钟咏明
惠东县交通管理站 516300
改革开放以来,我国的公路建设已取得非常巨大的成就,“十二五”期间,我国公路网规模将进一步扩大,公路总里程达到450万公里。高速公路总里程达到10.8万公里,覆盖90%以上的20万以上城镇人口城市。当前,我国正在朝着全面建成小康社会的路上迈进,经济社会的快速发展,人民生活水平又在不断的提高,对于我国公路交通的保障能力和服务水平又提出了更高要求。本文针对广东地区的公路发展情况进行综合分析,提出路桥过渡段的施工处理与技术提升方法的探索,不断提升广东公路的质量,保证广东经济高速平稳的发展。
一、中国公路发展及广东发展的历程
改革开放前公路基础设施的建设,极为落后,1949年全国公路通车里程仅8.07万公里,公路密度仅0.8公里/百平方公里。改革开放后公路基础设施的建设,随着国民经济持续高速发展,公路运输需求强劲增长,公路基础设施建设开始发生了历史性转变,从统计数字看,“十二五”期间,我国公路网规模将进一步扩大,公路总里程达到450万公里。高速公路总里程达到10.8万公里,覆盖90%以上的20万以上城镇人口城市。
改革开放后,通过政策改革,广东全省各地掀起了公路建设的热潮,短短十几年间,使我省公路交通状况发生了天翻地覆的变化。截止2001年底,我省公路总里程达104798公里,其中,高速公路1500公里,一级公路6003公里,二级公里14425公里,三级及以下公路82870公里,水泥路面34668公里,桥梁21454座/980594延米。公路密度达58.4公里/百平方公里。
我省粤东、粤西、粤北公路交通网络形成之后,在空间上大大缩小了与发达地区的距离,使珠江三角洲的经济辐射能力迅速增强,逐步形成了中部珠江三角洲经济发达地区集中发展高新技术产业,传统的加工型产业向内地转移的格局。
二、路桥过渡段对公路的重要影响
过渡段是路基与结构物等衔接时需特殊处理的地段;是路基不均匀沉降控制的关键。路桥过渡段对于公路线路刚度要均匀过渡,这样才能满足线路的平顺要求。公路的平顺对于交通及安全是有着至关重要的影响,所以路桥过渡段对于整个公路的影响是十分重要的。
公路路桥过渡段的普遍处理措施是从过渡段的地基条件、软基处理方法、填料选择、压实标准、质量检测上采取措施,以减少两者之间的塑性变形差,实现平稳过渡。由于两种结构物刚度不同,会引起轨道竖向刚度的突变。因此,必须在路基和桥梁之间设置一定长度的过渡段,使轨道的刚度逐渐变化,并最大限度地减少路桥间的沉降差。
在现有的公路当中,存在着一定的问题,制约了公路的发展,特别是道路的路面平整度较差而引发的"桥头跳车"现象时有发生,给交通安全带来巨大隐患,桥台路基沉陷较为严重的话,会导致路桥过渡段上的路基路面缩短使用寿命,此外还会增加维修改善的费用,经济损失也较为严重,并且带来交通中断而产生的损失。
三、路桥过渡段产生不均匀沉降的原因分析
通过中国境内现有公路的研究发现,产生路桥过渡段出现问题的原因有很多,结合多种情况分析、归纳、总结,归结了以下这几种主要原因:
1. 桥台台背路堤压实度没有满足现有的要求状况
通过公路工程建设要求进行台背填土处治,然而,台后填土压实度由于施工用料、施工顺序、施工机械、施工经验、施工作业面等工程管理因素的影响,施工过程涉及的方面又很多。从调查结果来看,台背填土普遍都存在着有压实不足的情况,这就是造成路桥过渡段不均匀沉降的基本原因之一。
2. 桥头引道软土地基处治不佳
从调查结果表明,软基路段由于地基沉降引起的桥头跳车现象仍然存在原因是:施工图设计时,地质钻探布孔过少,钻探深度不够,未能及时发现软基存在,或者未能准确探明软基范围和深度,软土的物理力学性质等等,导致桥头路堤软土地基处治遗漏,或采取的处治方法不恰当。
3. 桥头引道过渡段结构设计欠周到
从公路工程建设可知,桥头引道过渡段多采用搭板结构。然而,设置搭板以后的桥头跳车现象仍然严重,桥头搭板断板现象较为普遍。
4. 桥头引道路堤边坡防护措施欠妥
广东省处于沿海地区,台风和暴雨频繁,雨水对道路的冲刷和侵蚀比其它地区严重,方格网草防护等路堤边坡防护措施未能起到保护路基免受雨水侵害的作用。因此,桥头引道路堤边坡防护措施以及台背防水和排水设施的不适当,促使台背填土流失,路基强度降低。在行驶车辆长期反复作用下,桥头引道过渡段填土塑性变形,诱发桥头路堤不均匀沉降,出现桥头跳车现象。
5. 桥头跳车原因分析
施工过程控制不严。施工工序不符合要求没有严格按“三分法”(分层填筑、分层碾压、分层检测)施工,没有严把填料质量关等也会引起桥头跳车。
四、路桥过渡段处治措施的提升方法
1. 路桥过渡段的变形控制
从路桥过渡段的路基路面工程实施可知,路桥过渡段的变形控制必须解决两个问题:①严格控制过渡段内路基的工后沉降量;②将路桥交界处的错落式沉降变成连续的斜坡式沉降。因此,其变形控制主要是控制路基工后沉降和路桥间差异沉降。
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2. 路桥过渡段的施工控制
1> 对路基过渡段进行大面积施工时,应严格按照试验段取得的施工工艺参数进行施工熟练的掌握一些施工技巧和施工规范。控制好工艺流程、松铺厚度、表面平整度、施工含水量、压实遍数、配套机械、填筑速度、检测方法等。
