文/魏建發(fā)
在市政道路施工建設過程中,路橋是極易出現(xiàn)問題的位置,由于橋涵結構物剛性比較大,而路堤柔性較強,導致該位置進行連接時經常出現(xiàn)較大的沉降差。沉降差問題會造成橋頭跳車,這將會直接影響道橋通車的安全。另外,軟土地基固態(tài)凝結能力相對較弱,若已產生固態(tài)路基路面,容易出現(xiàn)不可逆形變,當橋梁承受巨大荷載時,容易導致局部崩塌。
在市政道路實際施工建設中,由于設計人員未能全面考慮橋頭結構,導致施工人員難以根據圖紙清楚地了解軟土地基的具體情況,故在實際施工時難以結合工程具體特征進行較為合理的施工建設,這將會直接影響市政道路工程的施工質量。
在市政道路施工的過程中,雖然已經廣泛應用了路堤壓實技術,但在實際進行路堤壓實操作時,通常會受到施工原材料、施工順序、施工經驗、機械設備等多種因素的影響,使得該環(huán)節(jié)的施工建設難以切實滿足施工標準,甚至會造成路基出現(xiàn)沉降現(xiàn)象,直接影響市政道路工程的后續(xù)施工。另外,在市政道路正式使用后,經常受到通行車輛的碾壓和外部客觀環(huán)境影響,極易造成路基出現(xiàn)變形問題,時間累積,也會造成路基沉降現(xiàn)象[1]。
在市政道路工程中,路基路面施工建設的質量不佳,也是造成道路橋頭跳車現(xiàn)象的原因之一。若是在施工建設期間,施工人員沒有仔細檢查市政道路的施工流程,且未充分了解路基鉆孔的具體數(shù)量和位置,僅僅按照施工設計圖紙進行建設,也容易出現(xiàn)施工質量不合格的問題。
填料本身的性質、在橋臺前后使用的防護排水方式以及臺后位置路基施工的具體條件,均是造成后臺填料出現(xiàn)壓縮沉降問題的重要原因。在市政道路工程后續(xù)使用過程中,路基本身的重量以及車輛自重,將同時作用在路基上,使得填石材料的空隙變小,實際壓實度增大,在壓縮處理后,容易出現(xiàn)路基沉降問題。在市政道路施工建設的過程中,使用壓實機械設備,導致緊靠橋臺邊緣搭接位置的填石材料壓實度不足,也容易造成路基沉降問題。
在市政道路進行軟土路基施工建設的過程中,建設材料容易受到降雨等惡劣環(huán)境的影響以導致出現(xiàn)形變問題。在路基路面完成施工處理后,容易出現(xiàn)滲透性比較差的問題,或直接增加了軟土材料的物理距離,提升了水分子進入軟土地基建筑結構內部的可能性,在一定程度上將會影響建筑工程的整體穩(wěn)定性。除此以外,由于軟基路基上使用的建筑材料,通常具備滲透能力不佳、固結效果不佳的缺點,此外,滲透系數(shù)與路基承載力具有直接關系,故滲透能力將會直接影響市政道路路基土壤的凝結能力。
由于路橋結構形式存在差異,在將剛度較強的混凝土結構逐漸向柔性填土路基結構和瀝青混凝土結構過渡的過程中,強度會存在變化。為了更好地處理軟土地基,應該在不同強度路基之間設置過渡段,從而形成順利過渡的路基路面。為了確保路堤強度可以順利進行過渡,國家對施工材料提出了明確的級配要求:橋臺和路堤之間的長度應該超出50m,若是不能超出50m,應該至少保證長度不低于30m。若橋頭引道內部不是軟土地基,施工單位應該將過渡段差異沉降值控制在5cm 以內,且應該將出現(xiàn)沉降坡度差控制在0.4%以內,并需要將強度漸變段的長度控制在不小于13m 的范圍內。
建筑單位需要以較為合理的方式,設計過渡段搭板的物理長度和強度大小,目前國內外并未在搭板設計時形成統(tǒng)一的標準。因此在實際施工建設過程中,工作人員可以依照橋臺和橋頭路堤的實際沉降量,確定搭板的設計長度。一般情況下,在市政道路進行路基施工設計時,可以使用土工格柵技術進行處理。該技術的應用具有如下特征:第一,土工格柵能夠和土壤一同承擔車輛的實際荷載和土體本身荷載,充分發(fā)揮出土體抗剪強度的作用,最大程度避免土體出現(xiàn)側向變形,以防止路基填土存在側向位移,從而提升整個路基的穩(wěn)定性。第二,土工格柵還能和路基填土出現(xiàn)摩擦作用,以重新分配路基荷載,能夠有效降低橋臺臺背的受力情況,有助于提高路基土體的實際承載力,從而降低了路基的實際沉降率。第三,土工格柵呈現(xiàn)出水平攤鋪的狀態(tài),長期處于車輛荷載狀態(tài)下,能夠降低路基出現(xiàn)變形疊加的可能性[2]。
