張林泉
摘要:道路與橋梁的連接區(qū)域較為薄弱,易引發(fā)“橋頭跳車”問題,因此需加強該處施工質(zhì)量控制。以某高速公路為背景,在闡述道橋連接段不平順成因基礎上,分析其對公路運營的不良影響。基于上述分析,從填料、邊溝與急流槽設置、軟基處理、搭板布設、臺背填筑及加筋注裝工藝等方面提出解決辦法,最后總結施工注意事項,為類似工程提供參考。
關鍵詞:道路橋梁連接處;橋頭跳車;不均勻沉降;施工技術;
1 工程概況
某高速公路為雙向八車道建設標準,路基寬42m,設計速度120km/h。該高速公路沿線地形地勢復雜,橋隧比較高,橋梁結構體系中,下部結構普遍采用柱式墩、肋板式橋臺及擴大基礎。道路與橋梁的連接區(qū)域易出現(xiàn)質(zhì)量問題,為重點控制對象。
2 道路與橋梁連接段不平順的成因分析
道路運營環(huán)境復雜,易受到填筑材料質(zhì)量、行車荷載、自然環(huán)境等內(nèi)外部因素的共同作用,隨之出現(xiàn)沉降變形、橋臺處沉降差等問題。且橋臺和路基各自具有的剛度存在較顯著差異,導致橋臺連接區(qū)域剛度過渡缺乏平緩性。車輛通行期間伴有路面沖擊效應,隨之加大路面沉降的概率。
3 道路與橋梁連接段不平順的影響
3.1 行車安全隱患增加
橋臺區(qū)域沉降差將直接對車輛的通行狀況帶來不利影響。車輛通行過程中難以有效適應短距離的坡度改變,導致車輛發(fā)生不同程度的搖晃及顛簸現(xiàn)象,影響駕駛者心理狀態(tài),甚至引發(fā)交通事故。
3.2 行車速度下降而發(fā)生交通擁堵
鑒于橋頭區(qū)域易出現(xiàn)行車沖擊和顛簸等問題,車輛通常會以低速狀態(tài)在該處通行。此時該處車輛通行效率下降,在車流量高峰期易發(fā)生交通擁堵。
3.3 道路養(yǎng)護費用提高
道路與橋梁連接區(qū)域結構承受來自于車輛的高強度沖擊和振動作用,隨時間的延長,橋梁伸縮縫、支座等結構會出現(xiàn)質(zhì)量問題。為使該區(qū)域具有良好的通行服務能力,則需組織維修作業(yè),期間耗費的資源增多,成本投入較高。
4 道路與橋梁連接段施工工藝
4.1 填料選擇
臺背路基施工段必須選擇高質(zhì)量填料,并圍繞各類土壤的性質(zhì)展開試驗與分析。需踐行節(jié)約發(fā)展的基本理念,遵循就地取材的原則,盡可能縮短材料運輸距離,減少成本投入。若選用的是非滲水性材料,需按特定的比例摻入水泥或石灰,以改善材料的工程性能。
4.2 邊溝、急流槽的設置
在路基下坡角外增設寬度為1m的護坡道,并于該建筑物的外側修筑混凝土邊溝,于邊溝外側設置寬50cm的擋水埝,以護坡道高程情況為準合理調(diào)整溝底縱坡,以便高效排水。
邊溝施工可選擇反開槽工藝,開挖前必須組織填土和碾壓作業(yè),保證其壓實度≥90%。急流槽3m范圍內(nèi)的邊溝應得到有效防護,可利用M10漿砌片石加固,并下設10cm厚的砂礫墊層。急流槽施工所用材料以C30混凝土為宜,寬度和深度均為30cm,壁厚10cm。為避免滑移現(xiàn)象,在急流槽施工時需配套防滑平臺,通過澆筑的方式將其與槽身共同構成完整的整體結構。
4.3 軟基處理
路橋連接區(qū)域若存在軟弱地基,需根據(jù)實際情況采取處理措施,以切實提高地基承載能力,盡可能減小工后沉降量。軟基地質(zhì)條件特殊,于該處修筑橋臺時可選擇樁基礎方式,從而增強橋臺的穩(wěn)定性。路堤處的軟基可通過換填的方式加以處理,必要時可設置振動碎石樁。存在含水量偏大的粘土層時,可在該處組織換土回填作業(yè),或?qū)⒃摬糠滞馏w翻挖晾曬,再鋪筑60cm厚石灰土,以便改善軟基失穩(wěn)狀態(tài)。
4.4 搭板布設
4.4.1 常見的搭板布設形式
搭板布設應用較為廣泛的有如下3種:一是搭板以傾斜的姿態(tài)設置在路堤內(nèi)。它可使路面剛度逐步變化,但其局限之處在于施工難度較大。二是搭板與路面平行布置。施工中應保證搭板頂面標高和橋面底層標高具有一致性,其施工難度相對較低。三是合理預留反向坡度,保證橋臺連接處與搭板標高具有一致性。但其與路面連接區(qū)域應適當提高,以便形成反向坡度。
4.4.2 搭板和橋臺的連接
