黑龙江省龙建路桥第六工程有限公司 黑龙江哈尔滨 150000
摘要:随着国家经济的发展,道路桥梁建设的作用已经具有了非常深远的意义。在今后的道路桥梁建设中,必须对沉降路段进行充分的质量考虑,通过不断强化路基及路面的操作技术,并结合沉降原因的分析,不断地改进路面施工措施,确保通过全方位的技术保障,使得路基路面施工的质量得到有效的控制。本文作者结合自己的工作经验并加以反思,对道路桥梁沉降段路基路面施工技术进行了深入的探讨,具有重要的指导意义。
关键词:道路桥梁,沉降段,路基路面,施工技术
引言:在实际施工当中路堤与桥台连接的地方基本都会出现沉降情况,所以为了能够保证行车安全和桥梁工程的安全,就要对沉降机理进行深入分析,主要从搭板设置上、地基处理上以及后台填筑方面出发对其研究。最终实践证明,有效合理的技术能够改善当下的沉降问题,确保车辆行驶安全。
1 道路桥梁路面路基沉降的危险性
众所周知,公路交通在人们的生活中占据了重要的地位,是陆地交通工具,是推动社会经济发展的关键所在。但是在构建道路桥梁路面路基的过程中,会存在非常多的问题,其中最为主要的便是道路桥梁路面路基沉降,这种情况的出现不仅会导致行车过程中出现跳车现象,而且对行车的安全、速度等均会产生影响。除此之外,桥头跳车会损伤桥梁的结构,会导致桥面结合缝与路面得到破坏,所以在新时期积极提高道路桥梁路基路面施工质量具有十分重要的推动作用。
2 沉降机理
2.1台背地基发生变形的基本机理
桥涵结构地基变形多发生在沟壑地段,这一地段的地基具有较大的土壤孔隙比、较低的地基强度、较高的含水量、较大的压缩性使得填筑的路基非常容易出现大幅度变形。相比一般路段,桥头段的路堤通常填筑高度会高出5~10cm,对于基底来说,这部分高出的路基就会产生一定的附加应力,进而引发地基沉降。如果填土容重没有不同,伴随着增加的填土高度,出现地基沉降变形的可能性也就越大。
2.2 路堤发生变形的基本机理
在公路施工中,普通黏性土是常用的台背回填材质,但由于施工现场地形、施工具体条件的不同,压实台背土方难度也非常大,如果土体压实度和密实度不够,土方的含水量也达不到最佳状况,就会为沉降变形埋下隐患。这样修建的公路投入使用,由于车辆垂直荷载及路堤自重这两个层面的因素,路基密实性会慢慢的提升,即在一定的时期内,会出现路堤填土现象。土体的弹塑性,加之台背填土较高和较强的柔性,比较土体与混凝土浇筑的桥台,两者刚性差异很大,在车辆荷载的重压之下,两种不同材质构成的桥台就会产生不同的塑性累积变形。
2.3 桥头搭板设置导致沉降
在路基上,桥头搭板会出现弹性支撑,支撑的着落点在牛腿上,路基部分土体,因为其靠近桥台处,其承受的应力就会比较小,从而产生不均匀受力。在纵向层面,伴随着汽车荷载的不断运动,会出现两个峰值的路基应力,一个峰值在汽车荷载作用的位置,另一个在搭板支承的路基端。伴随着汽车的不断移动,在汽车来到搭板末端时,搭板末端处的路基承受的纵向应力就会最大,对应的塑性变形程度也是最大的,在搭板末端,就会发生过量沉降现象。
3 路桥沉降段路基路面施工技术
3.1 搭板设置
设置搭板主要分为两种方法,第一种就是在车辆作用下道路桥梁开裂的情况下设置搭板,使其平行于路基路面顶面,使搭板顶面一致于桥梁地层。第二种方法则是正常路段路基顶面标高平行于搭板顶面,如此一来,路基与桥梁就能够实现平稳过渡。
3.2 桥台软基施工
