王雷 鄭文波 賀志成
【摘要】隨著改革開放的進行,中國經(jīng)濟取得突飛猛進的發(fā)展。公路、鐵路也在其中起到非常重要的交通樞紐作用。通過自己多年的工作實踐經(jīng)驗,結(jié)合公路的施工和運營情況,分析了路橋過度段施工中的主要問題原因,根據(jù)這些原因,提出在路橋過渡段施工應(yīng)采取的措施,從而為解決公路或者鐵路路橋過渡段施工質(zhì)量的問題。
【關(guān)鍵詞】路橋過渡段 施工質(zhì)量 措施
隨著城市化進程的不斷加速,高速公路、橋梁、城市立交橋大量興建,且對路面的平整度、行車舒適性及行車安全性要求日益提高。路橋過渡段是在公路橋梁中不可避免的情況。從普遍存在的現(xiàn)狀來看,目前路橋過度段存在的主要問題是路橋過渡段的路基在回填處出現(xiàn)不均勻沉降或者斷裂,造成橋路間的不平衡,橋頭車頭跳動的現(xiàn)象,繼而引發(fā)道路交通等問題。存在主要問題是橋頭路堤邊坡防護措施不當、橋頭搭板設(shè)計欠佳、橋頭引道軟土地基處治不佳等等。根據(jù)這些原因,對路橋過渡段施工可以采取以下措施。
一、路橋過渡段產(chǎn)生不均勻沉降原因的分析
1、橋頭路基沉降錯位。
橋臺與路基的天然特性是造成沉降錯位的主要原因。橋臺多數(shù)是鋼筋混凝土灌注而成的,相比依靠實土壘壓而成的路基而言,是呈現(xiàn)剛性的,橋頭的剛性特征,就是意味著它的伸縮性微乎其微,完全屬于彈性變形,那么當外部載荷失去的情形下,橋臺會因為伸縮量小而快速回復原形,而與之相反的路基,因是實土構(gòu)筑且剛性極小,伸縮量大,非彈性變量也很可觀,于是就發(fā)生橋臺處的路基本身因擠壓而出現(xiàn)沉降引發(fā)橋面與臺背處路面的相互錯位;支撐橋臺的路基同樣也會因為各種原因發(fā)生出現(xiàn)沉陷錯位。這樣必然會對過渡段的路橋造成不平衡,引起橋頭跳車。
2、橋頭路堤邊坡防護措施不當。
一般,對橋臺處于長期浸水路段,采用漿砌片石護坡,而其他橋臺路段,只在錐坡范圍設(shè)置漿砌片石護坡,臺背設(shè)置防格網(wǎng)草護坡或草皮護坡,但是,通過從公路改建、水毀和收尾工程偵查過程中發(fā)現(xiàn),許多橋頭路堤沉降較嚴重的地方,長伴隨錐坡和護坡水毀,分析其原因,雨水對路堤的沖刷和侵蝕防格網(wǎng)草防護等路堤邊坡防護措施未能起到保護路基免受雨水侵害的作用,所以橋頭路堤邊坡防護措施及臺背防水和排水設(shè)施的不適當,促使臺背填土流失,路基強度降低,在行駛車輛長期作用下,過渡段填土塑性變形,誘發(fā)橋頭路堤不均勻沉降,出現(xiàn)橋頭跳車現(xiàn)象。
3、橋頭搭板設(shè)計欠佳。
橋頭引道路基工程中,常用的過渡段工程處治措施有粗粒料填筑法、鋼筋混凝土過渡板(即搭板)和加筋土法等。這些處理措施的主要目的是通過提高路基的整體強度,從而降低路橋間的剛度變化以及沉降差異,以減少路橋間的不平順,從而防治或避免橋頭跳車現(xiàn)象。從公路工程建設(shè)可知,橋頭引道過渡段多采用搭板結(jié)構(gòu)。然而,設(shè)置搭板以后的橋頭跳車現(xiàn)象仍然嚴重,橋頭搭板斷板現(xiàn)象較為普遍。
4、橋頭引道軟土地基處治不佳。
從公路調(diào)查結(jié)果表明,軟基路段由于地基沉降引起的橋頭跳車現(xiàn)象仍然存在。分析其原因,主要是施工圖設(shè)計時,地質(zhì)鉆探布孔過少,鉆探深度不夠,未能及時發(fā)現(xiàn)軟基存在,或者未能準確探明軟基范圍和深度,軟土的物理力學性質(zhì)等等,導致橋頭路堤軟土地基處治遺漏,或采取的處治方法不恰當。在橋頭引道,由于存在軟土地基,橋臺臺背路堤施工時填土壓實不足,雨水侵蝕造成路堤填土流失和強度降低,這是造成路橋過渡段路堤沉降的主要原因。
