路桥过渡段差异沉降处治技术研究论文_张根华

路桥过渡段差异沉降处治技术研究论文_张根华

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摘要:公路运输是经济发展的命脉,在中国经济流通中占有非常重要的地位,对促进国民经济的发展具有非常重要的影响。中国的道路建设虽然取得了非常明显的成效,但仍存在一系列的问题。其中比较常见的问题,比如道路和桥梁的过渡地段常常发生差异沉降的现象,导致过渡段路面高低不平,出现桥头跳车。本文就路桥过渡段差异沉降问题的原因进行分析,并针对这个问题结合实际情况发表一些解决措施。

关键词:路桥过渡段;差异沉降;处治技术

近些年,我国经济发展迅速,基础工程建设也随之高速发展。在桥梁和道路方面,对快速、安全、舒适的行车环境有着越来越高的要求。道路桥梁过渡段的差异沉降影响道路和桥梁的性能以及运输的有效性,道路和桥梁过渡段的差异沉降有很多原因,必须及时采取处治技术措施,才能减少差异沉降病害的发生。

1.公路桥梁过渡段差异沉降的原因

1.1桥头搭板设计不够完善

桥头的过渡段主要是采用搭板结构,造成差异沉降的主要原因有:(1)在搭板设计过程中,一般简单的根据整个桥梁的跨度来设定桥头搭板的长度。直接将中、大型桥梁的搭板长度设计成8m,小桥和涵洞的则为5m,忽略了实际地质情况和环境。但是在实际施工过程中,桥头路堤是一个高填方的位置,经常会出现较大程度的沉降,如果搭接板的长度变短,就不能获得理想的连接效果,致使路面不平,出现车辆桥头跳的现象;(2)搭板的硬度和强度过低,不符合规定要求,其承载能力一般很小,受到冲击后及容易发生断裂,从而引发桥头的线性发生变化,最后至使过往的车辆出现桥头跳车现象。

1.2桥头地基处理不佳

很多桥梁的桥头有软土地基带的存在,由于受沉降的影响很容易引起桥头跳车现象,原因如下:(1)在设计施工图时,设计师缺乏对地基的勘测,没有对地基的地质情况和受力性能进行深入分析,选择不恰当的地基处理方式;(2)对桥梁的软土处理方面制定方案的时候,桥梁的软土实际情况达不到相关标准的要求,处理结果达不到预期效果,导致过渡段发生不均匀沉降。

1.3 桥头路堤边坡防护措施不完善

桥头路堤边坡防护措施是否完善,对出现跳车现象也有一定的影响。在现阶段的桥梁施工过程中,施工单位在填充台背时,一般都是采用的沙子和普通的土壤,它们透水性比较好,如果在防水或者排水措施不够完善的情况下,路堤很容易在水中浸泡,在正常情况下,基台由浆砌片石保护,台背路堤由防护网或者草皮等保护。但是根据实际调查的结果发现,由于坡面和护坡的冲水,也会导致路堤出现沉降问题。其主要原因还是路堤防护设没有起到应有的作用,在受到地下水和雨水的长期冲刷后,回填土逐渐流失,再加上车辆的荷载作用,使桥头过渡段填土发生变形,路堤出现差异沉降,最终发生桥头跳车。

1.4桥台台背路堤的压实度不符合要求

台背回填在桥梁施工过程中是相当重要的,其材料和施工工艺的选择都在很大程度上影响着整体质量。但在实际操作中,机械,工艺,人员,经验等都会影响最终的压实效果,任何一个环节出错,都会导致道路和桥梁过渡段的差异沉降。

2.路桥过渡段差异沉降处理技术研究

2.1制定科学合理的路桥过渡段

路桥过渡段路基构架方案制定之前,要对过渡段所处位置的地质情况进行详细的勘探,查明是否有软基存在,如有,要确定软基所处的位置、范围、深度以及相关物力性能参数,并有针对性的对软基进行处理,直至达到规范要求。常用的处理方式有换填、地质加强及震动压实等,确保路基沉降差低于5cm,沉降坡度低于0.4%。路基处理好之后,要确定过渡段的长度,一般情况下,刚性桥面和柔性路面的过渡段要达到50m,如果这之间没有软基,可以将范围缩小至13m。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆最后,要合理的选择过渡段的结构形式,一般情况下,路桥过渡段有填土路基、沥青砼路面以及混凝土桥台等结构形式。在设计时要密切结合地形、地质以及现场施工环境进行确定,争取既能满足设计要求,又能满足使用功能。

