陳 濤
(中鐵十八局集團第五工程有限公司,天津 300459)
隨著城市化進程加快,道路橋梁在推動國內(nèi)城市化進程上發(fā)揮了很好的作用。目前,國內(nèi)已經(jīng)加大了對橋梁的建設(shè)力度,包含橋頭跳車與不均勻沉降等。這些問題不僅會影響行車安全,還會讓群眾對高速公路的評價降低。因此,道路橋梁建設(shè)施工單位務(wù)必將相關(guān)技術(shù)掌握好,最終從整體上提高道路橋梁整體的施工質(zhì)量。
道路橋梁作為交通道路中的重要部分,其沉降必定會引來一系列交通危害,影響人們的正常出行和運輸業(yè)的順利發(fā)展。近年來,我國汽車的數(shù)量只增不減,這無疑增加道路橋梁路基的壓力,早些年間的道路橋梁可能承受不住這樣的壓力而發(fā)生沉降,這無疑在考驗著我國公路運輸能力以及建設(shè)質(zhì)量。道路橋梁路基路面發(fā)生沉降的危害,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:首先,會導(dǎo)致路橋發(fā)生結(jié)構(gòu)方面的危害,進而使得服務(wù)的整體性下降;其次,會使行駛過程之中的舒適感下降,并且還會導(dǎo)致汽車的壽命縮減,易引發(fā)交通事故,危害到駕駛?cè)藛T以及乘坐人員的安全;最后,會對日常行車安全造成影響,特別是橋梁、路面的沉降、橋面拱形結(jié)構(gòu),均會加大橋面的壓力,嚴重的還會導(dǎo)致橋面發(fā)生斷裂。
在道路橋梁建設(shè)過程中,常常會因為設(shè)計不周詳而導(dǎo)致路基沉降,一些設(shè)計人員只考慮經(jīng)濟因素,在一些大河面或者大溝壑地區(qū)進行施工,從而使橋涵的結(jié)構(gòu)不合理,尺寸偏小、橋頭過長、不能正常排水等。在設(shè)計過程中,對道路橋梁的臺前、臺背等方面的防護工作沒有做到位。在路堤填料壓力的情況下,出現(xiàn)了水位錯移、路基沉降等現(xiàn)象。在設(shè)計路橋時,沒有將其中的過渡低端進行全面的考慮。如果在實際施工時操作不慎,就會導(dǎo)致道路橋面出現(xiàn)突變或者錯臺現(xiàn)象,從而導(dǎo)致橋頭跳車現(xiàn)象發(fā)生,威脅人們的生命健康安全。
根據(jù)現(xiàn)實統(tǒng)計可知,之所以出現(xiàn)跳車現(xiàn)象是結(jié)構(gòu)設(shè)計不科學(xué)而帶來的下沉。在地基施工中,沒有結(jié)合實際情況編訂施工方案,或者鉆探深度不夠、地質(zhì)鉆孔較少,沒有確定軟土層位置,在軟土深度與性質(zhì)分析不足的情況下,在軟土地基的處理上欠科學(xué)。另外,對軟土地基處理與模擬明顯不足,在設(shè)計處理與實際情況不符的情況下,很容易造成軟土路基沉降。外加雨水沖刷,加重了路基沉降,從而影響路基抗剪性與強度,最后造成不均勻沉降。
結(jié)合相關(guān)的公路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),必須對橋臺背進行填土壓實處理,但是該施工工藝非常復(fù)雜,在施工中有很多因素會影響質(zhì)量,例如:施工中的設(shè)備,選擇的工藝流程,以及使用的材料質(zhì)量等,如果有一方面達不到要求,就可能出現(xiàn)不均勻沉降問題。另一方面,公路在投入使用后,每天的通車量非常大,其承受的載荷也很大,如果超過一定限度,或者后期保養(yǎng)不到位,就會導(dǎo)致道路地基的塑形形變。不同地區(qū)的天氣情況不同,也會對施工技術(shù)造成影響。因此,整體質(zhì)量控制存在很大困難,施工人員一定要認識清楚。
