摘要:过渡段施工是路桥建设工作中的重要组成部分,研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述,分析了路桥过渡段路基沉降问题,探讨了路桥过渡段常见病害及原因,并结合相关实践经验,分别从多个角度与方面就路桥过渡段的施工处理展开了研究,阐述了个人对此的几点看法与认识,望有助于相关工作的实践。
关键词:路桥建设;过渡段;施工;策略
1前言
路桥建设中过渡段的施工工作是一项实践性较强的综合性工作,其施工技术方法的特殊性不言而喻。该项课题的研究,将会更好地提升对过渡段施工问题的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化路桥建设相关工作的最终整体效果。
2路桥过渡段路基沉降
2.1地基勘察的问题。施工前对地基的勘察不够全面,未能全面掌握路基软土的范围和深度,会造成施工设计与实际情况不符,对软基的控制未能达到预定的标准。从而,路基在长期车辆碾压下会出现沉降。
2.2路基础和桥基础不同的问题。桥梁一般采用桩基础,所以桥的沉降很小。而桥头路堤和锥坡位于天然地基上,如处理不彻底天然地基会发生沉降。路与桥沉降的不同就会导致路桥过渡段的不均匀沉降问题。桥头地基处一般地下水水位比较高,含水量大使土质松软。
2.3桥台台背施工工艺的问题。①台背施工填土压实不足:是产生路桥过渡段不均匀沉降的一个基本原因。在路桥施工中,普遍存在台背填土压实不足的问题,台背填土压实施工时,施工作业面小不易使用大型机械。填土较多较厚,而且施工时间有限,容易产生台背填土压实不足。②桥台台背防水措施不足。如果排水设施不足,雨水的冲刷会侵蚀台背填土,使填土流失,路基强度下降。如果防渗措施不足,水会下渗入地基,影响地基的稳定性。③台背填土施工后自然沉降不足。路基一般是在桥梁建成之后才施工,在有限的工期内路基和地基没有足够的时间自然沉降稳定。而路基和地基的基本稳定需要一年以上的时间,所以投入使用后会出现沉降现象。
3路桥过渡段常见病害及原因分析
3.1地基方面的原因
桥涵多属于软弱基础,经常位于沟壑地段且地下水较多,道路的使用过程中,地基承载力有限,车辆的重力压迫使地基逐渐变形,最终导致地基沉陷。软弱地基地下水水位较高,导致地基含水量高,土层松软孔隙比大,增加了地基沉陷的机率,而压缩性高地基沉陷情况则更加严重。地基的沉降造成了一定的安全隐患,施工过程中,地质钻探探测点少,探测深度不够,软层地基没有及时发现,软基的范围、深度还有承受力各个方面都是未知数,这样便导致没能及时对软层地基进行处理,为日后的行车安全埋下隐患。
3.2桥台台背路堤压实度
台背填土处治在公路建设中应用范围极广,几乎涉及所有桥梁、明涵和通道的建设。在现有的公路建设中,填充材料一般使用渗透性较大的材料,这种材料空隙率也大,在施工过程中材料间的颗粒空隙难以完全消除。这样的建设使得日后公路在投入使用的过程中,由于公路自身的重力和车辆的压力双重影响,导致孔隙率降低,填充材料逐渐密实,这种情况会导致路基沉降,桥头跳车。台背填土是一项严谨的施工项目,它的紧实度受到包括施工材料、施工顺序、机械使用乃至施工经验的多方面影响,目前的工程建设中,台背填土的紧实度普遍未能满足工程设计要求。
3.3路桥过渡段的设计及处理
在现在的路桥工程建设中,物桥台一般是由刚性较大的钢筋硅浇注而成,这样构筑出来的物桥台整体刚度较大,与相连道路刚度不统一,相连道路柔性较大而刚度较小,道路的使用过程中,车辆会产生荷载作用,两边刚度不同会引起道路与桥台产生塑性变形和刚度突变,为桥头跳车埋下隐患。
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4路桥过渡段的施工处理
4.1地基处理
