刘斌
中铁十七局集团有限公司 四川省内江市 641100
摘要:随着规模的扩大,许多施工中的问题也暴露出来。在设计时,由于地质勘探布孔较少,钻探深度不足,不能发现桥头软基的存在,或者未能详细探明软基的范围,软土的力学性质等指标,造成桥头地基处理时的遗漏,或者地基处理的设计方法不当,导致软基处理未能达到既定的效果和技术要求。鉴于此,本文对路桥过渡段路基路面设计要点及沉降处理措施进行了分析探讨,仅供参考。
关键词:路桥设计;过渡段;路基路面;沉降处理
一、路桥过渡段的力学特征
道路工程是在岩土上面修建路基和路面,以形成交通平台。而桥梁是在岩土修建与交通平台,特别是路桥的过渡段,有着明显竖向刚度差异的桥梁结构。稳定性是道路和桥梁应用过程中对于施工质量控制的重要因素,因此为了确保桥梁施工的安全性,工程设计人员一般会在桥梁施工的早期阶段,为了降低沉降变性,都会严格规范其结构刚度以及沉降指标。
受通过车辆载荷的垂直压力以及自身压缩特性的影响,在道路的使用中,会发生明显的长期变形现象,从而在道路和桥梁的过渡区域中形成沉降差。如果道路和桥梁的过渡之间存在沉降差异,则行驶过程中的车辆跳车,振动和晃动不仅会影响行车安全,而且会影响交通效率和道路耐久性。基于此,施工前有必要在设计时掌握路桥过渡段的力学性能,实现路基和路面结构的标准化设计。
二、桥过渡段路基路面沉降的主要原因
1、伸缩缝控制不当
在桥台位置的路面,需要通过伸缩缝的设置,来保障道路的质量。然而当公路投入到正常使用后,路面的积水与雨水都会随着渗透缝渗入到桥台台背处的路基中。对路基填料造成很大的腐蚀,导致填料的流失,此时路基的含水量就会增加,强度逐渐下降,最终引起沉降。
2、路桥的结构沉降量差异
通过对大量的路桥工程进行研究分析,桥头路基的沉降主要由路面沉降、路基沉降以及地基沉降三部分引起。在自然因素以及车辆的自重负荷下,路基会出现相应的压缩变形,进而引起地基沉降。再加上道路和桥梁之间存在着较大的刚度差异,也会导致过渡段出现沉降。其主要是因为道路属于柔性结构,桥梁属于刚性结构,因此承载力高于道路。在车辆行驶中,桥梁不会出现任何变形,而道路会受到压力出现变形,这时就会出现不同程度的沉降。
三、路桥过渡段路基路面设计要点
1、过渡段结构设计
结构设计是路桥工程过渡段路基路面设计的重要环节之一。我国路桥过渡段结构设计主要以土工格栅为主,由于相关部门并未对土工格栅设计制定明确的规范和要求,所以为了确保路桥过渡段结构设计的规范性与科学性,设计人员必须在遵循相关设计原则的基础上,充分发挥出土工格栅在路桥过渡段设计中的积极作用。另外,土工格栅与土体之间存在摩擦力,不仅有助于土体抗剪力的增强,确保了路桥过渡段路基路面结构的稳定性,而且对于不均匀沉降与变形等问题的控制也有着极为重要的意义。
2、过渡段桥台路基的边坡防护
对于桥台路基的边坡进行防护是防止道路和桥梁工程受到外部环境影响的重要手段,尤其是在建行过渡段桥台时。例如,设计人员必须首先严格规范边坡的防水结构,以避免桥台路基在雨水侵蚀的情况下发生滑坡,塌陷等情况。目前,锚杆加固,混凝土框架边坡加固,预应力锚索加固等都是首选的处理方法,设计人员必须结合实际施工内容,合理的运用这些方法,并对其有效应用指标进行规范。特别是,生态指标是目前影响道路桥梁建设的重要因素,在边坡防护中,设计人员应注意生态防护方法的应用,以有效提高路桥过渡段的边坡防护质量。
3、搭板设计要点
