基于高速公路路桥过度段结构设计与施工技术分析论文_李冬

基于高速公路路桥过度段结构设计与施工技术分析论文_李冬

天津市公路工程总公司 天津300161

摘要:随着公路建设的不断发展,高等级公路的安全性、舒适性和可靠性成为越来越重要,对路面的平顺程度引起人们的高度重视。尤其是在桥梁引道处,由于桥台与路基的刚度差异性以及路基沉降的原因,极易产生沉降差,导致路面不平顺,出现桥头跳车现象,引起车辆行驶的舒适与安全问题。因此,在路桥之间设置一定长度的过度段,使路桥之间的刚度逐渐变化,减少路桥间差异沉降,防止或避免桥头跳车现象,这是尤为关键的一点。鉴于此,本文主要分析了高速公路路桥过度段结构设计与施工技术,以供业内人士参考。

关键字:高速公路;过度段;结构设计;施工技术

引言

公路建设是我国城市建设的重要项目,而且其影响着我国的现代化进程。随着科技的发展,我国的道路施工技术也在不断的提高,这也有利于与提高公路路桥的安全性与舒适性。公路路桥的质量考验了桥梁的设计,也考验了施工的技术水平,由于是对公路路桥过度段的施工,提高过度段的质量可以有效的提高公路路桥的质量,而且提高过度段的施工技术,也可以提高行车的安全性。

1高速公路路桥过度段路基不均匀沉降的原因

1.1桥头引道处软土地基处理不符合施工标准

通过公路调查研究结果表明,桥头引道处软土地基不均匀沉降导致桥头出现跳车现象的主要原因是在设计施工所用的图纸不能够保证地质勘探的准确性、钻孔少和钻孔深度不够没能及时发现软土存在,再者同样不能准确勘探到软基的范围和深度及软土的各项物理性能和各项指标,最后在计算软基处治时,所用的计算方法同计算使用的参数与实际情况也存在的一定差异,因此使得软基设计未能达到预期的效果。

1.2桥头引道处过度段在结构设计时不周全

在桥头引道处过度段常用的工程处治措施有钢筋混凝土搭板、颗粒材料填筑法等,这些措施方法主要是通过提高路基的整体性和强度来逐渐减少刚度的变化及沉降差异,从而增强了路面的平顺防止或是避免了桥头跳车现象。

2高速公路路桥过度段结构设计要点

2.1加强路桥过度段的施工组织设计

如果施工方案和施工组织设计的质量不高,就难以保证在预定的成本范围内,按期交工和确保工程质量,所以对于施工方案和施工组织设计必须达到以下要求,即要讲究科学的编制程序和方法;编制时进行技术经济分析和比较,做到设计优化,除了在施工方案和施工组织设计的质量保证,还要做好检查施工准备工作的质量,做好施工人员的技术交底工作,材料的质量控制和机械设备的质量保证。过度段的施工组织设计应该有利于减少路桥间的沉降差,在桥台结构完成后尽快安排过度段陆地与一般填土路堤的施工,使用同样压实能量的压实机械把过度段路堤与一般路堤的碾压面按大致相同的高度进行填筑碾压,分层填筑时,每层松铺厚度必须控制在15cm内,并在台背墙上划上记号,以保证厚度的均匀性,方便施工人员检查。在路堤和桥台连接部位,路堤与锥坡预压填土应同步填筑碾压,使用大型机械碾压困难时可改用小型振动机充分压实。

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2.2加强路堤填料的选择

实施台背路堤填筑之前,要有目的地选择施工路段的填料,对要采用的各种土壤做对比试验,其试验项目包括土壤的液限和塑限联合测定,实施筛分和击实试验;不同土壤在相同压实机具下达到同等压实度时的压实变数和松铺厚度的关系,从试验结果比较各种土壤的技术指标,选出最适宜的土壤作为填料;从经济角度考虑,以就地取材为主,就地取材不仅经济而且取材方便不误工,材料的选择原则上应选用干容重较大的砂类土或渗水性好的材料,这样的材料强度高,容易压实,当采用非渗水性材料时,应在土中掺加外加剂,如石灰、水泥等,严禁使用淤泥以及含草皮、树根和其他杂物的土作为填料。

