道路桥梁工程出现沉降问题的根本原因,并针对性地采取治理措施,才能够尽可能地减少沉降路段的负面影响,优化道路桥梁工程的施工质量,保障人们日常出行的安全性。

1 道路桥梁工程中沉降段路基路面的施工概述

道路桥梁工程的施工建设,在促进我国社会经济发展方面发挥着不可忽视的作用。重视沉降段路基路面的施工,借助相应的技术性措施消除沉降段路基路面存在的安全隐患,提升整个道路桥梁结构的安全性与稳定性,可以明显提高道路桥梁工程的施工质量。针对道路桥梁工程中沉降段路基路面的施工,最重要的是严格按照相关流程,遵循相关施工规范要求,结合施工现场实际情况,进行施工建设[1]。只有选择的施工工艺符合道路桥梁工程中沉降段路基路面的施工需求,并且施工流程科学合理,施工材料性能质量有保证,才能够加强道路桥梁工程中沉降段路基路面施工质量的控制。

2 道路桥梁工程中引起沉降现象的原因

2.1 沉降段结构问题

在道路桥梁工程的施工过程中,桥头搭板的作用是解决过渡段的沉降问题,对跳车现象进行预防。但是,如果在应用桥头搭板的过程中,出现了结构不合理等方面的问题,那么桥头搭板的作用将难以发挥出来。例如,如果搭板近台端的设置不够合理,桥头搭板比路面浅表面层低,就会增大跳车现象的出现几率。另外,受到水环境的影响,部分水分会渗透到伸缩缝中,引起回填土流失问题,这就会导致搭板脱空现象的出现。一旦受到较大的荷载力,就会出现弯曲、断裂等问题。

2.2 桥台背填土问题

桥台背填土技术是道路桥梁工程中最常用的一种施工技术。但是,受到施工工艺、填土材料或者机械作业等因素的影响,桥台背填土路段很容易出现不均匀沉降现象[2]。另外,受到荷载的影响,桥台背填土的运行也会出现各种各样的问题。尤其当气候条件不佳的时候,桥台背填土路段将会因为遭受严重的侵蚀而出现沉降问题,降低路基路面的平整度。

2.3 地基沉降问题

跳车现象的产生,与地基沉降息息相关。在现代化的道路桥梁工程施工中,针对地基的施工方式比较多,如果在前期没有做好全面的现场勘察工作,对于施工现场的土质特点了解有限,或者在后期施工过程中钻孔深度不足,都会导致地基沉降现象的出现。另外,在前期勘察阶段,如果勘察人员仅凭借以往经验进行评估,而没有进行准确的计算,那么也会使地基出现明显的沉降。

3 道路桥梁工程中沉降段路基路面施工技术要点

3.1 沉降段结构设计

在道路桥梁工程中,针对沉降段路基路面的结构设计,需要注意以下几方面。首先,设计人员需要对道路桥梁工程的施工需求进行分析,然后结合现场实际情况制定出科学合理的设计方案。其次,在正式开始施工建设之前,需要对桥头路堤的车辆通行量进行分析,对桥头路堤的沉降量进行充分的考虑,然后以此为基础确定桥头搭板的长度。如果发现设计方案中存在不合理之处,则要第一时间暂停施工,并与设计人员进行沟通,通过设计方案的优化与改进来为整个道路桥梁结构的稳固性与安全性提供保证,减少沉降问题的出现。另外,在道路桥梁工程施工之前,还要对施工人员进行技术交底。尤其沉降段技术交底,可以让施工人员掌握相应的施工技术应用技巧、施工材料选择注意事项,进而对道路桥梁工程的施工质量进行控制。对沉降段实施的路基填筑设计如图1所示。