路桥施工中处理好桥背软弱地基是控制桥头跳车的重要措施,公路路桥过渡段的地基条件应保证路基的工后沉降≤10cm,沉降差小于5cm,沉降坡差≤0.4%的控制标准。常用的软土地基处理方法有:塑料排水板法、粉喷桩法、强夯法和爆破法等各种方法的机理及适应性各有特点,施工过程中要根据当地工程实际情况加以选择采用。为了保证软基排水固结的施工质量,消除软基路堤不均匀沉降的现象,必须尽可能地提前软土地基路段的施工时间,尤其是桥台地段的施工时间,争取更长的预压时间,以减少软基路堤工后沉降。
4.2台背填料及压实
路桥过渡段填料应选用干容重较大的砂类土或渗水性较好的材料,禁使用淤泥、沼泽土以及含草皮、树根、生活垃圾、杂物和含水量过大的土作为填料。台背回填位于台背这个特殊位置,压路机难以碾压到位,且机械振动力太大时,对台墙会造成影响,因此台背回填料的压实质量是影响台背回填沉降及跳车的一个重要因素。在台背回填区范围内宜选用摩擦角大、强度高、压实快、透水性好的填料,如岩渣、砾石、砂砾等。高速公路桥台、涵身背后和涵洞顶部的填土压实度标准,从填方基底或桶洞顶部至路基顶面均为95%,填料分层松铺厚度宜小于20cm,当采用小型夯具时,松铺厚度不宜大于15cm。
4.3路堤处理
路堤加铺土工格栅,通过土工格栅(室)与土体的相互作用,改善局部荷载作用下土体内部的受力态,将荷载扩散到一个较大的范围内,从而达到减少外部荷载对土体的压缩沉降,延长沉降特征长度,使台背与填土交界部位的阶梯状沉降变为连续渐变沉。当土工格栅与土一起承受车辆荷载和土体自身荷载的同时,土工格栅能使土体的抗剪强度得到充分发挥,约束土体的侧向变形,控制路基填土的侧向位移,增强路基的整体稳定性,从而增大了路基的变形模量。
4.4合理设置桥台搭板
搭板设置可以使在柔性路堤产生的较大沉降逐渐过渡至刚性桥台上,使车辆通过时跳跃现象大为减少。目前搭板的设计还没有有统一模式,一般按照下述原则确定其长度:①路面设计使用年限内,由于道路下沉引起路面纵坡变化,要求搭板随路堤沉降后倾角在1/200至1/300范围内变化;②搭板的长度能跨越桥台台背难以压实的土体,或跨越按计划在台背预留的土方缺口长度;③根据搭板的受力状态,用弹性地基或简支梁计算搭板长度。为避免二次跳车,常在搭板的尾端加设一段浅埋的变厚式埋板,其长度一般取3~5m,对于水泥混凝土路面,也可将与搭板连接处的路面板改为变厚式板。在搭板、埋板或变厚式板的下层,为保证与桥台连接部位的刚柔层次在水平和垂直方向均能渐次变化,建议采用强度及回弹模量均高于其它路段相对应的路面结构层材料,以提高该部位的整体受荷和抗冲能力,有利于减少错台幅度,调整不均匀沉陷,改善桥头跳车或二次跳车现象。
4.5合理设置过渡段
由于不同的结构型式,从桥台刚度大的混凝土结构逐步过渡到柔性的填土路基结构和沥青混凝土路面结构,其强度不一致。因此,软土地基处治时,各段不同强度之间需设置强度过渡段。同样地面上的路堤亦需要设置强度过渡段。过渡性路面可采用预制水泥混凝土六棱块、条石铺砌、半刚性过渡层或沥青过渡层等类型。其中水泥混凝土六棱块和条石铺砌仅适应于水泥混凝上路面,最大优点是翻修处理速度快,但不易铺砌平整,行车仍有抖动感觉,且其砌缝应采用防水材料,以防渗入雨水损害路基。但最简便而有效的方法是沥青过渡层类型,其优点是当出现较大沉降时,可及时补充铺设一层沥青混凝土或沥青砂,便能确保行车畅顺,有效避免跳车现象。
5结束语
综上所述,加强对路桥建设中过渡段施工问题的研究分析,对于其良好施工效果的取得有着十分重要的意义,因此在今后的路桥建设工作过程中,应该加强对过渡段施工关键环节与重点要素的重视程度,并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献:
[1]柴雪荞.铁路路桥过渡段加固处理施工技术[J].甘肃科技纵横.2016(21):88-89.
[2]马强.路桥过渡段的病害问题分析[J].科技传播.2012(02).
[3]祝松.路桥过渡段路面结构开裂与差异沉降分析[J].科技传播.2013(03).
论文作者:王久东
论文发表刊物:《基层建设》2018年第10期
论文发表时间:2018/6/4
标签:地基论文; 桥台论文; 路基论文; 路堤论文; 填土论文; 路面论文; 荷载论文; 《基层建设》2018年第10期论文;