刘忠雨
中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司 110015
摘要:公路路基与桥台构筑物衔接处所存在的沉降差异会导致路面出现台阶及明显的纵坡变化,引发行车颠簸与跳跃,这种桥头跳车现象的存在既影响行车安全性与舒适性,又不利于道路通行能力的提升,甚至加速对桥涵台背、伸缩缝及接缝路面等的破坏。为控制不均匀沉降,防止桥头跳车,必须加强桥涵台背过渡段与基坑回填施工质量控制,以保证过渡段平顺稳固。
关键词:高速公路;路基;桥涵过渡段;施工技术
引言
公路路基、桥涵工程中,环境、人为等层面的因素均会对施工质量造成不同程度的影响,经过检测及试验后,可通过试验数据反映实际施工状况,为工程质量控制措施的开展提供依据。
1利用新技术对地基进行处理
地基是所有工程的开端,也是保证后续施工能够正常进行、工程能够正常运作的关键点所在,地基的施工质量直接影响着建筑物的承载能力及地基的变形性能、抗渗透能力等。由于公路或桥涵过渡段施工环境复杂多变,不同施工点温度及湿度皆存在较大差异,因此,实际施工时需针对不同状况而选择与之相合的地基处理技术,如针对环境含水量较大、透水性较差的软土的加载法、抛石挤淤、表层处理方法、表层排水法、砂垫层法、敷垫材料法、粉喷桩加固处理法等,如果未能按照实际状况对地基处理技术进行选择,工程完工并投入使用后便有可能造成严重的工程质量事故,不仅为施工单位的声誉带来巨大的负面影响,而且会威胁我国公民的生命安全。公路及桥涵的过渡段多处于软土环境内,基于软土土质地基往往会发生挤动或侧移状况,为避免该类状况的发生,施工方应当在过渡段软体地基进行处理时降低回填材料的使用比,增加优质填料的使用数,从而保证地基的稳固性、变形性能及抗渗透能力等。若公路及桥涵过渡段处于沟壑环境内,由于环境土壤湿度较高,填土的含水量也往往高过其余环境的填土,因此,在使用填土前应当适当控制填料的含水量,如在阳光充足时使用暴晒降低填土中的含水量,提高填土的质量。除以上内容外,地基排水系统的建设同样是地基处理技术中的重中之重,即便地基填、压过关,由于缺乏相应的排水系统,经地下水或雨水渗透后地基受损,公路及桥涵的过渡路段同样会有塌陷或路面平移等状况发生,排水系统应当以实际状况为准,以成功排出地基内积水为最终目的。需注意的是,按照地基基础埋深与底面积对承载力特征值修正时,基础宽度地基修正系数应当为0,基础埋深则应当为1.0。
2过渡段结构设计
在正式开展过渡段结构设计前需要组织施工人员详细调查施工现场情况,为设计人员提供参考,尽量将桥涵承载能力和稳定性提高,做好过渡段结构科学合理的设计。在设计过渡段结构过程中需要做好搭板长度的合理确定,保证能够和实际通车要求相符合。当前公路路基与桥涵过渡段搭板的设计标准尚不统一,所以工作人员要对现场的实际情况进行调查,结合工作经验合理设计过渡段结构。在设计过程中需要加强桥头路堤、桥台沉降等内容的考虑,结合公路路基与桥涵整体通车能力做好过渡段搭板长度的合理设计。在完成结构设计任务后要根据设计方案进行施工。通常施工中需要使用到土工格栅技术,利用该技术将土层抗剪能力提高,将路基填土位移和土体侧向位移尽量减小,达到稳定优化过渡段路基的效果,将不均匀沉降发生的概率降低,保证通车安全。
3搭板施工
