李睿乾
摘要:交通事業(yè)的快速發(fā)展使得人們對道路建設(shè)質(zhì)量要求尤其在其安全性、舒適性方面也越來越高。公路與橋梁過渡段的不均勻沉降問題而引發(fā)的橋頭跳車等影響危害的現(xiàn)象,嚴(yán)重威脅到行車安全。文章分析了道路橋梁沉降產(chǎn)生的原因及危害,通過對路基路面施工設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化,就如何做好道路橋梁沉降段路基路面的施工建設(shè)工作展開研究與探索。
關(guān)鍵詞:道路橋梁;不均勻沉降;路基路面;施工
近年來,隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展與城市化進(jìn)程腳步的逐漸加快,在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中地位舉足輕重的道路交通建設(shè),其發(fā)展速度尤其是道路橋梁工程也在緊鑼密鼓地跟進(jìn)。與此同時(shí),人們對道路建設(shè)質(zhì)量要求尤其在其安全性、舒適性方面也越來越高。然而,在很多已經(jīng)建成并投入使用的公路橋梁工程中,常常出現(xiàn)由于公路與橋梁過渡段的不均勻沉降問題而引發(fā)的橋頭跳車等影響危害的現(xiàn)象,嚴(yán)重威脅到行車安全。因此,在施工過程中,有必要對道路橋梁易發(fā)生沉降路段路基路面的施工處理進(jìn)行探究,采取針對性施工措施加強(qiáng)施工管理,減少不均勻沉降事故的發(fā)生,杜絕過渡段路面發(fā)生進(jìn)一步破損與惡化,共同提高道路橋梁的建設(shè)質(zhì)量,切實(shí)提高其安全性能與產(chǎn)出效益比。
一、道路橋梁沉降的原因及危害
作為重要交通樞紐的道路橋梁,在其沉降段主要存在橋頭搭板沉降變形、路堤變形、臺背地基變形等沉降變形狀態(tài)。
道路橋梁沉降段橋頭搭板設(shè)置不合理會(huì)導(dǎo)致沉降變形。路基牛腿部分為壓力支撐點(diǎn),上方橋頭搭板存在彈性支撐,因此兩者承受應(yīng)力不同,存在受力不均勻現(xiàn)象。當(dāng)?shù)缆窐蛄撼掷m(xù)處于車輛運(yùn)動(dòng)荷載狀態(tài)下時(shí),車輛不斷發(fā)生位移,路基位置與橋梁搭板末端位置始終處于壓力峰值,橋梁搭板塑性變形增大從而形成沉降變形。搭板結(jié)構(gòu)的施工采用粗粒料填筑路基,利用鋼筋混凝土來搭板,對道路橋梁剛性差異的提高以及路基整體強(qiáng)度的提升具有良好的效果,但對跳車的預(yù)防和治理效果并不甚奏效,無法從根本上解決橋頭路基沉降問題。
路堤發(fā)生變形與回填土主體材料密切相關(guān)。在施工過程中,回填土常用普通粘性土作為主體材料。由于地域、地形差異,臺背土方的壓實(shí)難度也有不同。對軟土路基來說,其抗剪力以及抗承載力本身就很弱,因此,在路堤自重、車輛荷載等長時(shí)間加壓情況下,很容易產(chǎn)生路基路面變形沉降現(xiàn)象。此外,不同施工階段路面材料的選擇與配比因路基而異,因此,材料的收縮或膨脹作用也會(huì)引發(fā)路面斷裂。
臺背地基溝壑地段孔隙較大,含水量較高、強(qiáng)度較低,易發(fā)生壓縮與變形,無法承受較大負(fù)荷。而在路基填筑過程中,加高填筑產(chǎn)生的附加應(yīng)力超出該地段的承受范圍,因而發(fā)生沉降變形,且變形程度會(huì)隨著高度的加大而加重。
二、道路橋梁沉降段路基路面施工設(shè)計(jì)優(yōu)化
首先,在道路橋梁沉降段的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上力求合理。目前,我國尚未形成統(tǒng)一的搭板設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),在實(shí)踐中對搭板長度及強(qiáng)度的設(shè)計(jì)常常依賴于施工經(jīng)驗(yàn),以橋臺及橋頭路基沉降量為主,利用土工格柵技術(shù)設(shè)計(jì)路基,采用合適的長度提高其抗剪切強(qiáng)度,依據(jù)實(shí)際通車需要確定合理的結(jié)構(gòu)形式來增強(qiáng)其穩(wěn)定性。