市政道路桥梁工程中关于沉降段路基路面的施工技术的研究论文_冯新臣

市政道路桥梁工程中关于沉降段路基路面的施工技术的研究论文_冯新臣

鄄城县交通运输局 山东菏泽 274600

摘要:路基路面沉降段的设计与施工应相结合。在现场实际情况下,采取有效措施处理沉陷段地基。本文分析了沉陷段存在问题的原因,制定了有效的防治措施,建立科学合理的施工质量控制体系,不断提高路基路面沉降分段施工质量,全面提高道路性能,提高道路整体运行水平。

关键词:市政道路桥梁;沉降段;路基路面;施工技术

前言:改革开放以来,我国的发展可谓是“日新月异”,人们的生产生活都有了飞跃式的提升。“要想富,先修路”已经是家喻户晓的道理,发展建设离不开路桥等基础建设,而随着社会的不断进步,大众对于道路桥梁的质量提出了更高的要求,施工建设质量不高或年代久远的桥梁道路出现的裂缝,坑洼,“跳车”等问题,不但无法满足交通运输的舒适性,也对道路行驶的安全性造成了一定的影响。所以提高路桥的施工质量,尤其是对于沉降段的施工技术探索就显得尤为重要和实用。

1路基路面沉降成因

1.1沉降段结构设计不完善

在桥梁与路基路面结构相接的地段,为了减少沉降,通常会借助钢筋混凝土搭板、填充粗粒料提高路基承载力等方式加强,以提高路基路面结构的稳定性和强度。通过设置桥头搭板,确实可以减少路基路面结构的沉降,但是不能完全解决桥头跳车情况,在结构上仍存在可以改进的空间,需要不断进行完善。

1.2桥台回填压实质量不合格

在桥梁工程施工过程中,桥台回填位置是路基路面结构沉降最严重的地段,必须做好回填质量控制。由于受到各种因素的影响,桥台回填地段存在很多质量问题,出现不均匀沉降,导致出现桥台跳车。在桥台回填施工时,首先应选择合理的回填材料,并按照施工要求选择施工机具。桥台回填必须按要求进行分层填筑,分层夯实,并做好质量控制,严格检测压实度。另外,还要充分考虑当地气候和地下水的影响,保证回填土强度和稳定性。然而,在施工过程中,由于各种原因,造成桥台回填质量达不到设计要求,施工后产生严重的不均匀沉降,造成沉降段出现桥头跳车等病害。

1.3桥头引道地基施工质量不合格

在桥梁设计施工过程中,必须做好桥头引道的结构设计,尤其是对地基处理设计,以防止后期出现沉降。桥梁施工中应结合施工现场实际情况,制定有效的质量控制措施,保证地基处治质量。然而,在实际设计与施工中,个别设计单位对施工现场勘测不仔细,钻头深度不足,对土层结构掌握不够,这严重影响了地基处治的稳定性。另外,路基路面结构在运营使用过程中,受到自然气候的影响,雨水冲刷,热胀冷缩等引起地基结构变形,造成强度和稳定性下降,进而导致路基路面结构出现沉降变形。

2路桥沉降段路基路面施工工艺

2.1选择合适的填料,并保证路基压实度

在工程建设过程中,台背填料应尽量选择具有良好级配的材料,如天然砂砾和砂类土等,在填料中,细粒含量要进行严格控制,不能太多,不得使用强风化石及强度不满足要求的土。在实际的工程设计过程中,可通过对模型的构建来深入分析路堤沉降受填料因素的影响,同时对填料属性参数进行计算,确定路面中心部位沉降位移。在压实条件完全相同的情况下,当以碎石土为填料时,路面上中心部位发生的沉降达到最大,比其它两种填料的沉降大1.8cm。综合考虑料源及运距等因素,建议采用砂砾进行回填,所用砂砾的技术指标为:①粒径在2~60mm范围内的颗粒总含量大于总量一半;②粒径在0.074mm以内的颗粒总含量不超过5%;③级配达到良好。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于沉降段,其沉降控制以路基压实度为主要指标,按照现行设计规范,桥头处路基压实度必须达到96%以上。

