黄绍吉广西壮族自治区武鸣公路管理局
摘要:在公路桥梁沉降引发的危害性,通过分析台背地基、路堤、桥头搭板末端发生变形的基本原理,从地基处理、填料控制等方面探讨了公路桥梁沉降段路基路面施工的措施,以避免公路桥梁沉降现象的发生。因此,本文通过对公路桥梁沉降路基段的沉降原理进行深入分析,从而进一步解析公路桥梁沉降段路基路面的施工措施,以供相关人员参考。
关键词:公路桥梁;沉降段;路基;路面;基本原理
公路桥梁已经逐渐成为我国交通行业不可或缺的组成部分,如今已经投入使用的大部分公路都存在或多或少的安全隐患,尤其是桥梁沉降段路基路面质量不高,极易出现行车颠簸、桥头跳车等现象,给桥梁本身质量造成了较大的伤害。因此,采取措施控制搭板的设置、地基的处理、填料的控制以及台后的填筑至关重要,只有这样才能提高路基路面的施工质量,避免桥梁沉降现象的发生。
1 公路桥梁沉降段的危害由于桥梁自身为刚性结构,因而其自身基本上不会发生沉降现象,但是路基可能会出现允许变形,很容易在公路与桥梁的衔接处发生不均匀沉陷变化,进而引发台阶现象。如果台阶的差值超过一定量,将会导致车辆在行驶过程中发生颠簸跳动现象,影响行车的安全性。由于施工过程中,施工场地有限,由此导致一些大型机械很难到达台背部位进行施工,或者施工人员的疏忽也可能导致台背部位压实不足,或施工所用砂砾以及灰剂量等材料透水性较差,最终导致台背的整体强度差,在车辆的荷载和行驶过程中易发生一定程度的沉降,进而引发桥头跳车现象。通常情况下,公路等级越高,会无形之中增加路面上设置的结构物,极易出现高低不一的桥头台阶问题,同时等级越高的公路,会提高桥头引道路、提高公路线形标准,这样容易出现变形和沉陷,导致桥台路基下沉、桥台与引道错台等病害。对于该现象的常规处理方法是在此部位填砂或土并合理压实,待整体路面浇筑完成之后,再将填土挖除,然后进行伸缩缝施工。在沥青摊铺过程中,由于桥面、伸缩缝、过渡段间标高不连续或者伸缩缝内填土不密实,可能会导致摊铺设备及悬导梁发生跳动,降低摊铺厚度的均匀性,导致路基路面发生沉降,直接影响车辆的正常通行。
2 公路桥梁沉降段路基沉降的主要原理2.1 台背地基出现变形的基本机理通常情况下,沟壑地段的施工质量控制至关重要,其是桥涵结构中最容易发生变形的位置。因沟壑地段的地基土壤具有很大的压缩性和孔隙性,含水量往往很高,地基强度较低,因此在填筑结束以后,路基很可能发生严重的变形。与普通路段的施工相比,桥头段路堤的填筑高度通常会高出 5cm ~10 cm,高出的这一部分会给地基造成一定的附加应力,进而产生地基沉降现象。对于填土容重相同的地段,随着填土高度的增高,其地基沉降变形的程度越大。
2.2 路堤发生变形的基本机理在路堤施工过程中,由于施工条件和现场地形的不同,会增大台背土方的压实难度,同时也会影响含水量的最佳状态,由此路基沉降问题极易发生。
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2.3 桥头搭板设置诱发沉降的基本原理通常桥头搭板会产生弹性支撑,我们一般将支撑点定义为牛腿位置。
但是距离桥台较近的路基部分,其内部的土块所承受的应力小于其他位置,从而产生不均匀受力现象。而道路上一直存在来来往往的汽车,其荷载的作用会导致路基应力产生不一样的峰值,继而发生不均匀沉降现象。在汽车行驶到搭板末端时,导致搭板末端路基承受较大的纵向应力,同时也会出现较大的塑性变形,因此沉降过量现象多发生于搭板末端。
3 加强公路桥梁沉降段路基路面施工的措施3. 1 搭板的设置1)锚栓的确定:将接近桥台一端的搭板放在桥台上,一般选择竖直方向上的锚栓和水平方向上的拉杆,这样可以有效的避免搭板沿着纵向方向滑落,从而导致桥头出现凹陷现象。该过程一般选择 22 号钢筋,并且将钢筋之间的间距控制在 75 cm ~80 cm。由于锚栓是保持竖直的,因此会出现牛腿或搭板等破坏现象。最好能将水平拉杆跟锚栓的规定位移值保持一致,这样可以提高锚栓的施工质量。2)支座的选择:在搭板靠近桥台的下面,通常需要铺设 1 cm ~2 cm 厚度的油毡来当作铺垫层。如果选择支座的材料是板式橡胶,那么需要将支座与支座之间的距离控制在80 cm左右,并且要求制定的标准为 150 mm × 150 mm ×(21 ~38)mm。
