陳家順
河南三元工程監(jiān)理咨詢有限公司
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公路橋梁沉降段路基路面施工分析
陳家順
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路橋工程作為我國基礎(chǔ)建設(shè)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容,沉降段路基路面施工方式是否合理直接關(guān)系著工程的整體質(zhì)量。通過對路橋沉降段機(jī)理的分析,可為路橋沉降段施工提供可靠的依據(jù)。本文主要對路橋沉降段機(jī)理及施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析與探究。
路橋工程;沉降段;路基路面施工;技術(shù)應(yīng)用
隨著我國公路工程事業(yè)發(fā)展速度的不斷提升,要求必須不斷提升高等級(jí)公路的安全性與舒適度。目前已建公路中,橋梁后臺(tái)搭板往往出現(xiàn)斷裂及不均勻沉降等問題,進(jìn)而導(dǎo)致橋頭跳車等情況的出現(xiàn),這些問題的大量產(chǎn)生將直接影響到行車的安全性舒適度,并對人們的生命安全造成極大的影響。將一定長度沉降段設(shè)置在路橋之間,可有效降低路橋不均勻沉降及橋頭跳車問題的出現(xiàn)。路基路面作為路橋沉降段的重要組成部分,其施工技術(shù)水平的高低將直接影響到路橋的整體質(zhì)量,為此,施工單位必須重視路橋沉降段路基路面施工,規(guī)范施工工藝,為路橋工程事業(yè)的發(fā)展提供可靠的保障。
1 、臺(tái)背地基發(fā)生變形的基本機(jī)理
在溝壑地段常常出現(xiàn)橋涵結(jié)構(gòu)地基變形問題,該路段地基土壤孔隙比較大、地基強(qiáng)度較低、含水量較高及壓縮性較大,導(dǎo)致路基填筑后呈現(xiàn)出大量變形情況。與普通路段相比,一般橋頭段路堤填筑高度要多出5到10厘米,也就是說,路基高出部分將出現(xiàn)相應(yīng)的附加應(yīng)力,致使地基沉降問題的產(chǎn)生。如填土容重一致,填土高度的提升,地基沉降變形情況也會(huì)隨著增加。
2 、路堤發(fā)生變形的基本機(jī)理
在路橋工程施工中,臺(tái)背回填材料一般選用黏性土,但施工現(xiàn)場地形、水文、環(huán)境等因素的不同,將加大臺(tái)背土方壓實(shí)的難度,如地基壓實(shí)效果不佳,將無法達(dá)到地基最佳含水量,進(jìn)行產(chǎn)生沉降變形情況。這種情況下,路橋工程在行車荷載與路堤自重等條件影響下,往往出現(xiàn)路堤變形問題。
3 、設(shè)置橋頭搭板出現(xiàn)沉降變形
在路基施工中進(jìn)行橋頭搭板施工,將產(chǎn)生彈性支撐情況。一般將牛腿作為支撐的落腳點(diǎn),路基部分土體因與橋臺(tái)相近,將降低其承受應(yīng)力,出現(xiàn)受力不均勻現(xiàn)象。隨著汽車荷載的施加,在縱向?qū)用嫔蠈a(chǎn)生2個(gè)峰值的路基應(yīng)力,在汽車荷載作用位置為一個(gè)峰值,在支承路基端搭板位置為另一個(gè)峰值。隨著車輛的運(yùn)行,在搭板末端位置,路基承受的縱向應(yīng)力將達(dá)到最大值,并增加其塑性變形,進(jìn)而產(chǎn)生沉降問題。
作為國民經(jīng)濟(jì)提升的主要工程項(xiàng)目,隨著我國公路事業(yè)發(fā)展建設(shè)要求的不斷提高,沉降段路基路面施工作為路橋工程施工的重要組成部分,其施工技術(shù)是否科學(xué)有效將對工程質(zhì)量的提升起到關(guān)鍵性的作用?;诖?,施工單位必須對其施工技術(shù)加以重視,規(guī)范施工工藝,只有這樣才能提高施工的質(zhì)量。
1 、施工案例
某路橋工程中,其路橋總長度為8千米,68米為路基寬度,選用混凝土灌注樁為橋梁基礎(chǔ)部分的施工材料,歸屬于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心板橋梁。該路段具有較為復(fù)雜地質(zhì)條件,在過渡段位置土質(zhì)為粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土,進(jìn)而加大了路基路面施工的難度。
2 、施工準(zhǔn)備
全面調(diào)查研究工作應(yīng)在路橋沉降段路基路面施工前進(jìn)行,并對路線沿線的地形、地質(zhì)、水文、氣候等情況進(jìn)行充分了解并進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)資料的認(rèn)真收集,同時(shí)了解當(dāng)?shù)芈坊访娲嬖诘牟『栴},如壓實(shí)度不足、坍塌等,并及時(shí)選用與之相適應(yīng)的措施進(jìn)行處理。在施工前期,還要做好地基勘察工作,特別是軟土地基位置,這樣可以進(jìn)行軟基分布及土壤厚度的準(zhǔn)確確定。在沉降段路基路面方案設(shè)計(jì)中,必須對地形地貌、土質(zhì)條件及施工材料與車輛荷載等問題進(jìn)行充分了解與分析,同時(shí)驗(yàn)算其穩(wěn)定性,為沉降段路基路面設(shè)計(jì)方案的確定與完善提供可靠依據(jù)。
