摘要:公路工程项目是我国基础设施建设中的重要内容,工程项目建设具有较强的公益性特征。公路工程项目建设完成后需要具备较长的使用年限,工程项目建设施工质量与行车安全有着非常紧密联系。所以在公路工程项目建设施工阶段一定要加强工程项目建设施工质量控制,并且应用有效策略强化路桥过渡段施工质量,避免出现桥头跳车情况对车辆行驶安全造成不良影响。本文就是对公路施工质量控制及路桥过渡段施工策略进行深入分析,希望对相关人员有所启示。
关键词:公路施工;质量控制;路桥过渡段;施工策略
一、桥过渡段路基路面施工常见病害及其原因分析
1.1路桥过渡段路基路面施工常见病害
桥头引道路基工程中,常用的过渡段工程处治措施有粗粒料填筑法、钢筋混凝土过渡板和加筋土法等。这些处理措施的主要目的是通过提高路基的整体强度,从而降低路桥间的刚度变化以及沉降差异,以减少路桥间的不平顺,从而防治或避免桥头跳车现象。从公路工程建设可知,桥头引道过渡段常采用搭板结构。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。
1.2造成病害原因分析
(1)桥头引道过渡段结构设计不合理。桥头引道路基工程中,常用的过渡段工程处治措施有粗粒料填筑法、钢筋混凝土过渡板和加筋土法等。这些处理措施的主要目的是通过提高路基的整体强度,从而降低路桥间的刚度变化以及沉降差异,以减少路桥间的不平顺,从而防治或避免桥头跳车现象。从公路工程建设可知,桥头引道过渡段常采用搭板结构。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。
(2)桥头引道软土地基处理达标。通过公路调查结果表明,软基路段由于地基沉降引起的桥头跳车现象主要是施工图设计时,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以及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。此外,采用的软基处治理论计算方法和选用的计算参数与软基实际情况存在一定差距,导致软基处治设计未能达到预期效果和技术要求。另外,雨水侵蚀造成路堤填土流失和强度降低,也是造成路桥过渡段路堤沉降的主要原因。
(3)桥台台背路堤压实度不达标。公路建设中几乎所有桥梁、通道和明涵等都要求台背填土处治。然而,台背填土压实度受施工的用料、顺序、机械、经验和施工作业面等工程管理因素的影响,普遍存在台背填土压实度未能满足设计要求的现象,这是路桥过渡段路基路面产生不均匀沉降的基本原因之一。此外,在公路营运过程中,路基路面在车辆荷载以及自然因素的长期作用下,会形成土基塑性变形的积累,导致路桥间的差异沉降,从而影响公路路面的平顺程度。
二、路桥过渡段存在的问题
2.1部分过渡段会出现沉降差
对过渡段进行施工时,虽有压实设备对路面等部位进行反复碾压,但并不能确保填料间孔隙得到完全消除。因此,通车之后,由于受到诸如列车荷载、填料自重等作用,使填料遭到压缩,孔隙逐渐减少,进而导致沉降问题的产生。此外,填料间的差异会使沉降大小产生差别,因此,过渡段必须应用强度、刚度都较高的填料,例如,可以采用级配优质的粗粒料或者是素混凝土等。对于一般工程来说,其施工由建筑下部开始,在桥台施工完成后再对台后路基进行填筑。但很多路段都先让路基成型,对过渡段的填土操作则放于最后。因此,由于工期等因素,无法对压实质量进行有效控制,再加上桥头位置的路基较为特殊,在对台背进行填料时可能会因作业面不宽使其无法得到有效压实,从而使过渡段出现沉降差。
2.2噪声问题
在施工过程中,会因为各种原因导致出现台阶问题,在这段路程中,车辆会出现行驶不稳定,跳车等现象,长时间如此、就会出现路面积水、变形及裂缝等现象,慢慢就会产生噪声,对周围环境和居住的人们以及行车都会产生不利影响。
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2.3边坡防护技术缺乏
