关于道路桥梁沉降段路基路面施工技术分析探讨论文_何小波

 1.长沙市雨花区市政工程管理局;2.长沙市雨花市政工程建设有限责任公司 410000

摘要:随着我国社会经济的不断发展,我国的建筑行业也得到了迅猛的发展机会,这也大大促进了我国的道路桥梁施工方面的进步,但是在实际施工中依然存在一定的问题,最突出的就是道路桥梁不均匀沉降的问题。由于道路桥梁不均匀沉降,会使得车辆在行驶过程中发生跳车现象,给车辆的安全行驶带来极大的隐患。同时由于道路桥梁的不均匀沉降,也会给相关部门带来极大的经济损失。因此,本文针对现行过渡段差异沉降控制标准进行阐述,分别总结了当前较为常见的路基与路面施工技术,结合工程实例分析技术应用方案与优化对策。

关键词:树根桩托换法;台背填料;软地基处理

前言

道路桥梁施工技术的不断进步方便了人们的生产生活的同时也加快了我国经济建设的步伐,在经济发展中占有重要作用。但是在其发展过程中难免出现部分影响整体质量的因素出现,比如人为因素、材料设备因素以及设计施工等问题。而对于其质量的改进也成为了人们日益关注的重点,相关的施工技术人员更应该就其现存问题进行进一步的探讨从而有效改善其建设质量。

1 道路桥梁过渡段差异沉降控制标准

当前对于道路桥梁过渡段差异的沉降控制,主要有三个标准可供参考,即容许工后沉降、容许纵坡差以及容许台阶高度。①容许工后沉降。该标准主要应用于剩余沉降的控制,若道路桥梁沉降段已经设置了搭板,那么这里的容许工后沉降就是搭板末端下施工中产生的累计沉降。如果施工中没有设置搭板进行处理,那么控制标准主要是对已经发生了路基纵坡变化后产生的土体累计沉降量。但是因为工程项目建设现场环境不同,对于沉降量的控制要求也有所差异,所以对于容许工后沉降量的控制标准也不同。由于沉降处理需求不同,容许标准有所差异。②对于容许纵坡坡差 ?i ,对于没有统一的标准。根据当前国内的研究成果,基于不同车速下,容许纵坡坡差也会不同,行车速度越快,对于纵坡坡差的要求也更为严格。③对于跳车控制标准,需将桥面与引道连接位置的容许台阶高度作为跳车控制的参考标准。据研究,台阶高度达20mm后易出现跳车,30mm以上就会出现严重跳车问题。

2 道路桥梁沉降段常见施工技术

2.1 路基施工技术

对于道路桥梁沉降段常见施工技术包括注浆法、换填法、托换法、土工织物加筋法。注浆法是公路施工中最为常见且效果最佳的一种方法。换填法就是对选用物理性能较好的填料置换天然路基土料,提升路基的承载力。托换法就是树根桩托换法,多与搭板设置联合使用。土工织物加筋法就是应用具有一定力学性能的土工织物,将其设置与土体中的适宜位置,通过相互作用改善土体应力状态。

2.2 路面施工技术

①设置变刚度路面结构。采用特制的梯形搭板,将其上部均匀铺设柔性路面材料,提升路面结构刚度。②过渡性路面。采用预制的水泥混凝土块设置于路面中,该施工技术的主要优势为施工进度快,但是路面平整度控制难度较高。沥青过渡层施工中,可在其表面设置一层沥青混凝土或沥青砂,控制沉降,保证通车顺畅。③设置纵向反坡。根据以往路面沉降控制经验,对纵向路面超高进行合理设置,从而控制路面运行后的路基沉降,避免跳车问题。

3 实例探析道路桥梁沉降段路基路面施工技术

3.1 工程概况

湖南省长沙市某高速公路扩建工程的第2合同段为全封闭的高速公路,有双向四车道,公路桥涵项目路基的宽度为26m,设计行车速度为60km/h。该路段地岩性为冲洪积淤泥,淤泥厚度达8.10m。淤泥层下为细砂层,细砂为灰白色,状态饱和。细砂层的厚度为10.15m,通过现场勘查可知细砂在地震效应下会发生液化。在公路桥涵构造物路基施工中,具体的施工路段的地下水位孔隙潜水,具有一定的腐蚀性,由此可知该路段的地质条件较差。

