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摘要:当公路和桥梁投入使用后,随着时间的推移,受到天气环境因素和车辆碾压的影响,在桥梁和道路的过渡段中有沉降段出现,即使沉降段情况轻微,但过往车辆行驶过的时候,总是会在桥头发生跳车的现象,对过往车辆和驾驶人员的安全产生了很大的负面影响。因此,相关施工团队就必须对道路桥梁沉降段路基路面进行研究,解决其中存在的问题,不断提高路面施工技术,推动道路桥梁建设事业良性发展。
关键词:道路桥梁;沉降段;路基路面;施工技术
引言
由于道路桥梁沉降段的基底水文与工程地质条件非常复杂,加之路面与桥梁之间的连接部分受到水平与纵向交通运输荷载的冲击,因此极易引发路基、路堤填料以及基础的不均匀沉降和变形,造成路基路面乃至桥梁端头的结构病害,给路桥使用寿命以及过往车辆的驾乘安全都带来严重负面影响。所以沉降段的结构设计和施工需要对交通荷载、不同地段的基础沉降差以及结构变形量进行准确的评估、预测和控制。
1对公路桥梁沉降的原因进行分析
第一,由于桥头的引道部分结构方面的不合理设计。某公路桥梁的施工项目在对于桥头引道部分设计过程中,所选用的施工方法为粗粒料填筑、钢筋混凝土和钢筋混合的方式进行处理,表面上并没有多大问题,可是却无法解决跳车的问题。经相关勘测得出,现场场地的钻孔数量以及深度都没有达到标准,进而导致了地质数据的设计不合格,以至于结构设计的不合理,最终导致桥头引道部分结构方面的不达标,出现沉降现象。第二,由于公路桥梁沉降段在回填作业中的填料影响。在该工程项目桥梁沉降部分的回填施工中,填料所应用的材料性质为普通的黏性,很容易受到多种因素方面的影响[1]。又由于在不同地区的地质、环境等方面比较大的差异性,也间接导致了沉降问题的出现。将普通黏性土的施工材料实施在公路桥梁的工程项目之中,其自重和长期的沉重负载也会导致公路桥梁出现沉降的现象,所以说如果在施工时,施工材料的选择出现不达标的情况,公路桥梁也是会出现沉降现象的。第三,由于桥头搭板方面的设置出现问题。在该工程项目桥梁的建设过程中,其选用的结构形式主要为桥头搭板式,其目的是为了避免在桥端方面出现连接不合理而出现沉降的现象。可是在实际投入使用的过程中,由于恶劣的自然环境等因素,还是会造成沉降段路基发生不均匀沉降的现象。导致这些现象出现的影响因素有:面层下部和基层上部的布置位置会导致车辆荷载与路床发生传递,以至于造成经雨水的冲刷而出现填料流失的现象,最终导致公路桥梁路基路面的沉降。
2道路桥梁沉降段路基路面的施工技术与质量控制
2.1优化设计沉降段结构
我国的相关管理部门在道路桥梁的建设过程中,对道路沉降段路基路面的结构尚未制定统一的搭板设计标准。因此,在道路沉降段的实际施工过程中,需要结构设计人员结合当前的实际情况以及自身的工程设计经验,对沉降段的结构进行进一步的优化设计。结构设计人员在优化沉降段的结构设计过程中,需要紧密结合道路建成后的通车情况和桥台路堤以及桥台沉降量等方面,以这些数据作为设计参照,进一步优化结构设计方案,并通过渐变段有关设计技术,使沉降段的沉降差异达到最小[2]。而通过沉降段结构的优化设计,可最大限度降低土层的侧向移动,并解决路基填土的问题,使道路桥梁路基路面的结构稳定性更强,最大限度减少沉降。
2.2保障回填施工中的填料质量
填料质量是影响道路桥梁路基路面出现沉降的原因之一,因此在控制道路桥梁沉降段路基路面的质量时,需要从填料质量出发,确保不会因为填料质量而导致道路桥梁出现施工质量问题。