图1 对沉降段实施路基填筑

3.2 排水处理

沉降段路基路面的施工,还必须要做好相应的排水处理工作。图2为下边坡设置临时排水槽的施工实拍图。另外,针对边沟、截水沟和急流槽等,可以使用排水加固法;针对曲线沟,可以使用混凝土预制板加固法。针对地面和地下排水沟,需要严格按照相关要求对沟和管道的长度进行控制,避免长度过长,降低水流的疏导效率。针对路基路面的排水,需要先做好现场地质地形条件的勘察工作,然后在“预防为主,就近用料”的原则下,制定针对性的排水方案,降低积水对路基路面的侵蚀。

图2 下边坡设置临时排水槽

3.3 桥头搭板施工

针对桥头搭板的施工,如图3所示,需要注意以下几方面。首先,利用桥头坡度,对搭板长度进行计算,以此来提高桥头搭板的强度,使其有足够的能力承载过往车辆的荷载。这样,可以明显降低沉降现象的出现几率。其次,即便是搭板长度非常合理,施工条件发生改变,依然不能完全避免沉降现象的出现。所以,在具体的施工过程中,一旦发现桥头搭板脱空问题,就要立即采取封堵措施。针对板下位置或者地基中的空隙,可以利用砂浆进行填补,利用砂浆的黏结性强化搭板或地基的密度和强度。最后,优化搭板分布方式,优先将其设置到路面基层下方,并进行16~20 cm垫层的浇筑,确保垫层的厚度大于搭板宽度50 cm,超出远台端50 cm。坡度与基底层之间的比例应该控制到1∶3,搭板靠近台端的下方,需要进行油毛毡的设置[1]。

图3 桥头搭板设置

3.4 地基施工

针对地基的施工,需要注意以下几方面。首先,对施工现场的土质条件进行全面勘察、深入分析;在钻探操作中,要对钻孔数量和钻孔深度进行严格的控制。其次,对施工现场的软土层分布进行全面、细致的分析,然后以此为基础制定出针对性的施工方案,明确具体的施工工艺和施工技术,采取行之有效的地基路面加固措施。

例如,可以使用水泥喷桩复合地基来从整体上提高地基强度。应用该项技术时应做好地质勘查,通过全面、详细的勘察掌握各项地质信息,在此基础上合理布置注浆孔,以保证最终的处理效果。施工时注浆顺序需合理,注浆可先从外围进行,逐渐向中间注浆。注浆时把握场地内地下水流动方向,避免浆液大量流失。应用注浆法时,先对地下水下游进行注浆,然后再对下游注浆。使用注浆法处理时,科学计算浆液的配比,制备混合浆液时严格按照计算好的数据添加各项原材料;注浆过程中合理控制注浆压力,避免压力过大造成冲击力过大,导致浆液与骨料大量流出加固范围,造成不必要的损失。水泥喷桩施工技术具有施工周期短、应用范围广的优势,但是缺点是施工成本较高[2]。

超载预压施工技术的应用也可以明显改善地基密实度。采用堆载预压技术进行路基施工时,要分级施加堆载预压荷载,保证每级荷载下地基的稳定性,确保最终及整体的施工效果。对沉降路基进行处理时,先开展施工测量,根据测量结果确定路基底层上边线,并根据设计宽度,对其进行刷坡,定位出堆载预压宽度。施工过程中,为防止出现路基变形问题,在路基两侧堆码砂袋,以保证路基预压土填筑的线形。施工之前就做好各项准备工作,保证施工现场的堆载预压土足量。需注意的是,堆载预压施工需要耗费较长的施工周期。

也可采用土工格栅技术对地基进行处理。在应用土工格栅技术对沉降路基进行处理时,有以下要点需加以注意。首先是做好各项施工准备工作,包括对施工图纸进行复合,对土工格栅质量进行检测,对施工人员进行培训教育,将施工技术交底等。做好各项准备工作以便后续施工能顺利高效开展。然后按照设计要求先后进行碎石垫层与砂垫层施工,采用人工配合机械的施工方法,按照顺序推进摊铺作业。摊铺垫层时做到分层摊铺,每摊铺一层砂就用平振法结合水夯法密实一层,并且对密实度进行检测。正式铺设土工格栅之前,要先清理下承层表面,并对下承层表面进行平整处理。完成这一工序后开始铺设土工格栅,铺设时将土工格栅按照垂直于线路的方向规范铺设,要保证线路横断面方向与长孔方向一致。铺设时,采用搭接法将各幅土工格栅进行连接处理,处理过程控制好搭接宽度,并加强对土工格栅的保护,防止土工格栅出现褶皱或损坏情况。完成土工格栅的铺设施工后,按设计将上层填料铺筑完毕。之后是质量检查工作,经检查确定质量合格后,对作业场地进行清理。