搭板的长度设计要点,需要从以下几个方面入手:第一,在路桥工程的使用期间,出现任何由于沉降导致的纵坡现象,就需要将过渡搭板的倾斜角度控制在30012001?之间,来有效控制沉降率。第二,合理控制搭板的长度,促使搭板的长度能够到达台背的另一侧,并将其用土地压实。第三,根据台板的实际承受力度和弹性地基对其长度进行详细、准确的计算,尽量将其长度控制在1m左右。在整个搭板的强度设计中,必须要充分考虑填土与搭板之间的脱空状况,然后根据实际情况展开合理的设计,采用合理的填料材质与填料方法,最终提高施工质量。
四、沉降处理措施
1、路基填料压实
桥台背后填料一般较厚,通过增强填料密实度,减少填料的可压缩性,可以大大减少过渡段的工后沉降。桥头引道路堤的填筑材料为土木合成材料构成的加筋路堤,当地基的承载负荷力较强时,就可以充分发挥作用,减少差异沉降。首先,需要选择较好的填料,可以将粗颗粒材料作为填料,这样就可以提高压实性能与强度,更好地吸收土体中的水分,提高路基稳定性。在结构层设计中,可以采用砾石、碎石土、砂土质砾石等作为填料。其次,优化压实方案,必须采用分层压实,分层厚度不大于20cm,同时,通过试验段确定压实最佳含水量,并通过最优的压路机组合进行碾压。在具体的施工中,需要针对施工地区的地基情况采用合理的填筑方法,比如加筋、排水等,来提高承载力,增强过渡段的质量。
2、路桥过渡段的变形控制
施工人员必须将路桥过渡段变形问题的控制作为控制路桥过渡段沉降问题的主要手段。由于路桥过渡段路基路面工程的沉降指数有着非常严格的要求,如果路桥过渡段工程施工过程中,工程参数超出标准的话,不但会引发过渡段变形问题,甚至严重时还会导致车辆行驶过程中发生桥头跳车等问题,影响车辆行驶的安全性与舒适性。所以,为了最大程度地减少此类问题发生的几率,施工人员必须在路桥过渡段路基路面施工过程中,严格地按照施工规范和标准施工,才能在有效减少路面与桥面沉降差异的同时,提高路桥过渡段的安全性与稳定性,确保车辆的安全行驶不受影响。
3、合理设置缓和过渡段
在每一个地区进行道路和桥梁施工时,都会采取不同的方法进行建造。因此,在施工过程中,有必要根据施工部分的实际情况选择合适的过渡方式。例如,当从相对具有较高刚度的混凝土桥梁向软路基过渡时,由于两者的载荷力和刚度有着明显的差异,因此为了确保该过渡部分的质量,可以采用强度过渡段技术,从而能够有效地降低了发生缓慢沉降的可能性。
4、桥台位置和桥头类型的控制
桥台、桥头等位置是施工企业有效控制路桥过渡段不均匀沉降问题的关键。设计人员在开展路基路面的设计工作前,必须深入工程施工现场进行施工现场地质、地形的勘察工作,确保工程设计方案的科学性与合理性为后续路桥过渡段路基路面工程施工的顺利进行做好充分的准备。比如,在确定桥台位置时,施工企业应该尽可能地避开填方路段或者软土地基。对于桥台、台后填土来说,施工企业应该选择在挖方地段施工,才能在确保工程施工顺利进行的前提下,促进桥台与桥头不均匀沉降控制效果的提升。
结束语
路桥工程建设作为城市基础设施建设的重要内容之一,施工企业在控制路桥过渡段沉降问题时,必须站在不同的角度,严格地按照工程施工的质量要求,设计科学、合理的路桥过渡段路基路面设计方案,提高路桥过渡段路基路面施工质量的有效提升,确保车辆的安全行驶。
参考文献
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