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摘要:道路桥梁是我国的基础设施项目,为了满足人们日益增加的交通出行需求,近年来道路桥梁工程数量增多,提高施工质量成为从业人员的关注要点。本文以路基路面沉降为核心,首先总结了原因和治理施工要点,然后结合工程案例进行分析,以供参考。
关键词:桥梁;路基路面;沉降;治理;施工要点
桥梁台后路基路面沉降,是一种常见的质量缺陷,不仅影响整个桥梁的结构性能,还降低了行车安全性和舒适性[1]。施工期间,针对关键部位加强施工技术控制,及时发现质量隐患、消除隐患,才能满足设计规范要求。以下结合个人工作实践,探讨了沉降治理的施工要点。
1、桥梁路基路面沉降的原因
1.1 搭板设计不合理
在桥梁工程中,桥台搭板具有支撑作用,应力从柔性桥台过渡到刚性桥台,其设计是否合理,直接影响沉降情况。在部分工程中,搭板设计不合理,体现在随着桥台距离减小,路基承受桥梁结构的应力反而增加,导致搭板对桥梁主体结构的应力不均,无法长时间承受整体应力。在此影响下,搭板会变形,继而导致路基路面发生沉降。
1.2 软基处理不到位
施工期间,软弱地基的承载力低,不能满足承重要求,必须采用合适的方案进行处理,例如强夯法、换填土层法、挤密砂浆法等,通过提高软基的承载力,保证桥梁主体结构的强度[2]。然而实际施工中,对于软弱地基的处理不当,或者采用了不合适的技术方案,也会导致路基路面沉降,甚至桥梁结构变形断裂。
1.3 填筑材料不合格
桥梁台后的路基路面在填筑时,应该合理选择填筑材料,检测材料的物理力学性能,看是否满足设计要求。部分施工企业为了降低成本,可能选择不合格的填筑材料,将其用在施工中,会导致桥面密度不均匀,增加了路基路面沉降风险。
1.4 碾压作业不达标
通过分层碾压,可以提高填料的密实度,发挥出承载力作用,保证整个桥梁结构的稳定性。桥梁后台路基路面施工中,如果碾压作业不达标,会降低密实度指标,导致路基路面过于松散,增加了桥梁结构的沉降值,留下安全隐患。
2、桥梁台后路基路面沉降治理的施工要点
2.1 桥台搭板施工
桥台搭板设置在道路和桥梁的连接部位,是应力从柔性转移到刚性的过渡段,施工要点如下:①计算路面的允许沉降值范围,依据计算结果确定搭板的长度,一般在4-16m之间。②搭板长度超过8m,应该分段分隔设计,靠近桥台的一端还要考虑沉降值刚性要求。③施工时使用锚栓,将桥台和搭板连接在一起,防止路基沉降导致搭板侧向滑移。④搭板分为渐厚式、台阶式、等厚式等类型,应结合工程实际进行选择。其中,使用渐厚式搭板,可避免桥梁结构在长期载荷作用下,造成局部沉降。
2.2 台后路基路面施工
台后路基路面施工要点如下:①结合地质勘察报告,计算地基承载力,编制材料采购计划,针对软弱地基使用碎石、密砂进行填充,或者使用高强度材料进行替换,从而提高台后地基的密度。②台后地基良好,可采用重力式桥台,实现桥梁结构内部作用力的平衡。重力式桥台一般使用石材进行砌筑,适用于砂石料集中的地区。③施工完成后,采集岩芯试件开展承载力试验,试验结果大于设计值,说明施工质量达标,能有效防止沉降现象。
2.3 填筑施工
提高填筑施工质量,是防治沉降现象的有效手段,施工要点如下:①填筑材料尽量和桥台结构相同,因为目前的技术工艺难以有效压实桥背土,且台背部位的施工刚性低,材料不统一可能引起桥梁结构失衡。②道路和桥梁的连接处,材料刚度应该在路基路面材料、桥台材料之间,以提高压实度指标,增强桥梁结构的整体性。③填筑材料要有良好的防水性能,施工期间使用水泥、石灰等进行防水处理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆④如果设计方案对路基的重量要求轻,可使用泡沫苯乙烯材料,既能满足刚度要求,又可以减轻路基自重[3]。
2.4 碾压施工