2.2过渡段回填范围

过渡段如果需要回填,那么要严格控制回填范围。回填时要注意一下几点:(1)过渡段的长度应该满足技术要求,确保刚柔过度的最短长度;(2)为方便压路机进行压实操作,应该流出足够宽的作用空间;(3)为确保台背填料和已完成路基段材料之间结合紧密,应在距离方面进行充分考虑。结合众多工程实例,国内有关专家对这个距离进行了如下总结。为方便压路机碾压,桥头台背回填的底部距离必须要大于2m。如果路基为原状土,则应该在过渡段路堤跟填料交界处按1:1的坡比进行放坡填筑;如果路基是回填土,则应该将坡比调整为1:1.5。

2.3柔性搭板布置的间距与厚度

当柔性搭板布置的层数相同时,其布置间距对桥头路基的作用也有影响,主要表现在以下方面:(1)随着布置间距的增加,桥面路基顶部的沉降曲线变缓,沉降值也相应的变小;(2)随着布置间距的增加,路基底部的沉降曲线上升,其应力也相应的减小。因此,在实际布置时,柔性搭板最好的布置方式是分散布置在路堤的中间。当柔性搭板布置间距不变时,其布置层数在一定程度上也会对沉降造成影响,在进行搭板设计时应充分结合地基条件进行考虑。当地基条件差时,要按3-5层进行布置,当地基条件比较好的时候,则只需要布置2-3层就行了。

顶层是柔性搭板的关键部位,其厚度跟长度也影响着柔性搭板的性能。厚度方面,顶层厚度越厚,桥头路基顶面的沉降值就会越小,搭板的整体刚度和弯拉强度就会得到提升。柔性搭板顶层布置厚度的增加可以改善柔性搭板的弯拉强度和刚度。长度方面,随着布置长度的增加,通过土工格室变形产生的“网兜支撑效应”,搭板顶面能够有效地分散汽车行走时产生的荷载,使行车荷载能够更加均匀的分布在路面。另一方面,长度增加可以增加跟周围土体之间的粘附力和摩擦力,从而为土工格室的弯拉变形提供拉力。另一方面,通过与周围土体的摩擦和粘着力,提供土工格室弯拉变形所需拉伸力。综合以上几点因素考虑,以及结合众多实践案例,柔性搭板的最佳厚度为设置2-4层土工室,最佳长度为8-12m。当地质情况较差时,还可以在柔性搭板的底部布置2层土工室。

2.4埋设加筋材料,增强施工水平

在过度段施工过程中,为确保过度段的整体刚度和提高抗沉降性能,可以在过度段里面添加钢筋或加筋材料。另外,采取这个措施还可以很好地增强土体强度,减弱或者避免土体的侧向变形,使加筋土在整体上形成一个承载力强,刚度大的整体。即使在通车之后受到较大的荷载和反复的作用力,过渡段也不会轻易的发生变形,从而长久的保持良好的承载性能。因此,施工单位在施工过程中要重点研究和关注加筋材料的施工,特别是材料的铺设层数和间距。只有这样,才能从技术和施工质量方面双层保证,确保加筋材料更好的发挥作用,确保过渡段的稳定性。

结束语

路桥过渡段作为桥梁施工过程中一个重要的环节,其质量好坏虽然不会影响桥梁结构的安全性能,却能够给桥梁后期运行过程中车辆运行的舒适度和行车安全。因此,施工单位在桥梁施工过程中应加强路桥过渡段的施工作业,严格控制各个环节的施工质量,确保过渡段的整体质量达到要求,避免后期出现差异沉降现象。只有这样,才能避免工程安全事故的发生,进一步提高整个工程建设的质量。

参考文献:

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[3]曾财.路桥过渡段软基路基路面施工研究 [J].建材发展导向(下),2018(1):154.

[4]李泽智.浅析高速公路路桥施工过程中过渡段路基病害的防治[J].工程建设与设计,2017(09):138-139.

论文作者:张根华

论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期

论文发表时间:2019/10/29

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