道路桥梁桥台软土层地基施工涉及到很多技术手段,例如塑料排水板法、爆破法、强夯法等等,其中一种名为水泥喷桩复合地基法的施工技术具有优异的加固效果,并且在施工周期方面也具有一定的优势,然而该项技术的缺陷也十分明显,即工程造价较高。在桥台路基施工方案设计中,必须对工程实际情况进行考虑与分析,使软土路基沉降不均匀问题得到最大限度的控制,如此才能够使地基更加牢固,具备更强的承载力,使工程沉降问题得到有效避免。
3.3 合理选择路堤填料
在路堤材料的选择上,首先应基于对土壤的实验来对性能最优的材料进行选择,并在工程中投入使用。一般情况下,材料的渗水性能以及含水量是需要重点考虑的性能参数,里沙石类材料可以优先考虑,而一些含水量很高的材料则不能够用于填充,例如淤泥、沼泽土以及其他杂物等等。
2.4 填筑台后
通常情况下,桥梁路堤沉降分为几种,例如瞬时沉降、固结沉降以及次固结沉降等等。这些沉降问题会影响到道路桥梁的正常使用,特别是后两者往往会造成跳车现象。根据实践分析,不难发现轻型填充材料在压缩性方面具有较大优势,在压实之后能够使地基沉降得以有效避免。其次,采用这种材料,还可以实现对荷载作用下的累积形变得到有效控制。因此,在后台填充材料的选择上,必须坚持相关原则,例如要根据桥台与路基材料刚度对填料进行合理选择,使其压实度得到提升。此外,填料的透水性能也具有重要意义与影响。
3 道路桥梁产生不均匀沉降的主要原因
3.1 台背填料引起的路基压缩变形
施工中对台背填料进行压实能够有效减少孔隙率,但是由于受到施工工序和施工材料等不同因素的影响,使台背填料之间的孔隙无法全面消除,随着高速公路运营时间的不断延长,导致孔隙率逐渐降低,使整个路面的平整性受到影响。此外由于台背填料在长时间使用之后,由于压实度不够,所以导致自身的压缩变形问题非常明显也会引起路面沉降等问题。
3.2 设计不全面引起的路基沉降
在道路桥梁实际施工建设的过程中,由于设计不全面而引起的路基沉降现象非常普遍,例如在开始设计的过程中,许多设计人员从经济因素的角度出发,在大河面或者沟壑地区采用小跨径的桥梁设计,很容易导致桥涵构造物自身的尺寸偏小和桥头路基过长,而且在投入使用之后也会导致整体的道路桥梁路基路面的排水效果不理想而引起路基沉降的情况,另外设计人员在施工前,并没有针对施工场地进行深入全面的调查,所以导致台前台被等防护工程的设计不够完善,而且路堤填料在压力的作用之下很容易产生位移的情况,而导致整个路基发生沉降,另外在路桥过渡地段,由于设计不周到,导致连接部位存在明显的突变点,也会引起桥头跳车的问题。
3.3 施工控制不严谨
施工控制是保证道路桥梁施工项目质量的关键环节,但是在施工过程中,由于相关的施工单位对施工控制不重视,导致在道路桥梁施工过程中质量达不到标准而引起路基沉降。如台前护坡砌筑不及时,造成对整个道路桥梁地基造成影响,而且在施工作业的过程中受到施工工期和作业面的限制,造成台背和翼墙内侧填土并没有压实,对于桥头病害也缺乏足够的重视,这些问题都很容易造成道路桥梁产生沉降的问题。
3.4 天然地基不均匀沉降
地下水位突然升高也很容易造成沉降,所以在道路桥梁施工之前必须要对天然地基的实际情况进行分析,保证地基沉降变形与填土容重和填土高度进行合理的控制。
结语:综上,道路桥梁沉降段路基路面的施工具有十分重要的作用,其中存在非常多的问题,如果不加以处理那么则会导致跳车现象的出现,在施工过程中需要严格按照施工要求,实现对搭板、对桥台软基的施工、填筑后台、道路桥梁沉降段的施工组织的处理,真正提高道路桥梁建设的创新性与可持续性。
参考文献:
[1]周统宇.道路桥梁沉降段路基路面施工技术[J].华东公路,2020(02):50-51.
[2]胡丽丽.道路桥梁沉降段路基路面施工技术[J].居舍,2020(11):26.