2>施工中要严格的按照施工顺序进行合理的配料,进行合适的压实工艺。
3>为了控制摊铺厚度,采用方格网控制填料量。施工过程中要消除粗细集料离析“窝”或“带”现象。严禁出现弹簧、松散、起皮等现象发生。
4>压路机碾压不到位时采用人工冲击夯夯实,对于质量可疑地段,应视情况增加检验的点数,采取适当的措施,控制好边角压实质量。
5>施工过程中,要配备足够的人员来加强验检测过程控制,从而来缩短检测时间。在检测过程中,严格按照设计和规范要求进行各项指标检测,有条不紊的进行
3. 合理设置缓和过渡段
《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》JTJ017-96明确指出:对于地下处治方案,应注意段间的缓和过渡,以减少段间的差异沉降。由于不同的结构型式,从桥台刚度大的混凝土结构逐步过渡到柔性的填土路基结构和沥青砼路面结构,其强度不一致。因此,软土地基处治时,各段不同强度之间需设置强度过渡段。同样,地面上的路堤,亦需要设置强度过渡段。
4. 路桥过渡段的地基条件与路基条件
在桥头引道路堤填筑过程中,采用土工合成材料加筋路堤并不能提高地基承载力,也不能有效地阻止地基的沉降。只有当地基具有足够的承载力,在路堤填土自重荷载与车辆荷载的联合作用下不致破坏而产生较大的沉降时,土工合成材料的加筋才会产生明显的效果。因此,高等级公路路桥过渡段的地基条件应是保证路基的工后沉降≤10cm,沉降差小于5cm,沉降坡差≤0.4%的控制标准。根据《公路路基设计规范》JTJ013-95,对于我国高等级公路路桥过渡段的路基条件建议:土基的CBR值≥8%,压实标准为:路面底面以下0~0.8m,路基压实度≥95%;路面底面以下0.8~
1.5m,路基压实度≥93%;路面底面1.5m以下,路基压实度≥90%。
5. 台背换填
根据“刚柔过渡”原理选用半刚性材料(灰土和水泥改良土)进行台背回填,回填尺寸为:底长最短为2米,对于台背填土与路基原状土采用1∶1坡度相接,对于路基土为回填土部分采用1∶1.5相接,并从设计、施工、监理等方面给出了经验参考。
台背一定范围内采用模量比较大,容易压实、排水性能好的材料进行换填,例如级配碎石、砂粒等是一种应用广泛的台背填筑方法,从作用机理看,它也属于刚柔过渡原理的一种。这些填料经过压路机压实后,压缩模量大,水稳定好,可以大为减小路基的压缩变形。
6. 采用轻质填料
①.采用泡沫聚苯乙烯EPS材料。EPS用于填筑路堤可显著减小地基的附加应力,从而减小地基的沉降量,且其具有足够的承载力,能满足上部路面结构层和行车荷载作用的强度要求,并且符合刚度要求。
②.采用粉煤灰。粉煤灰和一般细粒上相比,具有自重轻、强度高、压缩性小,透水性能良好等特点。在一定的工艺条件下,可形成具有一定强度的整体性材料。用其填筑路堤,可有效减小桥头路堤的总沉降。
7. 挤密桩复合地基
采用挤密复合地基的方法来处理路基填土,是利用在填筑完毕的路基上成孔,通过挤密作用,使路基土密实度提高,然后在孔内填入材料并振动压实成桩。随着路基向桥台的靠近,可通过桩变长或减小桩间距的方式,使路桥过渡段刚柔得到过渡。由于桩的挤密和置换作用,路堤填土的密实度提高,应力减小,路堤整体刚度增大,从而减小了路堤的压缩变形。常用的挤密桩有砂桩、土和灰土桩及二灰土桩等。
五、对路桥过渡段的提升方法的反思
在这里进行的总结探索,是针对广东地区的公路现状所做的研究,当然也还存在一定的不足,还需要进行更多的分析研究。要减少或消除路桥过渡段病害,就必须根据广东现有各地不同的实际情况,充分调查桥头路堤的地质和水文状况,及路堤所处的各种环境,充分考虑路堤填筑高度、公路等级,结合公路经济技术指标,积极采取以上一种或多种措施,对路桥过渡段进行综合处治,结合实际,科学处理,注重品质的提升,才能真正达到公路工程施工技术质量要求,从而提高道路行车舒适性及公路建设质量,才能为广东的经济发展提供强有力的支持与保证。无论是怎样的环境下进行路桥过渡段的处理,一定要理论结合实际,注重实践,可以多种举措并行,把工程质量放在首位,不断改进处理的方法,还要在这条路上不断的研究与提升。
参考文献:
[1]《路桥过渡段设计施工控制与病害防治》,黄斌,人民交通出版社,2013-10-1
[2]《高等级公路桥头跳车病害的成因与防治措施研究》王明,华东公路,1996,(2)
[3]《高速公路路桥(涵)过渡段回填分析方法及应用技术》,黄晓明,人民交通出版社,2007-4-1
[4]《路桥过渡段桥头搭板容许坡差确定的参数影响》,张洪亮等,长安大学学报,2003
[5]《中华人民共和国行业推荐性标准:公路软土地基路堤设计与施工技术细则》,人民交通出版社,第1版(2013年4月1日)
[6]《中华人民共和国行业标准:公路桥涵设计通用规范》,人民交通出版社,第1版(2004年10月1日)
论文作者:钟咏明
论文发表刊物:《基层建设》2015年20期供稿
论文发表时间:2016/3/15
标签:路基论文; 路堤论文; 公路论文; 桥头论文; 地基论文; 压实论文; 广东论文; 《基层建设》2015年20期供稿论文;