回填施工作业也是道路桥梁施工的重要环节之一,因此需要优化填料质量,更好地保障道路建设的质量。填料的选择可以从填料种类和填料质量两方面出发,质量和种类均需得到保障。路基路面一旦出现沉降不均匀时,说明路段地质存在一定的差异性,且此处的地质条件较差。因此在具体的填充作业中,需要选择加固材料进行填充。在填充之前需要进行土工试验,选择最适合的材料作为回填材料。选择填充材料时还需考虑材料与土层之间的物理相容性,确定混合强化效应后,保证填充材料不会受到外部影响而发生变形。
2.3地基处理工作遵循合理化原则
在地基处理工作中遵循合理化原则,可在很大程度上避免桥头跳车的出现。在道路桥梁沉降段的地基处理工作中,需采取科学合理的方式处理地基。强夯法及换土垫层法均是常用的处理方式,在实际的施工过程中需结合实际情况选择最恰当的处理方式。构建出双层地基或优化软土地基,进一步提高地基承载力,降低沉降问题的发生。例如,换土垫层法可以处理沟壑路段的地基,因为沟壑路段中的土质含有较多的水分,土壤间的间隙也较大,因而使用换土垫层法可以打破原本处于平衡状态的地层,增强路基的荷载作用[3]。同时,在路基处理的过程中,还需要加强路基维护作业,避免路堤与桥台之间出现沉降差。
2.4施工排水措施需要进一步强化
路基路面受到水分的影响也是道路桥梁路基路面出现沉降的原因之一,并且其影响较大。在道路桥梁的施工过程中,需要对路面路基存在的沉降段进行沉降不均匀的针对性分析,达到有效控制路段出现渗漏问题的目的,提升道路桥梁运行质量。因此,为防止道路桥梁路基路面出现沉降,需进一步强化施工排水措施,保障路基路面所含水分与道路设计及运行要求相符合。在具体的施工过程中,对降水量大的施工地区需要给予更为密切的关注,进一步优化排水和防水工序。从设计角度出发,结合路面的实际情况科学设计排水沟槽与管路,使积水问题得到有效改善,防止填土结构因为积水的浸泡而出现沉降不均匀。加强沉降段的地下水位分析,结合实际调整地基建设高度,防止雨水过度侵蚀路基,有效保障道路建设质量与运行质量。
2.5对公路桥梁沉降段桥头搭板方面进行优化
为了避免在公路桥梁沉降施工中搭板出现竖直滑落而导致的桥头凹陷问题,可以在该位置上加装一项有效的装置,如横向拉杆结构。在纵向的方面,也应当要采取相应的方式进行辅助才行,如锚栓固定,另外,还需要钢筋连接方面的配合,以确保在合理的距离范围内对控制器进行控制,达到提升工程安全性的目的。在纵向锚栓固定结构方面,自始至终都是处于垂直的条件下的。可是由于纵向锚栓固定结构的垂直条件情况,搭板却极易受到损坏,对公路桥梁建设造成危害。因此,在实际的工程实施过程中,应当对于锚栓和拉杆的位置处理成处置状态,以满足工程中的安全性需求[4]。在实际施工中,技术人员最好去到现场当中进行观摩,对于施工人员的具体施工进行有针对性的指导,以促进公路桥梁的工程建设。
总而言之,沉降段施工质量对道路桥梁的耐久性有重要影响,只有基于深入的现场勘察,合理选择路基、路面施工材料与工艺,才能有效控制不同结构部分的沉降差和变形量,避免发生跳车现象以及道路桥梁结构病害,确保工程使用安全并使之达到设计使用年限。
参考文献
[1]周颖.道路桥梁工程施工质量问题与预防[J].山东工业技术,2018(17): 117.
[2]侯振荣.道路桥梁施工在软土地基上不均匀沉降的防治对策[J].山西建筑,2018,44(23):140-141.
[3]倪高江.浅谈道路桥梁施工中混凝土裂缝的成因及改善策略[J].城市建设理论研究(电子版),2018(14):124.
[4]张杰.道路桥梁过渡段施工技术[J].交通世界,2017(30):94-95.