為了降低市政道路出現(xiàn)不均勻沉降問題,應該對橋梁路面進行多次勘測,發(fā)現(xiàn)隱患立即處理。為了確??睖y數(shù)據的精準性,應該至少實施三次勘測。施工單位應該結合橋梁路面的具體長度、寬度大小、高度值,選取搭板長度,盡量保證橋梁路面坡度與搭板長度處于正比例關系。除此以外,還應該重視交通荷載情況,避免搭板由于超過承載力而造成路面坍塌。
據市政道路工程具體情況而言,使用水泥粉噴樁進行復合地基處理、加固軟土地基是一種行之有效的方式,而且這種加固方法的施工工期比較短,但是其工程造價比較高。若使用塑料排水管進行加固處理,這種加固形式與超載預壓加固技術比較施工工期更短,與粉噴樁法比較,塑料排水溝的加固施工工期比較長。
除此以外,強夯法和爆破法均是應用在市政道路加固軟土地基的有效方式,在實際加固施工過程中,工作人員應該結合工程具體特征選擇適宜性較高的技術進行加固處理。為了確保軟基排水工程的整體質量,應該盡量控制軟基路堤出現(xiàn)不均勻沉降,尤其是進行橋頭路段施工建設時,應該預留充足的預壓加固時間,方可最大程度減小軟基路堤存在的不均勻沉降等病害。
在加固處理路基的過程中,工作人員應該根據市政道路工程軟土地基的具體情況,如土質條件、路堤填筑高度,選用比較合理的方式進行施工,例如,在加固施工過程中,是采用塑料排水板方式還是袋裝砂井方式處理,要根據現(xiàn)場施工條件來決定。另外,在橋臺位置上,應該設一個攪拌樁的裝置,并在交接位置上設計土工織物的砂墊層,這樣能夠降低路基出現(xiàn)變形狀況的概率[3]。
一般情況,在道橋施工前,施工單位應該選擇比較適宜的填土材料。由于不同路況位置使用的填料存在差異性,故選取時應該結合施工位置路基的具體參數(shù),對比各類土壤,根據不同土壤在同一壓實影響下的使用效果,選取最大壓實度的填石材料,降低路面出現(xiàn)不均勻沉降問題的概率。
在利用實驗進行對比分析時,可以選用適宜的原材料以進行填石處理。在選取填料時,應該盡量挑選容重能力比較強的砂類土壤和吸水性能較好的填石材料,從而提升實際壓實效果。據目前施工情況可知,施工單位通常會為了降低成本,使用一些淤泥材料或者含有草根、水皮等水生垃圾的材料進行填石處理,這在一定程度上會增加路基出現(xiàn)不均勻沉降問題的概率[4]。
在市政道路施工過程中,如果在排水時存在處理不當?shù)牟僮鳎瑢е掠晁樦鴺蚺_路基的連接處逐漸向下滲透,從而使整個橋梁路面結構層穩(wěn)定性降低,甚至會出現(xiàn)跳車錯臺等問題。因此在實際施工時,應該根據臺背的填料種類、滲水情況、降水特點,選取較為適宜的排水形式,能夠有效控制臺后填料的含水量,進而減少不均勻沉降問題的出現(xiàn)。
在進行市政道路混凝土搭板施工時,工作人員應該嚴格依照規(guī)范標準實施立模處理,需要保證混凝土表面結構坡度和平整度符合標準。由于搭板接近橋頭位置的混凝土頂面和基層頂面位置距離較小,并且基層厚度較小,若壓路機在此處通行,容易出現(xiàn)壓碎問題。為了預防該問題,搭板混凝土的頂面位置和基層頂面之間的距離應該控制在10cm 以下,在鋪筑下面層之前,及時去除已經完成鋪設處理的水泥碎石層,并利用瀝青混凝土進行填筑處理和找平,從而保證臺背回填位置的整體強度。
綜上所述,在市政道路工程進行軟土地基路面施工建設過程中,容易存在地基斷裂、橋頭跳車、不均勻沉降等問題,會嚴重影響市政道路的后續(xù)使用。因此施工單位在進行施工的過程中,應該提升對設計施工方案的重視程度,積極利用適配性較高的加固技術,最大限度地降低路基不均勻沉降,從而進一步降低道橋在后續(xù)使用過程中出現(xiàn)交通事故的可能性,以保證市政道路工程的實效性和安全穩(wěn)定性。