二、路橋過渡段施工采取的措施。
1、加強路橋過渡段的施工組織設(shè)計。
路橋過渡段應(yīng)滿足以下三方面結(jié)構(gòu)要求: (1)剛度和強度的要求。 (2)平穩(wěn)過渡,中間無斷接。 (3)工后沉降符合設(shè)計要求。如果施工方案和施工組織設(shè)計的質(zhì)量不高,就難以保證在預定的成本范圍內(nèi),按期交工和確保工程質(zhì)量。
因此,過渡段的施工組織設(shè)計應(yīng)該有利于減少路橋間的沉降差,在橋臺結(jié)構(gòu)完成后盡快安排過渡段陸地與一般填土路堤的施工,使用同樣壓實能量的壓實機械把過渡段路堤與一般路堤的碾壓面按大致相同的高度進行填筑碾壓,分層填筑時,每層松鋪厚度必須控制在15 cm內(nèi),并在臺背墻上劃上記號,以保證厚度的均勻性,方便施工人員檢查。在路堤和橋臺連接部位,路堤與錐坡預壓填土應(yīng)同步填筑碾壓,使用大型機械碾壓困難時可改用小型振動機充分壓實。
2、設(shè)計好過渡段設(shè)置方式。
過渡段應(yīng)設(shè)置為一立體漸變體,使其滿足剛度和強度漸變要求。為實現(xiàn)連續(xù)平穩(wěn)過渡,可采用在路基中線方向設(shè)置臺階或斜坡兩種連接方式。
臺階連接可使路基與過渡段緊密嚙合,中間無滑動面,臺階坡度須緩于1:2。臺階連接法其過渡段出現(xiàn)剛度和強度輕微斷接,但其穩(wěn)定性好,且對橋臺臺背縱向水平推力較小,適用于抗水平推力較小的輕型橋臺和淺基礎(chǔ)橋臺。 斜坡連接使橋臺和路基平順連接,中間無強度和剛度突變,但過渡段與路基填料間易形成滑動面,對橋臺形成一股水平推力。該連接方式適用于抗水平推力較強的重型橋臺和深基橋臺以及各種涵洞和通道過渡段,斜坡連接坡面坡度宜緩于1:2。
3、加強路堤填料的選擇。
傳統(tǒng)填料采用石灰土或一般土填筑,一般土剛度和強度較小,石灰土屬水軟性材料,遇水時容易變軟,強度顯著降低。此兩種填料均滿足不了過渡段強度和剛度要求。目前過渡段施工中填料采用A、B組粗粒土、水泥穩(wěn)定土和級配碎石等優(yōu)質(zhì)填料。
實施路橋過渡段路堤填筑之前,要有目的地選擇施工路段的填料,采用各種土壤作對比試驗。從實驗結(jié)果中,比較各種土壤的技術(shù)指標,從中選出最適宜的土壤作為過渡段路堤的填料。 從經(jīng)濟角度考慮,以就地取材為主。就地取材不僅經(jīng)濟,而且或滲水性較好的材料。這樣的材料具有良好的級配水穩(wěn)定性和壓實特性。
4、.過渡段的加固及質(zhì)量控制措施 。
過渡段施工時,為減少過渡段和橋臺的沉降差,保證線路的平順,必要時應(yīng)采取加固措施,具體加固措施有基礎(chǔ)加固、人工合成材料加固、混凝土塊加固、外摻加固料加固等類型。
過渡段施工中的質(zhì)量控制措施,主要從這幾個方面著手:填料控制、施工控制、厚度控制、后期保養(yǎng)控制。
總之,在路橋過渡段,要減少或消除路橋過渡段的問題,必須根據(jù)工程實際情況加大管理力度,進行全過程的系統(tǒng)的科學管理,加強結(jié)構(gòu)設(shè)計,加強控制施工中的各個環(huán)節(jié)中的工程施工質(zhì)量,從思想上認識質(zhì)量的重要性,從技術(shù)上加強管理,科學系統(tǒng)的對路橋過渡段進行綜合處治,才能達到公路工程施工技術(shù)質(zhì)量要求,從而提高道路行車舒適性及公路建設(shè)質(zhì)量,提高社會經(jīng)濟效益。
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世界華商經(jīng)濟年鑒·城鄉(xiāng)建設(shè)版2013年5期