搭板近橋臺端應設置于橋臺上,考慮到搭板易出現(xiàn)縱向滑動問題,需加強對搭板和臺背間的處理。于該處設置水平錨桿和豎直錨桿,間距以70~80cm較為合適。此外,還需加強對搭板近臺端的防護,于該處按照800mm的間距標準依次設置。搭板發(fā)生轉(zhuǎn)動時易導致路面結構層受損,為避免此問題,需合理優(yōu)化搭板近臺端上緣與牛腿上緣結構。
4.4.3 搭板施工工藝
搭板施工過程中,必須根據(jù)規(guī)范將立模工作落實到位,保證澆筑成型后混凝土表面具有足夠平整性。搭板與基層的間距相對較小,若基層厚度不足,將在壓路機壓實下而受損。鑒于此,若遇到搭板與基層頂面間距<10cm情況,則必須在瀝青下面層施工前,將該處的水穩(wěn)基層清理干凈,以保證臺背的回填結構具有足夠的強度和平整性。
4.5 臺背填筑
路橋連接區(qū)域的碾壓以小型設備為宜,按照分層的方式依次碾壓到位,有效減小道路與橋梁的沉降差,以免發(fā)生跳車現(xiàn)象。
回填尺寸控制方面,應保證底長不小于2m,路基土和回填土需按照1:1.5的比例對接。臺背區(qū)域的填土應充分遵循剛柔過渡的基本理念,所用材料應具有半剛性特點,如級配碎石等。此類材料被應用于臺背施工后,具有足夠的水穩(wěn)定性,可避免路基大范圍變形問題,且經(jīng)壓路機壓實處理后,該處的壓縮模量也將提高。
4.6 加筋注裝技術
4.6.1 錨管定位
全面清理現(xiàn)場,加強對原材料質(zhì)量和設備性能的檢驗,若無誤方可組織路堤加筋注漿補強作業(yè)。施工到位后,精準定位錨管的孔位,再利用石灰做好標記,作為后續(xù)施工的基準。
4.6.2 錨入錨管
確保錨桿的孔位完全滿足設計要求后,可利用氣動式?jīng)_擊錘打入錨桿。期間需由專員加強現(xiàn)場檢查,避免錨桿偏斜等質(zhì)量問題,同時根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)情況預判可能出現(xiàn)的問題,提前采取預防措施。
4.6.3 壓力注漿
錨管順利錨入后,需組織壓力注漿作業(yè)。根據(jù)配比要求制得質(zhì)量達標的漿液,要求其水灰比達0.75,原材料用量偏差需控制在5%以內(nèi)。正式注漿前需向其中泵入清水,以便有效清理孔底的廢渣??變?nèi)保持潔凈狀態(tài)后方可注入水泥漿液。注漿壓力應逐步提高,達到設計終壓要求后需穩(wěn)壓10min以上。檢查穩(wěn)壓階段的壓力降幅,若實際幅度在5%以內(nèi)且注漿量<1L/min,則可暫停注漿作業(yè)。
4.7 施工注意事項
路基與橋臺連接區(qū)域易存在積水,因此施工前需將該部分積水清理干凈,以免導致施工材料性能下降。橋臺與路基的連接區(qū)域應布設滲水墻,并在底部設置透水管,以便該處的積水能夠快速排出。填筑層施工中使用的碎石材料,必須嚴格控制其用量,并根據(jù)現(xiàn)場情況合理修筑排水坡。
路基與橫向結構所形成的連接區(qū)域應具有較強的排水能力,為滿足此要求,可在基坑底部回填適量碎石和混凝土。頂部填筑厚度未達到1m時,可使用小型壓路機處理,實際松鋪厚度至少需達到20cm。
路堤與路塹過渡區(qū)域施工過程中,首先需清理地基表層,使其具有平整性,在此基礎上同步填筑。以現(xiàn)場地質(zhì)條件為基本依據(jù),按特定的方法完成路堤與路塹結合處的填筑作業(yè)。
遇軟質(zhì)巖石或土質(zhì)路塹時,應根據(jù)原地面的縱向結構設置合適的坡面比例,并于該處開挖臺階。遇堅硬巖石時,需在路塹的一側縱向開挖,另一側則設置為連接結構。以施工方案為基本依據(jù),合理選擇質(zhì)量達標的填料,依據(jù)規(guī)范將其填筑到位。
參考文獻:
[1]景燕.道路與橋梁連接處的設計及施工探析[J].建筑技術開發(fā),2020,47(12):133-134.
[2]李汶峰.道路與橋梁連接處的設計與施工探討[J].工程技術研究,2019,4(01):177-178.
[3]付偉.試論道路與橋梁連接處的設計及施工[J].工程建設與設計,2018(15):113-115.