3.2 施工难点

3.2.1 地质因素

在该工程中公路桥涵构造物路基的过渡段基坑施工过程中,施工路段为软土地基,如果直接在该合同段上修建桥涵构造物,那么在路基填土的影响下易出现地基沉降,不利于施工质量管控。

3.2.2 台背填料易发生压缩

对于公路桥涵构造物路基过渡段施工,由于台背填料中含有大量的水分,所以在填充中,颗粒间的空隙难以完全消除。在路基路面自身以及车辆荷载的作用下,填料结构发生了变形。据相关研究发现,路基台背回填施工中,如果填料的孔隙率较低,路基的压实度提高。随着时间的延长,路基也会发生沉降。

3.3 道路桥梁沉降段路基路面施工技术

在该工程桥涵路基过渡段施工中,因为地质条件较差,存在淤泥质粉质粘土,所以决定采用“CFG桩+加筋砂垫+搭板”复合地基施工方案,保证施工质量的提升。

3.3.1 施工方案

首先,该工程依据C15混合料配比标准对石屑、碎石、粉煤灰、水泥按照比例混合配置成桩体,并对桩体试块进行连续28d的标准养护,保证桩体的抗压强度>15MPa。为此,施工单位选用了42.S级的普通硅酸盐水泥,使用了二、三级的粉煤灰,制作成混凝土。

其次,对于碎石褥垫层,需要满足以下要求。对于原地面以上的桩顶,需要设置厚度为20cm的褥垫层。对于施工中的褥垫层,可将碎石作为主要材料,粒径控制在8~20mm左右。对于夯实褥垫处理,夯实度应控制在0.9以内。对于土工格栅技术。路基垫层顶面设置了单层双向的土工格栅,需对其进行极限抗拉强度计算与测验,应≥50kN/m。

3.3.2 施工方案优化

①在该工程路基施工中,需要依据施工环境、现场土壤以及水文条件做好检测工作。填筑中土料碾压的含水量控制在1~3%左右。分段填筑时,需设置标识牌。②基坑沉降。采用有限元数值方法对基坑沉降进行计算,并联合实际施工情况,应用ADINA生死单元模拟公路桥涵构造物路基过渡段基坑施工填土的加载过程,并依据过渡段路基表面竖向沉降量变化进行分析,仿真结果如图1所示。由图1可知,在桥涵基坑施工中,填土荷载的增加会造成路基表面的沉降量的不断累计。从第十级加载时,至第十二级加载后,沉降差越来越小,地基表面的沉降量较小,由此可知本次工程施工方案可行,实施效果较好。③台背回填方案优化。该工程对于高度<50cm的台背填土,使用新型静载压路机进行样式处理。对公路桥涵构造物路基过渡段进行台背回填时,需合理设置排水方法,大量收集相关文献和以往工程建设资料,对排水施工设计进行优化。④桥台搭板设置。根据路基工后的沉降允许值,对桥台搭板长度进行计算,从而减少公路桥涵构造物路基过渡段车辆行驶过程中产生的颠簸。与此同时,如果过渡段引道的路面采用的是沥青混凝土材料,则需要将搭板设置于路面面层和地基土层的适宜位置,建立一种斜置式的搭板施工模式。在搭板设置工作结束后,需在搭板上设置一道沥青混凝土面,避免搭板下沉。

图1 基坑沉降

4结束语

由此可见,在我国经济发展的过程中道路桥梁不仅关系到我国整体经济的建设发展同时对人们的使用安全问题也至关重要。因此在施工过程中无论是设计人员、施工技术人员还是管理人员都要注重每一个细节的实施,特别是路基路面的稳定性与安全性,保证施工过程的规范性以及施工质量的提升,确保使用安全,避免安全事故的发生。除此之外政府还应该加强对道路桥梁施工的重视程度,加强法律法规的建设,多方面促进我国道路桥梁施工的发展,从而达到整体工程质量的提升。

参考文献

[1]刘军军.道路桥梁沉降段路基路面施工技术[J].价值工程,2016,11:100-101.

[2]宋人武.道路桥梁沉降段路基路面的施工技术应用解析[J].江西建材,2016,14:212-213.

[3]赵新宇.浅谈道路桥梁沉降段路基路面施工技术[J].建材与装饰,2016,22:269-270.

论文作者:何小波

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第32期

论文发表时间:2018/4/16

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