摘要:随着基础设施投资的不断增加,全国各地的公路建设也在加速,人们对交通设施的需求正在增加。道路交通作为交通运输的基础设施,为中国的经济发展和人民生活水平的提高与和谐社会的构建做出了不可磨灭的贡献。本文从实际工作经验出发,从桥梁沉陷区容易出现的质量问题入手,指出了路桥的沉降问题,分析了路桥沉降的原因,提出了沉降段的路基和路面施工技术的施工要点。
关键词:道路桥梁工程;沉降段;路基路面;施工技术.
1 道路桥梁工程沉降段路面施工背景
沉陷路段路基路面的施工在路桥工程中占有重要地位。近年来,在道路桥梁工程中得到了广泛的关注和研究。由于传统的沉降路基路面施工技术已不能满足现代公路桥梁工程的需要,如果相应的施工技术处理不好,将大大降低道路桥梁工程的质量和后期运营效果。因此,对沉陷路段路基路面的施工技术进行综合研究已成为路桥工程及相关科研队伍的重点。然而,一些施工队伍不能有效地掌握路基施工技术在沉降路段的技术,所以需要我们更加重视道路工程。
2 道路桥梁工程路基路面沉降机理分析
2.1路堤变形基本机理分析
在进行道路桥梁施工时,往往会选择普通粘土作为回填物,这是受施工条件和场地地形的限制。因此,很难用平台的背面压实土。例如,其压实度和密度不能满足设计要求,且土的含水量不能达到最佳状态,容易引起沉降变形。在路堤自重和车辆荷载的影响下,路基密度增大。由于混凝土桥台的柔韧性和弹塑性,其刚度与混凝土桥台的刚度有很大的不同。在外部荷载作用下,不同材料的桥台会发生塑性变形。
2.2台背地基变形基本机理分析
沟谷段属于桥涵基础的变形倾向区。地基强度低,含水量高,压缩性显著,土壤孔隙度大。在外部荷载的影响下,填筑路基的变形范围较大。在路桥施工中,桥头路堤填筑高度比一般断面高5~10cm。与路基相比,高路基的附加应力可能引起地基沉降。
2.3桥头搭板设置引起沉降
在道路桥梁工程中,桥头板上的弹性支承点作用在牛腿上,土与桥台之间的距离很近,因此支承应力很小,导致力不均匀。在车辆运行中,路基应力主要集中在两个点上,一个是车辆荷载点,另一个是支护板路基端点。当车辆行驶到接近板的端部时,搭板端部的路基纵向应力达到最大值,塑性变形程度最大,导致板端处的沉降过大。
3 路桥沉降段的结构设计
3.1设计合理的路桥沉降段结构型式
在路桥沉降段的搭板长度和强度设计方面应合理。截止到目前,国际国内仍没有一个统一的路桥沉降段搭板设计标准。对此,只能根据桥头路堤和桥台的相对沉降量,以及人们对车辆行驶的舒适程度等实际情况来设计搭板的长度。在路桥沉降段路基施工设计中,必须采用土工格栅技术。土工格栅技术有以下好处:土工格栅与土一起承受车辆荷载和土体自身荷载,能充分发挥土体的抗剪强度,减小土体的侧向变形,控制路基填土的侧向位移,从而增强路基的整体稳定性;水平摊铺的土工格栅具有弹性,在车辆荷载的经常作用下,会大大减少变形的累积。
3.2严格控制路桥沉降段路面的变形
通过对路桥沉降段路基路面工程实践的研究与分析,认为控制路桥沉降段变形必须解决两个问题:一是严格控制沉降段路基的施工后沉降,改变沉降段的沉降量。路桥与连续斜坡沉降的交汇处。第二,设计时可根据沉降曲线计算沉降量。施工结束后,施工后的沉降量应小于10cm,观测后仅2~3个月,每月沉降量不得大于6mm。
3.3路桥沉降段的地基条件与路基条件
在桥头填筑路堤过程中,经常采用土工合成材料加筋路堤,既不能改善地基承载力,又不能有效防止地基沉降。只有在地基承载力足够大的情况下,土工合成材料的加筋才会产生良好的效果,路基填筑自重荷载和车辆荷载的组合效应不会造成很大的沉降。因此,公路路桥沉降段的地基条件应是:保证路基沉降小于10cm,沉降差小于5cm,沉降坡度小于0.4%,路基条件应满足公路路基的要求。
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3.4合理设置缓和沉降段