第二,以國家出臺的路基設(shè)計(jì)規(guī)范為標(biāo)準(zhǔn),在施工時(shí)對道路橋梁沉降段路基路面進(jìn)行條件分析,以土工合成材料鋼筋進(jìn)行路堤填筑,保證路基沉降幅度<5cm,沉降<10cm,使其滿足國家規(guī)定的要求。第三,設(shè)置緩和沉降段來控制道路橋梁沉降段的變形。根據(jù)計(jì)算機(jī)模擬設(shè)計(jì)出來的沉降曲線計(jì)算出精確的工后沉降量,務(wù)必使其符合施工標(biāo)準(zhǔn),偏差較小。此外,對瀝青混凝土、橋臺混凝土以及路基強(qiáng)度具體情況予以綜合考慮,設(shè)置不同強(qiáng)度的沉降段,保證強(qiáng)度緩和過度而呈現(xiàn)出漸變式沉降,且控制沉降差異<5cm,漸變寬度≥50m。
三、道路橋梁沉降段路基路面的施工技術(shù)與質(zhì)量探究
道路橋梁沉降段沉降危害巨大,輕則阻礙交通運(yùn)輸,重則導(dǎo)致事故發(fā)生,在嚴(yán)重威脅人們生命財(cái)產(chǎn)安全的同時(shí),極大地影響到國家社會(huì)生產(chǎn)力與經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展。因此,在沉降路段實(shí)踐施工建設(shè)過程中,對沉降的控制尤為重要。如何做好道路橋梁沉降段路基路面的施工建設(shè)工作值得人們研究與探索,從而確保其質(zhì)量達(dá)標(biāo),行車安全又舒適。
首先,加強(qiáng)橋臺軟基及溝壑地段的施工。道路橋梁的橋臺軟土地基是典型的沉降段,必須采取有效措施,例如長時(shí)間預(yù)壓等,對軟基路段地基進(jìn)行加固,確保軟土地基強(qiáng)度得到提高,路堤不均勻沉降現(xiàn)象以及工程沉降量得到控制。橋臺軟基加固的施工技術(shù)主要有超載預(yù)壓、強(qiáng)夯預(yù)壓、塑料排水、水泥噴樁復(fù)合地基等,他們各具優(yōu)缺點(diǎn),像超載預(yù)壓技術(shù)施工造價(jià)較低且操作方便,但有可能造成過渡段沉降;而水泥噴樁復(fù)合地基技術(shù)加固效果良好,在增強(qiáng)橋臺地基剛度和強(qiáng)度的同時(shí)可縮短施工周期,但造價(jià)較高。因此,在對橋臺軟土地基具體的施工過程中,依據(jù)具體情形選擇最為合適的施工技術(shù)。對于處于溝壑地段的路基,依據(jù)溝壑土質(zhì)含水量高、空隙大的特點(diǎn),采取后續(xù)粘土層換土措施。換土的厚度同軟層的實(shí)際厚度,粘土層挖掘后予以翻曬處理,預(yù)先保留60cm采用石灰土進(jìn)行土面密實(shí)回填,爭取實(shí)現(xiàn)路基從弱到強(qiáng)的發(fā)生轉(zhuǎn)變。
其次,加強(qiáng)搭板的施工。確保搭板安放與設(shè)置在水平及垂直方向上均符合標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)把搭板鋼結(jié)構(gòu)材料質(zhì)量關(guān),確定搭板被錨栓固定之后的穩(wěn)定性。加固錨栓通常采用22號、長度為75至80公分的鋼筋加固,確保穩(wěn)定。通常還要設(shè)置搭板支座,它是位于搭板下端的厚度為1至2cm、間距在80cm左右、一般規(guī)格在150mm×150×mm×(21-38)mm、起著支撐和穩(wěn)固搭板結(jié)構(gòu)作用的油氈墊層。在牛腿上緣及近臺端上緣位置設(shè)置倒角,避免搭板結(jié)構(gòu)在施工過程中受到外力影響而出現(xiàn)振動(dòng),穩(wěn)定性受到威脅。
第三,沉降段路堤填料選擇需謹(jǐn)慎。地質(zhì)不同于一般路段,沉降段路堤在回填材料的選擇上應(yīng)當(dāng)考慮過土工試驗(yàn)表現(xiàn)出較好滲水性能、較大干容重以及具備加固作用的材料,拒絕使用含水量大淤泥、沼澤土作為沉降段回填材料。
最后,對道路橋梁路基路面進(jìn)行施工養(yǎng)護(hù)。風(fēng)霜雨雪的侵蝕不可避免,對道路橋梁路基路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)極為重要。采用草型護(hù)坡處理、噴射纖維混凝土、塑料網(wǎng)格噴漿等對易風(fēng)化與剝落路段進(jìn)行維護(hù)。endprint