桥梁台后路基路面碾压施工期间,技术要点如下:①采用分层碾压法,将每一层的压实厚度控制在20cm以内,含水量控制在2%以内[4];②路基表面应设置一定坡度,能及时排出雨水、河水,避免水体积蓄在路基内部。③压实作业中,禁止无关人员进入现场,避免影响现场施工,保证压实的密实度和均匀性,切实满足规范设计要求,提高路基的抗剪、抗裂性能。
2.5 排水系统施工
桥梁排水系统的主要功能,是及时排出多余水分,维持路基和路面的稳定性,减小桥梁负载,避免发生沉降现象。施工期间,应该将内部排水、外部排水相结合,其中内部排水施工时,要选择防水性能良好的填筑材料;合理设计盲沟、泄水管,以排除桥面上的积水。外部排水施工时,合理设置排水管、泄水口的位置和数量;针对桥梁接缝进行收口封闭,促进雨水排出。
3、工程案例分析
3.1 工程概况
以某桥梁改造工程为例,长度为680m,道路红线为26m,横断面宽度是4m人行道+20m机动车道+4m人行道。施工期间,桥梁后台填土路基使用混凝土搭板技术,混凝土强度等级为C30。考虑到施工会受到自然环境、场地、河流的影响,沉降控制是一个重点。以下分析了路基路面沉降的原因,并阐述了相关治理方法。
3.2 沉降原因
分析该工程的沉降原因,一是路堤变形。施工期间,桥梁台后回填材料使用普通粘性土,这是不合理的。由于含水量、压实度、密度等指标不满足要求,填料在自重、车辆荷载的影响下,会出现压缩沉降,导致路堤变形。二是搭板设计不合理。设置桥头搭板时,一般设计在桥台和填土之间,或者悬臂梁板和填土之间,会受到填土沉降的影响[5]。车辆行驶时,会产生缓冲效果,避免填土不均匀沉降。该工程施工期间,车辆荷载传压至路床,衔接处的伸缩缝存在下渗问题,导致水土流失,加重了路基沉降现象。
3.3 治理方法
第一,科学处理地基。结合现场施工情况,针对软土层选择合适的回填材料,来增加地基刚度,避免土质原因引起地基侧移。施工完成后,针对含水量较大的问题,合理设计排水方案,并采取暴晒措施,实现水分控制目标。第二,搭板施工控制。对搭板设计方案进行改良,首先改变搭板的设计位置,然后重新设置伸缩缝。具体操作上,不再对常规桥台的背墙进行设置,而是选择一条伸缩缝,将其设置在搭板和梁体之间,既能提高行车舒适度,又能避免雨水渗透到台背,提高施工效率。
3.4 改良效果
本工程经改良后,搭板结构层为70-80cm,能满足车辆载荷要求。在搭板下方设置垫层,可减小填土路基的荷载量,避免搭板下方脱空,满足设计标准要求。后期监测显示,跳车问题得到规避,桥台和路堤的衔接部位没有隆起现象,提高了车辆行驶的平稳性和舒适性。
结语
综上所述,桥梁路基路面沉降的原因,主要是搭板设计不合理、软基处理不到位、填筑材料不合格、碾压作业不达标。文中从桥台搭板、台后路基路面、填筑、碾压、排水系统五个方面,总结了沉降治理的施工要点,并结合工程案例进行分析。希望为实际施工提供经验借鉴,促进现场施工顺利进行。
参考文献
[1]吴彦铭.谈公路桥梁沉降段路基路面的施工技术[J].建材发展导向(下),2014,(3):170-170.
[2]吴尧尧,何芳芳.浅谈道路桥梁沉降段路基路面施工技术[J].区域治理,2018,(42):216-217.
[3]叶德丰,肖正武.关于城市桥梁桥头跳车原因分析及其防治措施的研究[J].城市建设理论研究(电子版),2013,(16).
[4]李丹.公路桥梁沉降段路面施工技术解析[J].建筑工程技术与设计,2015,(2):315-315.
[5]卢鹏.浅谈道路桥梁中沉降段路基面的施工技术[J].城市建设理论研究(电子版),2015,(18):6437-6438.
论文作者:赵尚鹏,丁丽
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第36期
论文发表时间:2019/5/5
标签:路基论文; 桥梁论文; 桥台论文; 路面论文; 材料论文; 结构论文; 要点论文; 《建筑学研究前沿》2018年第36期论文;