2.2过渡段总体结构设计及其优化

因公路工程尤其是高速公路对于沉降段实际沉降控制十分严格,所以在实际的施工设计过程中,对于沉降段长度,必须严格按照现行规范确定,以倒梯形的形式予以过渡,结构底端长度取填土高度3倍,上部长度按照1∶1的倒坡进行计算。考虑到路桥工程都十分重视投资控制,工程开工后,业主以实际情况为依据,要求工程的设计单位优化沉降段的整体结构,经优化后,采用砂砾对沉降段进行填筑,而沉降段以外的部分可采用细粒土进行填筑,要注意的是,砂砾价格较高,是细粒土的2.5倍左右。这样就会产生一个问题,如果沉降段结构的底端长度增加,则会用到更多砂砾,增加造价。因此,为有效控制工程造价,确定合理的底端长度,需要采用模型来进行分析。根据以往工程经验,在构建模型的过程中,取五种沉降段底端长度,分别为2m、4m、12m、18m和24m,将台背的填土高度确定为6m,将路面宽度确定为24.5m,将压实度确定为96%,将坡度确定为1∶1,对路面上中心部位与填土高度顶部产生的竖向沉降进行计算,将计算结果绘制成变化曲线。从计算结果可知,伴随沉降段结构底端长度不断增加,竖向沉降明显减小,与设计预期相符,能减少沉降,避免桥头病害,利用行车安全及舒适度。此外,当沉降段结构底端长度为4m时,其最大沉降高于当沉降段结构底端长度为24m的情况,但只是多出1.5cm。在确保沉降科学性的基础上,为有效降低投资,以相关模型为依据,进行分析计算及验算,设计将沉降段结构底端长度确定为4m,以倒梯形的形式进行处理,在线路上,路基按照从下到上的顺序进行填筑,对一般路堤上的填土进行碾压后,开挖出宽度为2m的台阶,再进行砂砾填料的填筑。在路堤和桥台之间的连接部位进行砂砾填筑,到与结构层的底部相平为止。经过上述有效的优化设计,使沉降段结构底端长度相较于现行规范大幅减小,能减少台背处填筑施工量,从而起到降低造价的作用。

2.3工序及工艺控制

(1)切实做好施工准备工作,如拌和站的建立、材料准备、基坑与基底的施工前处理。

(2)对砂砾填料进行拌和时,需要对其实际含水量进行严格控制,要求必须处在最佳含水量±2%范围内。

(3)将拌和料运输到台背位置后,首先使用装载机开始初平作业,然后使用平地机予以终平,对于机械无法到达的部位,应由人工进行整平,使台背层面保持均匀和平整。在摊铺过程中,台背层面的坡度必须和结构物的坡度保持一致,为台背处的排水创造便利。施工中应对摊铺厚度进行严格控制,要求不能超出25cm,若现场使用小型设备进行夯实作业,则松铺厚度应控制在15cm以内。

(4)碾压施工时,先用振动压路机予以稳压,再以较低的幅度连续振动碾压2遍,然后用压路机进行静压,到消除所有轮迹为止。在碾压过程中,需要对填料含水量进行严格控制,要求必须处在最佳含水量±2%范围内,其压实度不能低于96%。对于机械无法到达的位置,可使用小型机具予以夯实,到压实度符合设计和规范要求为止。需要注意的是,台背回填往往较高,且层数很多,所以进行振动碾压能保证压实效果。

(5)完成检测和验收,并确认合格后,即可对上层进行施工作业。

结束语:

综上所述,在很多既有公路中,沉降段经常会产生桥头跳车等问题,这对公路正常运营与服务是有很大影响的。因此,在施工中除了要掌握正确的方法,还应做好设计与控制,及时发现和解决对沉降段有影响的问题,实现减小或消除差异沉降的目标。

参考文献:

[1]王喆,薛东旭.路桥沉降段路基路面的施工技术[J].科技资讯,2017(12):69.

[2]唐勇.对公路桥梁沉降段路基路面施工技术与质量控制的简述[J].黑龙江科技信息,2017(8):202.

论文作者:冯新臣

论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期

论文发表时间:2019/5/22

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