除上述两点外,边坡防护技术的应用不够也是影响公路工程整体质量的重要原因。据相关统计表明,在发生桥头路堤沉降情况严重的地方,同时也会有锥坡和护坡水毁的现象。这一现象的形成主要是由于雨水冲刷路堤,并对方格网草等造成侵蚀,导致路堤边坡防护措施没有起到应有的作用,使路基受到了雨水的侵害。因此,这些桥头路堤边坡防护措施及台背防水、排水设施的功能性较差,不能起到保护桥头路堤边坡的作用,极易造成台北填土流失,路基强度下降的问题。长此以往,再加上车辆的荷载影响,就会导致过渡段填土塑性变形,进而引发桥头路堤的不均匀沉降问题。
三、路桥过渡段施工质量控制要点
3.1路桥过渡段的结构设计
合理设置缓和过渡段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混凝土路面结构,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。世界银行贷款项目要求在刚性桥台和柔性路堤之间设置50m的强度渐变段,使用不同的级配填料,确保路堤强度过渡。
3.2正确把握搭板的设置
(1)搭板与桥台连接处标高一致,而与路面连接端则高于设计标高,形成一个预留的反向坡,坡度大小根据路桥之间的沉降差而定。预留反向坡的关键在于考虑路线纵断面平顺的前提下,确定预留反向坡和沉降差。
(2)搭板与桥台间的锚固应该采用水平锚固。这是考虑到搭板自由端在车辆荷载作用下必然发生竖向位移,水平锚固更符合这一受力状态,而且有利于桥台的受力。
(3)设置搭板时,应注意修筑好路肩,以改善搭板的受力状况。相关研究表明,设置1.5m宽的路肩可以使搭板底部最大弯拉应力减少20%。
(4)注意搭板的长度,其长度应该与路堤填高成正比,并与路基状况有关。为了有效地防止桥头跳车,施工时应该依据实际沉降差的大小来确定搭板的总长。
(5)搭板下面地基的非均匀特别是脱空,对搭板效用发挥极为不利,会增大搭板板底的弯拉应力。从搭板的受力分析可以得知,当地基从均匀到非均匀再到脱空,其相应的最大竖向位移各增加一倍。
3.3后台填筑施工
地基、路基、路面的压缩变形是导致桥梁两端出现不均匀沉降的重要原因,为了有效避免或者降低地基、路基、路面的压缩变形对路桥过渡段的不利影响,需要注意施工的严谨性。车辆荷载和路基路面恒载是导致地基压缩变形的主要原因,这些荷载会造成填料的压缩、固结、次固结,最终路面结构层并压缩变形。渗水性优良或者干容量较大的砂类土是路桥过渡段的首选填料,能够让路堤获得优秀的压实性和水稳定性。在施工过程中需要对填料质量进行严格控制,坚决禁止使用含有生活垃圾、树根、草皮等杂物的土体作为填料,沼泽土和淤泥同样不能够用作路桥过渡段的路堤填料。严格依照相关标准和规范对路堤填料进行有关试验(包括筛分与击实试验、土壤塑限和液限试验、实现预定压实度的压实遍数和松铺厚度关系试验等等),确保填料性质满足施工要求。
结论:
在公路工程项目建设施工阶段,施工企业需要坚持质量第一的原则,考虑到对施工质量可能造成负面影响的众多因素,加强控制力度,保证公路工程项目建设施工质量达到设计要求。对于路桥过渡段施工,出了保证施工方案、施工组织设计的合理性、科学性之外,还需要注重填筑土壤原料的选择,做好细节处理,这样才能避免桥台、路堤之间出现沉降差,避免桥头跳车情况出现。
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[3]余伽义.浅析高速铁路路桥过渡段沉降控制施工关键技术[J].科技风,2017,11:100.
论文作者:雷斌1,王晓龙2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/9
标签:路堤论文; 桥头论文; 路基论文; 填料论文; 桥台论文; 路面论文; 强度论文; 《基层建设》2019年第18期论文;