在地質(zhì)條件復(fù)雜的雙重作用下,在路橋過渡段不均勻沉降的影響下,公路開始出現(xiàn)路基不穩(wěn),又因為車輛增加而引發(fā)的過量荷載力的作用下,導(dǎo)致公路表面的填料發(fā)生位移,改變路基性能造成路基沉陷問題嚴重。路基下沉的出現(xiàn)使得大量積水夾雜著混合物滲入路基內(nèi)部,由于雜質(zhì)的混入導(dǎo)致路基表面大小不一,材質(zhì)不同,進而引發(fā)路基受力不均勻,出現(xiàn)路基不穩(wěn),導(dǎo)致路橋結(jié)構(gòu)的失衡,破壞公路的穩(wěn)定性,進一步惡化橋梁的安全質(zhì)量。
在早期公路的施工過程中,由于惡劣天氣原因,會讓路橋過渡段發(fā)生損耗,過渡段不同于其他公路表面,相比較更為特殊,暴雨、暴雪、高溫天氣出現(xiàn)時,降雨量增加,公路積水嚴重,再加之早期路橋過渡段施工中的一些潛在問題,導(dǎo)致路橋過渡段表面不斷滲入雨水,然后在高溫暴曬的作用下,不斷破壞路面結(jié)構(gòu),破壞公路結(jié)構(gòu)的固性,造成路面沉陷。
道路橋梁施工過程中,基本會選擇透水性能好的臺背填料,但是這些材料的空隙較大,難以準(zhǔn)確把握土方的含水量,土方夯實無法滿足相關(guān)的質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)。在長期使用過程中,填料會受車輛重量及橋梁自重的壓縮,降低路堤的承受能力,導(dǎo)致過渡段的不均勻沉降。
對于大多數(shù)家庭而言,小轎車不再屬于奢侈品,所以小轎車的數(shù)量在逐步的增加。車輛增長過快最直接的表現(xiàn)就是橋梁壓力增加,直接作用在橋梁上導(dǎo)致載荷過重,出現(xiàn)裂痕。載荷過重的主要原因是在路橋建筑工程中沒有準(zhǔn)確預(yù)估載荷承受力,質(zhì)量檢測報告不完善,導(dǎo)致路橋不能承受過量的壓力,壓力的增加,路基表面容易受到損壞,路橋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性被破壞,路橋表面不均勻現(xiàn)象出現(xiàn),路橋臺階現(xiàn)象加劇。
路基結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案中,應(yīng)該運用較小剛度的瀝青混凝土結(jié)構(gòu),融合兩者的方式,能夠?qū)^渡段路基的作用力進行合理地控制,從而使路橋過渡段的沉降現(xiàn)象得到適當(dāng)緩和。通常情況下,應(yīng)該適當(dāng)處理軟土地基。通過在橋臺與路基間設(shè)計50m寬的地帶,使強度得到一定的增加,借助不同的配料填充處理該地帶,使路堤的過渡段得到一定的保證。這一過程中,如果運用土工合成土堤的形式,就不能呈現(xiàn)出較明顯的地基承載力增強的效果,對過渡段沉降的預(yù)防效果也不夠明顯。所以應(yīng)該加強地基的承載力,能夠在填充以及相關(guān)車輛的重量下,減小沉降的程度,以此使土工合成材料的作用積極發(fā)揮出來。但是,還要注意將路基的沉降差值控制在5cm以內(nèi),將沉降坡度控制在0.4%之內(nèi)等。
首先在確定設(shè)置方式時,需要考慮路面或橋面荷載作用對于其剛度變化的影響。一般承載不同,剛度和路面厚度都會受到影響,增加施工難度。搭板可采用平行方式設(shè)置,即搭板與路面頂面平行設(shè)置,保持搭板頂面標(biāo)高的三個一致——搭板頂面標(biāo)高與橋面層底標(biāo)高一致;與路基頂面標(biāo)高一致;與橋臺連接處一致。此外,搭板施工標(biāo)高應(yīng)大于設(shè)計標(biāo)高值。