由于不同的结构形式,大桥台刚度混凝土结构的强度不同于柔性填筑路基结构和沥青混凝土路面结构的强度。因此,在处理软土地基和地基路堤时,有必要设置不同强度的沉降段。为了保证路堤的强度过渡,需要在刚性桥台和柔性路堤之间设置不小于50米的强度梯度。如果不能设置50m坡度段,建议坡度段长度不小于30m,如果桥头处引道没有软土地基,路桥沉降段的级差沉降控制标准在5厘米以内,沉降级差。在0.4%以内,强度梯度段的最小长度应为13米。
4 沉降段路基路面的施工要点
4.1搭板施工
由于路面的刚度和厚度会随着车辆荷载的增加而变化,因此应注意连续板的施工:确保板与路基平面平行,使板顶面与桥面底面高程平面重合;路基顶部与引道板连接处的高程值略高于预期设定值。同时,当路面纵断面处于平整状态时,应调整路基的沉降差,以保留反坡。
4.2搭板与桥台、搭板顶层的施工
本阶段施工要点包括锚栓、支护、填充、顶面施工。(1)锚栓:引桥板近端置于桥台上,在引桥板与平台背面之间设置水平拉杆和垂直锚栓,以防止引桥板滑动,使桥头下垂。锚筋间距一般在70~80cm范围内。同时,应注意保持垂直锚栓的位移与水平拉杆的位移一致。(2)支座:在搭板端部以下铺2-3cm厚毡垫。如果支撑材料为平板橡胶,则控制间隔应为75cm。同时对支架上边缘和桥梁上边缘进行倒棱处理,避免因板的转移而损坏路桥的结构和路面。(3)嵌缝:填料是板与台的连接,填料插入接缝中,可有效避免雨水渗入,影响施工质量。填充材料应采用沥青等普通材料填充,然后再填充稀释沥青,以进一步巩固防水效果。(4)板顶:混凝土板顶面与路面基层之间的距离不应超过8cm,待水泥充分的碎石基层破碎后,将沥青混凝土铺在底部,有效地保证桥台的回填土强度达到标准。
4.3地基处理施工
在具体施工过程中,施工人员应根据实际情况制定最佳施工方案,有效提高原地基承载力,减少路基与桥台之间的沉降差,避免沉降变形等不良现象。尽量错开平台。对于深厚软土层,如果要修建高填方路堤,填土材料会引起路基的侧向位移,这会对基桩产生较大的压力,导致桥台水平面上的位移较大。此时,应选择轻质回填材料,以提高地基的刚度,合理利用基桩,在一定程度上减少地基的侧向流动。但由于土壤含水量较高,沟壑路可进行适当的换土作业。例如,当填土高度小于3.8m时,0.5m为最佳开挖深度;当填土高度较大时,可适当增加开挖深度至1m及以上。开挖到一定程度后,可有效回填夯实。同时,回填土顶部采用灰土回填。当雨季来临时,粘土不能在规定的时间内完全干燥,因此石灰土可用于完全回填,从而有效地避免了路面沉降变形的发生。
4.4台背填筑施工
路桥沉降段地基沉降的可能性较高。根据沉降时间,地基沉降可分为瞬时沉降、固结沉降和二次同时沉降。后两个因素是导致桥头跳车的主要因素之一。相关研究指出,材料的性质及其充填效果是影响路堤沉降的重要原因,而轻质材料能在一定程度上减少地基沉降,最大程度地避免压缩变形的发生。因此,在台背回填施工中,应严格选用满足施工要求的填料,保证填料的刚度。在台背材料与路基材料之间尽量选用压实难度小、透水性好的填料。同时,应选择足够的填土范围,常规填土位置为桥台后6-12cm。
5 结束语
综上所述,经济的快速发展将对交通提出更严格、更高的要求。因此,这不仅是交通安全的保障,也是人们生命财产安全的保障。公路桥过渡区建设不可避免地会出现过渡段。当车辆在这个区域行驶时,经常会造成严重的颠簸。在桥的尽头,可能会出现桥头跳车的问题。因此,更有效的解决沉降问题,更好的修建桥梁路面,奠定了良好的路基基础,这些问题都是中国桥梁工程的试验,从问题入手,不断完善,从而保证整个道路桥梁的施工质量,降低事故的发生率。
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[5]姜兴鹏.道路桥梁工程中关于沉降段路基路面的施工技术分析[J].新材料新装饰,2014,(1)
论文作者:王志军1,张义亮2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/13
标签:路基论文; 桥台论文; 路面论文; 路堤论文; 地基论文; 荷载论文; 道路论文; 《基层建设》2019年第8期论文;