在开展桥涵过渡段施工的过程中,当前的施工工艺主要有两个弊端:桥头跳车和路基沉降,为了提高路面和桥台施工质量,在实际施工过程中,施工技术人员必须根据项目实际情况选择最合理的施工技术,其中搭板技术最为常用,该技术的具体情况。搭板技术的工作原理是:假如桥台和路面之间的距离为D,那么只有尽可能地缩小D值,才能最大程度地避免路基沉降和桥头跳车现象的发生。和其他搭板技术施工方法相比,预留方向坡度施工方法最具优势,在应用其施工的过程中,应该根据路桥沉降的坡度数据确定桥涵过渡段参数,再根据具体的施工情况调整路面和桥头之间的坡度。另外,需要根据搭板的承重力分析路面受桥头作用力的影响。经过实践分析发现,搭板的应力和搭板的使用寿命之间呈负相关关系。所以,在实际施工过程中,应预估路面和桥头的作用力,以此为基础,合理地处理搭板应力,旨在提升搭板的使用寿命。同时,施工人员必须重视搭板长度以及路堤高度的控制,考虑路基压实度和桥头沉降之间的差异。其中,搭板的长度不仅会影响路桥完成建设后投入使用的使用寿命,而且会影响整个过渡段的施工质量。可以说,双段搭板技术的应用可以极大程度地避免高速公路路基沉降和桥头跳车现象的发生。
4台后填筑
桥涵两端道路发生沉降的主要原因地基、路基和路面的压缩变形。其中,地基的压缩变形是由于路基地面受到自身重力及车辆荷载的压力作用,进而导致路基和路面产生压缩沉降。因此在进行路面施工过程中,应尽量使搭板和桥面结构与厚度一致,以避免形成沉降差。
5过渡段路基路面排水技术
路基含水量增加会导致公路路基与桥涵过渡段路基失稳,甚至发生塌陷等不良问题,为了避免发生路基含水量增加需要充分做好过渡段排水设计和施工。在公路路基与桥涵过渡段可以做好盲沟、排水沟等沟渠的设置,为了避免雨水流入还可以利用防水排水共走方式做好横纵向公路、桥涵过渡段防排水。沟渠施工加固作业可以借助混凝土预制板块、浆砌片石等稳固性好的材料,在清理沟渠存水时可以使用水泵、开渠等措施。
6摊铺
因受场地方面的制约,路基与桥涵过渡段级配碎石摊铺施工过程中,推土机及平地机无法到场施工,为此必须通过人工方式整平级配碎石,并将摊铺层厚控制在20cm以内。为加强摊铺层厚度控制,在桥台台身处进行了厚度控制线的标注,考虑到级配碎石较差的稳定性,必须将包边土填筑于级配碎石两侧,增设防水层于台背处。按照设计及相关规范,若不进行桥涵过渡段和路堤的同时填筑,则应在已填筑路基处预留出边坡比1∶2、高30~50cm、宽60~80cm的反向台阶。为保证级配碎石碾压施工达设计压实度,应按照静压→振压的次序及4.0km/h以内的速度由慢至快、由轻至重进行碾压。对于过渡段的曲线段应从内部开始按设计碾压宽度逐次向外碾压,直线段则应从两边逐次向中间碾压。相邻碾压段纵向重叠宽度应控制在0.4m,横缝搭接长度不超过2.0m。首层摊铺施工结束后进行含水量检测,达设计要求后静压2遍,并通过平地机整平,再弱振2遍、强振2遍,最后静压抛光1遍。对于大型压路机无法到达的区域,应改用蛙式打夯机适当增加碾压遍数后夯实至设计压实度。
结语
进入新世纪后,国家高速公路建设越来越多,期施工中应该重点关注路基与桥涵过渡段的施工。作为施工难点,对技术要求较高,不仅如此,由于施工的复杂性,该过渡段施工很容易出现系列问题,因此我们必须对该区段的施工技术加以研究,不断探索更好的施工技术,确保高速公路路基和桥涵过渡段的营造质量更高,这对高速公路使用时间的提升具有重要的促进作用。
参考文献
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