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摘要:在我国经济社会高速发展的今天,国道干线公路对交通运输事业有着关键的作用。在国道桥梁过渡段建设是非常关键的阶段,直接决定国道行车的舒适性和安全性,特别是在过渡段出现软土路基,本文从这一特殊点出发进行研究,分析过渡段软基施工中常见问题,并提出相应的施工技术解决问题。
关键词:过渡段;软基;路基路面;施工技术
随着我国经济社会的发展,我国国省干线公路建设也进入快速前进的阶段,但交通运输、物流等行业的飞速发展,对国道干线公路造成新的问题。其主要问题是交通流量突飞猛进和超载超限车辆难以禁止,对道路和桥梁都会造成严重影响。特别在路桥的过渡段,经常存在安全隐患,严重影响结构的安全性和稳定性;特别是过渡段存在软土路基,更应引起重视,采取积极的管理和施工措施,保证国道桥梁过渡段软基施工的质量。
1.国道桥梁过渡段软基施工问题
路桥过渡段作为刚性桥台与柔性路堤的结合部位,在结构上是塑性变形和刚度的突变体。在过渡段一侧是桥台,采用的是钢筋混凝土结构,结构刚度非常大;在过渡段的另一侧是路基部分,一般是回填土压实,刚度相对较柔。过渡段就是道路结构由刚变柔的连接段,刚度在此发生突变。在过渡段出现软土路基主要指该处路基含水量大、孔隙率高、压缩变形大、稳定性差,在施工荷载和车辆荷载作用下经常会产生较大的不均匀变形,造成安全隐患。
国道桥梁过渡段通常做法是设置搭板,并不能将结构刚度缓慢变化,刚度突变是主要问题;同时出现软土路基,产生不均匀沉降。对这两个重要施工难点,出现最主要的问题是产生不可逆变的不均匀沉降,其产生的主要原因有一下几点。
1.1过渡段软土路基的特殊性
软土这种土体的承受能力十分有限,相对比较小,是因为软土比较突出的特点是抗剪强度低、渗透系数小、含水量高、有机含量高、灵敏度高、压缩性高、有机含量高以及灵敏度高。在荷载作用下,原状土的内摩擦角、空心率等指标会发生质的变化,改变原有土层的结构特性,达到降低软基的强度和稳定性。在国道进行施工时,由于会有很多方面的限制,通常都会增大公路桥梁过渡段路基填筑的高度来对桥梁的长度进行控制,就会增加路基最下面需要承担的强度,如果桥面上有车辆通过时,因为重力作用,在较软的地基处会更容易压缩、沉陷。
1.2软基路基台后填料及施工问题
国道桥梁过渡段路基后台的填料发生沉降、压缩的根本原因是台后路基路面的施工条件、填料本身具有的性质和台前、台后的防护排水设置。在使用过程中,路基会受到车辆产生振动和其路基本身的重力的同时作用,就会使填料中的空隙缩小,增大填料内部的压实度,从而路基就会发生沉降情况。对于上述这种情况,最有效的措施就是使用多孔隙渗透材料。在具体的施工过程中,对于桥台边缘处的填料压实机具不能完全压实,从而会有沉降现象发生。当然,后台路基的排水系统如果存在漏洞,那么经过雨水冲刷后的填料就会流失一大部分,从而使后台部分路基虚空。除此之外,后台填料的设计、质量不符合要求以及施工不够规范也会引起桥梁产生沉降。
1.3过渡段的刚度差异
连接桥梁桥台与路基的位置就是公路桥梁的过渡段,通常情况下,路基和桥台的刚性存在差异。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了确保桥梁基础安全可靠,常常在桥台的下方都会使用非常结实的物体进行支撑,从而在桥台发生沉降的几率非常小,其产生的影响完全可以忽略掉;但是,路基下面的土质又散又软又松,相比于桥梁,刚性要弱好多,因此很容易就会使桥梁和路基发生变形,导致在过渡段产生沉降差。
2.国道桥梁过渡段软基路基路面施工研究
经分析国道桥梁过渡段软基路基路面施工最关键的是处理好软土路基,通长采用水泥粉喷桩复合地基软土加固法、塑料排水板法、爆破法、强夯法以及超载