在橋臺設(shè)置好搭板,通常使用豎直錨栓與水平拉桿,避免由于搭板縱向滑落而出現(xiàn)凹陷。在選用鋼筋時,通常使用22號鋼筋,設(shè)置鋼筋時,盡量將鋼筋距離控制在0.75~0.8m內(nèi)。為了確保錨栓的豎直性,牛腿與搭板很可能受到破壞。如果錨桿位移和水平拉桿處在水平方向,此時施工可以達到最佳效果。
一般路基加壓后會產(chǎn)生瞬間沉降,隨著壓力消散體積縮變產(chǎn)生固結(jié)沉降,在持續(xù)荷載下出現(xiàn)次固結(jié)沉降。固結(jié)沉降、次固結(jié)沉降對道路橋梁的影響較大,填筑材料是影響路橋沉降的關(guān)鍵因素。因此,在后臺填筑過程中,要注意選擇合適的高質(zhì)量的填筑材料,來有效的減少沉降問題的發(fā)生。EPS輕型材料作為一種環(huán)保型的建筑材料,適用于實用性和環(huán)保型較強的道路橋梁工程。相較于其他施工技術(shù),在填筑工程中采用EPS輕型材料,能夠降低技術(shù)成本,保證工程質(zhì)量,緩解道路橋梁過渡段的沉降問題。
為了保證臺背能夠進行很好的排水,需要從下面幾個方面做好準(zhǔn)備,首先填料的選擇過程中,要選擇一些透水性好的材料,這些材料設(shè)置在臺背的底部位置,為了降低在雨水天氣可能會對建設(shè)產(chǎn)生影響,需要在路基的位置設(shè)置上排水溝等設(shè)施,同時在這些位置上通過采用一些透水性好的填料應(yīng)用在其中,在進行一些表面的排水工作的過程中,為避免在橋頭位置產(chǎn)生一些積水情況,也需要設(shè)置上一些吸水的設(shè)施,為避免內(nèi)部進入水分,需要對縫隙位置進行處理,為避免雨水對其產(chǎn)生影響,可以設(shè)置一些具備坡度的溝渠,對水起到一個引流的作用。
道路橋梁的連接過程與質(zhì)量問題,是保證日后道路橋梁能否作為一個整體交通基礎(chǔ)設(shè)施投入使用的關(guān)鍵因素。要按照實際要求挑選科學(xué)有效噸位的壓路機械,并不可盲目追求壓路機械的噸位,要按照道路橋梁的使用要求來挑選有效合理的噸位壓路機,促進路基壓實工作結(jié)果,保證道路橋梁的運轉(zhuǎn)穩(wěn)定程度。
改進與優(yōu)化施工組織設(shè)計時,需要提前處理好橋臺位置等軟土地基路段的施工,適當(dāng)增加預(yù)壓實踐,以免出現(xiàn)軟土地基沉降等情況。由于橋臺位置多處于攪拌樁過渡段設(shè)置之后,要想有效解決變形問題,可以將土工織物砂墊層設(shè)置在塑料排水板加密區(qū)與攪拌樁過渡段末端的交界處。同時完成橋臺施工之后,可以開展一般填土路堤與過渡段的施工,加強錐坡預(yù)壓填土與路堤的碾壓及填筑,使其與設(shè)計的要求相符合。
現(xiàn)階段,我國沉降段路基路面施工技術(shù)處于不斷改進創(chuàng)新的階段。在道路橋梁施工過程中,不僅需要設(shè)計單位對于橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計進行合理調(diào)整,保證搭板設(shè)置方式、位置的合理性;同時,也需要施工單位對地基、后臺嚴格施工,提升施工質(zhì)量,保證我國城市交通系統(tǒng)的不斷完善。
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