3 、設(shè)置搭板
確定橋頭搭板長度,必須對以下幾個(gè)問題加以重視,如臺(tái)背地基狀況、臺(tái)背回填材料、臺(tái)背回填高度等問題。在設(shè)置搭板時(shí),應(yīng)進(jìn)行車輛荷載作用的準(zhǔn)確計(jì)算,當(dāng)路面厚度不斷加大的情況下,施工難度較大。遵循施工具體情況,應(yīng)確保搭板長度超過80厘米,搭板平行與面層頂面,搭板頂面標(biāo)高等同于橋面面層底標(biāo)高,這樣可對剛?cè)徇^渡問題進(jìn)行有效處理。
在搭板設(shè)置中,可選用預(yù)留反向坡度等方式,也就是統(tǒng)一設(shè)置搭板與橋臺(tái)連接位置標(biāo)高,提升路面連接端標(biāo)高,進(jìn)而形成預(yù)留反向坡。遵循沉降差的多少進(jìn)行坡度的合理確定。在沉降差、反向坡度確定過程中,必須對路線縱斷面平整問題加以重視。將搭板設(shè)置在橋頭,可以逐漸改變剛性橋臺(tái)和柔性路基之間的剛度,但施工后橋臺(tái)基礎(chǔ)與臺(tái)后土體產(chǎn)生的沉降問題通過改變橋頭搭板的縱坡,將對行車的舒適度造成極大的影響。
4 、連接搭板與橋臺(tái)
錨栓:在搭板、臺(tái)背橋臺(tái)位置設(shè)置搭板近臺(tái)端,進(jìn)行水平拉桿、豎直錨栓設(shè)置,可降低橋頭凹陷等現(xiàn)象的出現(xiàn)。一般選用22號(hào)鋼筋作為施工材料,應(yīng)確保鋼筋間距的合理性,通常控制在75到80厘米的范圍內(nèi)。選用豎直形錨栓,如破損情況出現(xiàn)在搭板、牛腿位置,應(yīng)確保水平拉桿方向和限制位移方向相同。
支座:將油氈墊層設(shè)置在搭板近臺(tái)端下方位置,其厚度控制在1到2厘米之間,一般選用板式橡膠作為支座材料,選用的規(guī)格為150mmX150mmX(21—38)mm,間距控制在80厘米左右。
倒角:轉(zhuǎn)動(dòng)搭板時(shí),道路與路面結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生損壞情況,為防止這種問題的出現(xiàn),可進(jìn)行倒角形式的制作。
填縫用材:為防止雨水向搭板、橋臺(tái)連接處接縫滲入,必須進(jìn)行填縫施工。通常選用油浸甘蔗板、玻璃纖維類及瀝青麻絮等材料進(jìn)行填縫施工。先完成填縫物質(zhì)填充施工,在將稀釋后的瀝青添加到里面。
5 、搭板與其頂層施工
在搭板與其頂層施工過程中,為提高混凝土平整度,必須將搭板設(shè)置在混凝土內(nèi),并嚴(yán)格遵循相關(guān)施工要求進(jìn)行施工。在壓路機(jī)通行時(shí),基層較薄的情況下,碾壓較為便利,并將呈現(xiàn)出薄層現(xiàn)象,因此在搭板混凝土頂面、基層頂面施工中,應(yīng)確保其間距在10厘米以下。將水泥碎石基層鑿除后,在底面層鋪設(shè)瀝青混凝土,以此提高臺(tái)背回填強(qiáng)度。
6 、地基處理階段
在路橋沉降段地基處理施工中,應(yīng)對橋背軟弱地基問題進(jìn)行有效處理,達(dá)到橋頭跳車控制的目的。在提升橋背承載力的基礎(chǔ)上,應(yīng)盡可能降低沉降變形情況,改善地基性能。在地基處理中選用的材料應(yīng)符合清潔、不含植被等規(guī)定。材料塑性指數(shù)可在10到20之間進(jìn)行有效控制。不能選用膨脹土作為路基填土,也不能應(yīng)用過大粘性的土。在地基施工中,必須與路基設(shè)計(jì)及施工規(guī)定相符合,填筑或碾壓施工時(shí)一般分層進(jìn)行,同時(shí)要進(jìn)行壓實(shí)遍數(shù)的合理設(shè)定。
7 、排水施工
在路橋沉降段路基路面施工中,選用做好排水作業(yè)。將濾、排水措施設(shè)置在土體內(nèi),才能達(dá)到路基加固的效果。
綜上所述,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,路橋工程已經(jīng)成為我國基礎(chǔ)建設(shè)中的一項(xiàng)重要建設(shè)項(xiàng)目,沉降段路基路面施工技術(shù)作為路橋工程施工中的重要技術(shù),其施工方式是否合理直接關(guān)系著工程的整體質(zhì)量。通過對路橋沉降段機(jī)理的分析,可以為路橋沉降段施工提供可靠的依據(jù)。
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