预压法等施工方法。在具体的施工过程中,先要有科学合理的设计方案;根据施工现场的实际情况选择科学合理的方法,来保证过渡段软基路基的施工有较好的质量,尽量杜绝过渡段软基路面施工不均匀而发生沉降现象,减少过渡段软基路面因施工不均匀而引起沉降发生的概率,预先做好过渡段软基路基施工规划。做好桥台的结构之后,就要开展一般填土路堤和过渡路基的建设工作,采用有同样高度和碾压面的机械设备以及有相同压实度的机械设备进行碾压和填筑。必须要对土质进行严格测试,选用合适的填料对国道桥梁过渡路基进行填筑。
3.国道桥梁过渡段软基路基路面施工技术分析
3.1注重过渡段结构设计
在对公路桥梁过渡段进行施工处理时,要重视搭板的长度和强度。目前我国并没有统一的搭板设计标准,在施工过程当中需要施工人员结合实际情况和自身的实践经验来对搭板进行设计,在进行施工过程当中需要考虑到路桥的荷载能力以及桥头路堤的沉降,在此基础上进行设计。在对路基设计过程当中需要选择土工格栅的施工技术,这种技术能够提高抗剪切的强度,也能够有效固定土层,避免土层出现移动,提高地基的稳定性。
3.2加强台后回填地基处理
目前通常采用碎石土砂砾土和强度比较高的煤渣材料进行填筑,在填筑材料时要考虑到各种材料的性能,根据其性能选择合适的施工方法。如果路基填料和相关标准不符合,可以采用石灰,换填和掺和的方法进行处理。在当前路基施工过程中,路基压实普遍采用了大吨位的压路机,这种机械的辗轧效果很明显,有利于公路桥梁的压实。在潮湿地区,对地面的压实难度较大,在操作当中,可以适当的在土中掺和生石灰来改善填料的性质,也可以利用新型的吸水材料进行改善加固。含水量是影响路基压实的关键因素,压实只有在填料在最佳含水范围内才能效果最好,实际施工当中对于含水量较为敏感的土一定要做好含水控制,压实后土的渗水率达到最小,保证路基的稳定性和耐久性。
3.3排水固结技术的应用
针对含水量比软大的软土层,则需要拟订相应的排水处理方案,使得土层中的水最大限度的排除干净,在此之后还要对软土地基进行其它的加固处理技术。而现如今,衍生了各种各样的排水处理技术,例如,第一种,采用重物压力的方法,通过由上至下的挤压,使土层之间的缝隙变小,可以使多余的水延着提前设置好的砂井排出。第二种,利用真空预压的方法,此法是将软土土层表面覆盖上一层密封膜,然后对土层中的空气实行抽取方式,这种方法也可使多余的水分延着土层下的排水装备排出。在此我们对空气进行抽取时,需要对这样的一个过程进行注意,就是尽可能的将其设置成个正方形,方便进行抽取空气的结果更加理想,一般来讲,真空抽取结果和最后的成果形成正比。第三种,进行降水预压法,这种方法比较适合含水量较大的软土层,或者是软土层的上部分存在着有相应的砂质土层。对于这种软土层来讲,一般情况下会用降低水位的方式来处理,同样也是可以使多余的水分延着提前设置好的井口排出。在这三种排水技术中,相对下第三种的使就更加广泛。
4.结语
国道桥梁过渡段软基路面施工中重点是过渡段刚度变化和软土路基的不均匀沉降,施工质量的好坏直接影响国道桥梁的安全性和稳定性,从而威胁车辆的舒适性和安全性。在施工中,选择科学合理的过渡段设置方案,确保刚度缓慢变化;加强对台后软土路基的处理,选择合适的填料和科学的碾压方法,保证回填的压实度;必要时,采用先进的软基加固措施,保证软基的强度。通过积极采取相应的施工措施,有助于国道桥梁过渡段软基路面施工质量控制,为我国交通运输事业发展提供技术保障。
参考文献
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[3]李正宁.市政公路桥梁沉降施工技术要点分析[J].建材与装饰,2016(04)
论文作者:黄剑青
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第21期
论文发表时间:2018/11/12
标签:路基论文; 桥梁论文; 土层论文; 国道论文; 桥台论文; 填料论文; 刚度论文; 《建筑学研究前沿》2018年第21期论文;