可应用灌浆技术对路基进行加固处理。灌浆技术是利用液压、气压或电化学原理,通过注浆管将水泥或其他浆液均匀地注入地层中,利用注入的浆液填充于加固地层,从而让沉降问题得到改善。灌浆法非常适用于软土地基,针对软土地基合理使用灌浆法可使土体结构得到极大改善,让土体得到固结,不均匀沉降问题得到控制。运用灌浆法对沉降路基做加固处理时,需严格按照标准控制灌浆强度。按照标准,在灌浆施工完成后,杂填土、淤泥及复合地基的承载力分别不能低于130、80和130 kPa。

总而言之,要结合施工现场软土层分布情况,选择合适的地基加固施工技术,尽可能减少地基的不均匀沉降,提升道路桥梁结构的稳定性与安全性。

3.5 路面施工

对于路面沉降问题,可采用注浆加固技术进行处理。施工时,将注浆孔按照梅花形进行布置,间距与孔深都严格按照设计进行控制,对水泥管顶以上3 m范围内部地基土进行处理,以彻底解决沉降问题。路面压密注浆施工严格按照以下标准顺序进行:施工准备、成孔、注浆花管制作、填碎石、封孔、注浆、养护。

正式施工前先将施工面进行处理,确保施工面平整度达标,之后沿钻孔位置开挖沟槽与集水坑,为后续施工做好准备。将潜孔锤、发电机、空气压缩机、注浆泵等施工设备准备到位。设备到位后开始钻孔。首先于现场确定出孔位,将潜孔锤按设计孔位就位,由技术人员规范操作其钻孔。钻孔过程中根据施工设计将孔深、孔径等做合理控制。为保证沉降处理效果,浆液有效扩散半径平均应为0.6 m。

成孔结束后,制作注浆管,注浆管应用钢管制作,并采用套丝将注浆管连接。

注浆管连接牢固后分段下入孔中,向孔内填筑拌有水泥干粉的碎石混合料。填筑完毕后封孔注浆,按照先外围后内部的顺序,采用间隔跳跃式的注浆方法进行注浆,对注浆压力采用定压法进行控制。

3.6 选择填料

填料的选择要重视合理性和科学性,根据项目基本定位加以分析,保证优化建设成果。在道路桥梁工程中,针对填料的选择,需要重点控制填料的含水量和防渗性能。首先,在选择填料的时候,需要对填料土质进行检验检测。如果填料的黏度较大,含水量较高,且杂质较多,那么将不能应用到道路桥梁施工中。一般情况下,砂石材料是最佳的填料材料。其次,加强后台填料刚度的控制,确保后台填料刚度与路基刚度、桥台刚度相协调。另外,还要对后台填料的压缩性能进行严格的控制。最后,在压实作业结束后,需要对路基路面的密实度进行测试,确保其具有较强的荷载承受能力和透水性能,不会在荷载的持续影响下,雨水的持续侵蚀下,出现不均匀沉降问题。

4 结束语

综上所述,道路桥梁工程的施工建设具有施工周期长,施工过程复杂等特点,对于施工人员的技术水平和路面处理能力要求非常苛刻。在道路桥梁工程中,只有结合现场的实际情况,科学选择施工工艺和施工技术,才能够尽可能地减少不均匀沉降问题的出现,保障过往车辆的行驶安全性。与此同时,还需要优化沉降段结构设计,加强桥头搭板施工和地基施工质量的控制,对填料进行合理的选择。

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