2.3加强压实要求

台背路堤填土应与锥坡填土同时进行,并按设计宽度一次填土,分层填筑过程,每层压实厚度不超过15cm,其施工顺序为汽车卸土、推土机平整、洒水或凉晒、人工平整、压路机碾压、压实度检测,压路机碾压过程中,既要保证压实度,同时又要注意不损伤台身,具体要求为检查填土松铺厚度、平整度和含水量,符合要求后进行碾压;根据压实试验提供的松铺厚度和控制压实遍数进行压实;采用振动压路机碾压时,除对台背路堤填土与路基土方连接处必须加以振动,增强碾压效果外,桥台附近采用不振动静压,并慢速碾压,以免损伤桥台。

3高速公路路桥过度段施工技术的应用

过度段的路基出现沉降现象会使路桥出现台阶,这些台阶是造成车辆出现颠簸的主要原因。而且由于桥头的荷载加大,也会使台阶出现坑坑洼洼的情况,路面的不平整,会影响车辆的行驶速度,也会对车辆造成损坏,所以必须采取有效的措施,避免台阶质量问题的出现。当驾驶员看到桥头有台阶时,会在距其150m左右的位置进行减速,而正常速度需要在越过台阶150m左右的后才能恢复,所以如果路桥的台阶过多,会影响行车的速度以及舒适度。为了改善这些问题,对公路路桥过度段的施工技术进行了分析,详细如下:

3.1设置桥头搭板

利用搭板可以有效的解决车辆出现跳车等颠簸问题,在桥头设置搭板也是比较常见的处理方式,其由于成本低、操作方便,在过度段施工中应用的较为普遍。设置桥头搭板是施工设计中的常见措施,其可以有效的降低沉降差,提高行车的舒适度。桥头搭板的长度需要遵循一定原则,且能承受全部的行车荷载的搭板。因此,若假设施工后沉降为10cm,那么桥头搭板的长度应在20m以上,但这对于高速公路中大部分的中小桥来说,是很不实惠的。此外,对已建的高速公路进行大量调查资料也显示,桥头搭板对于过度较小沉降差来说效果明显。

3.2软弱地基处理

桥头软弱地基在路堤填上荷载作用下产生的较大工后沉降是导致桥台与路堤沉降差的主要因素,通过多年的工程实践和总结,现高速公路的软墓处理中常用有两类:一是排水固结法,二是复合地基法。排水固结法包括袋装砂井、塑料排水板、超载预压,真空堆载预压等,复合地基法包括水泥搅拌桩、粉喷桩、钢渣桩等,两类方法各其适应性和特点。

3.3采用轻质型填料

第一,采用粉煤灰。粉煤灰与一般细粒上相比,其具有自重轻、压缩性小、强度高、透水性能好等优点。在一定工艺条件下,可形成具有一定强度的整体性材料,用其填筑路堤可有效减小桥头路堤的总沉降;第二,采用泡沫聚苯乙烯EPS材料。EPS用于填筑路堤可显著减小地基的附加应力,减小地基的沉降量,其具有足够承载力,能满足上部路面结构层和行车荷载作用的强度要求,并且符合刚度要求。

3.4设置柔性桥台

从作用机理看,柔性桥台基本等同于加筋土挡墙。采用柔性桥台结构来降低桥台的刚度,缩小桥台和路堤的刚度差,使其衔接处的行车荷载压缩变形和填土固结沉降均匀过度,达到消除路面纵坡突变防止桥头跳车的产生。

结束语

综上所述,在桥头的引道处,刚性桥台和柔性路堤之间的强度渐变段产生不均匀沉降,出现桥头跳车现象,是公路工程一个重要而又突出的问题。但是根据工程地质条件,做好路桥过度段地基处治,结构设计恰当,加强控制过度段结构施工的各个环节以及每道工序的工程质量和工作质量,从客观上制定一套科学的管理程序,就能减少路桥过度段的不均匀沉降,减轻甚至避免桥头跳车现象,提高社会经济效益。

参考文献:

[1]张美杰,刘大伟.路桥工程中桥头过度段防沉降设计的优化[J].建材与装饰,2018(21):248-249.

[2]赵林.公路施工中路桥过度段的路基加固措施[J].黑龙江科技信息,2016(12):245.

论文作者:李冬

论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第06期

论文发表时间:2019/6/21

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