3)倒角的制作:一旦搭板发生转动现象,肯定会对公路或高速公路的路面结构造成不同程度的损伤,因此要将接近桥台一端的上缘位置和牛腿都改成倒角状态。4)填缝材料的选择:通常情况下,填缝是在桥台和搭板之间的主要连接位置,往往将填缝的材料填充于接缝里面,其主要目的是为了达到防止雨水渗入的目的。填缝材料的类型主要包括沥青、油浸甘蔗板及纤维类的物质等。在选定填缝材料之后还要将其顺利填充到填缝里,然后将一定比例的沥青灌入到填缝中。
3.2 地基的处理在路基施工过程中,需要依据施工路面的具体情况来选择与之对应的路基类型,这样不仅可以提高公路的承载能力,而且还能改善地基原有的一些优良性能,进而最大限度的降低桥台和路段之间的沉降差异,减少由于沉降而引发的公路变形问题,防止错台现象的发生。在高速公路路堤修筑过程中,如果遇到沟壑地段时,充分借助土壤间含有的水分以及空隙特征来进行与粘土层的换土施工,因为该阶段的粘性土层具有很大的强度,蕴含了非常丰富的有机物质。换土的实际深度要依据软层的实际厚度来确定,并且在普通性质粘土层挖开以后,对其直接进行翻晒。当填土高度小于 4 m 时,0. 6 m 为最佳挖出深度,如果填土高度大于4 m 时,或者高出较多时,最好挖出高于 1 m 的深度,同时要对粘土层进行开挖翻晒,直至符合相关规范和标准为止。借助土层的含水量标准来控制粘土层,然后进行回填密实操作。
3.3 填料的控制从经济角度考虑台背填料的选择,首选当地材料,并且保持填料内部不存在有机质、无机质以及泥块等掺杂,将含水量控制在最佳含水范围,如果含水量标准超过了最佳范围,需要掺加含水量较小的填料或者对填料进行翻晒,对于含水量标准低于最佳范围时,可以通过洒水湿润等措施来提高其含水量。施工前应对土壤进行液限和塑限的联合测定,并进行筛分和击实试验,如果采用二灰碎石混合料,则需要适当的减少胶结料、增加粗集料,从而有效的改善其线性收缩系数。在拌合过程中,还要按照标准控制拌合含水量,当达到最佳含水量范围时,才能对其进行碾压,同时还要做好养护工作,减少基层收缩导致裂缝的产生。
3.4 台后的填筑在台后填筑过程中,可以采用水泥或石灰先进行稳定处理,或者直接借助半刚性材料进行填筑,减少工后沉降现象的发生。填筑阶段要采取措施对填筑尺寸进行合理控制,避免其余填料进入过渡阶段,同时还要采取措施确保各个衔接部位压实到位。填筑过程中,要依据松铺厚度和填筑尺寸来计算所需填料量,运输到场的填料需要均匀倒土,并用水平测量仪来对填筑厚度进行相关检查。台背路堤应与锥坡填土同步进行,最好坚持“一次填土、分层填筑”的原则,确保煤层的压实厚度低于 15 cm。台背填土阶段,如果需要采用振动压路机碾压时,应该先对路基土的连接部位和台背路堤填土进行振动,提高碾压效果。在桥台附近最好采用慢速静压进行碾压,以此降低对桥台所带来的损害。
4 结语在公路和桥梁过渡路段规划和施工过程中,由于施工不合理极易出现路面路基沉降的不良状况,这是公路建设中尤为常见的一大问题,该问题的存在不仅会降低公路的使用寿命,同时还会严重威胁行车安全,所以,相关人员要根据施工现状,采取针对性的解决措施,降低过渡路段沉降现象的发生率,促进公路桥梁工程施工质量的提高。
参考文献:[1]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,2014,6(8):34-35.[2]何杨闽,傅程辉. 有关公路桥梁沉降段路基路面的施工技术研究[J].城市道桥与防洪,2013,14(7):142-143.[3]郑光辉.公路桥梁沉降段路基路面施工技术[J].交通标准化,2014,9(4):81-82.
论文作者:黄绍吉
论文发表刊物:《基层建设》2015年5期供稿
论文发表时间:2015/9/25
标签:路基论文; 公路论文; 桥台论文; 桥梁论文; 路面论文; 含水量论文; 现象论文; 《基层建设》2015年5期供稿论文;