摘要:进行沉降段路基路面施工时,应该结合软土路基的性能特质,设计出针对性施工方案。本文介绍了当前市政道路工程沉降段施工存在的问题,并对常见沉降现象的产生原因进行了分析,阐述了合理设置搭板、科学处理软土路基、做好台背防水等沉降段路基路面施工技术要点,以供参考。
关键词:市政道路工程;沉降段;路基路面施工技术
引言:在市政道路工程施工过程中经常出现的路段沉降现象,是由于土层在附加应力的作用下出现压密情况,进而导致的土层下沉。如果沉降幅度较大,特备是出现不均匀沉降时,会导致路面开裂或出现较大的缝隙,造成道路无法正常使用,因此,市政部门需要对道路沉降段路基路面施工要点进行总结,保证道路安全。
1.市政道路工程中沉降段施工存在的问题
当前市政道路工程沉降段施工主要存在如下问题:
第一,路基路面凹凸现象。道路沉降段的土层质地稀松,路基的厚实程度较低,使用一段时间后,在过往车辆(特别是重型卡车)的重力作用下,很容易造成道路凹凸不平等现象,车辆经过此种路段,很可能造成底盘磨损,进而影响行车安全。此外,进行沉降段路面施工时,使用的材料没有达到相关标准,也会造成路面凹凸现象。
第二,在道路与桥梁连接处,为了科学控制桥面的伸缩,经常会在桥头设置伸缩连接缝,如果道路出现沉降,会使连接缝两侧路面的高度无法维持统一,过往车辆经过时,经常出现桥头跳车现象,除了对行车安全造成影响外,车辆“跃起-下落”的过程中还会对路面造成更大的冲击,从而加重问题。
第三,沉降段路基的土质坚固程度不够,当路面结构无法均匀承受外部应力和结构作用力时,会生成较大的“剪切力”,进而造成路基承载能力下降,情况严重时路面出现严重断层。
2.市政道路工程常见沉降现象的原因分析
造成路段沉降现象的主要原因如下:第一,在长时间的施工过程中,由于工期较长且流程繁琐,如果道路搭板没有进行合理设计、连接方向出现错误、搭板水平高度无法达到要求、填缝材料选择不当均可能引起沉降现象。在现代建筑工艺中,运用“钢筋+混凝土”的结构在理论上能够较为完善地解决道路刚度控制问题,从而降低沉降现象的发生频率,然而在施工过程中,相关人员没有严格遵守标准流程,导致道路搭板在后续使用中无法均匀承受应力,进而出现沉降现象。
第二,路面下方如果存在丰富的地下水资源,在长时间的流动过程中,会对路面下方土层进行渗透、冲击,导致软性土层流失,从而引起路面沉降。如果“水土流失”现象较为严重,会出现重大的道路坍塌现象。近年来新闻媒体经常报道路面突然出现巨大“深坑”,即由“水土沉降”引发。
第三,部分路段下方土层平整程度不足,土质的间隙较大,致使路基的抗压强度不足,如果路面的防水、排水设置不到位,一旦大量水分渗透到地下,流入土质间隙中,会使土层的整体坚固度下降,此时极易引发沉降现象,最终造成道路凹凸不平。
3.市政道路工程中沉降段路基路面的施工技术要点
3.1 合理设置搭板
由上文可知,道路搭板是沉降段路基路面施工技术中的重要环节,因此必须合理设置搭板。根据沉降段土层的情况,适当增加路面的厚度,从而提高道路的使用寿命。第一,施工人员应该严格管控搭板的质量,在设置时充分考虑路基顶面高程,精确计算搭板的顶面标高。
在必要的时候,也可以采用反向坡度预留法,最终目的在于保证搭板和目标接合部位(如桥梁与路段结合处、双向开工道路工程接合)的标高保持一致,防止出现凹凸不平的现象。第二,在一些“桥头-路面”工程的搭板阶段时,技术人员可以先期制作出模型,充分发挥搭板在沉降段路基路面施工中的作用。
3.2科学处理软土路基
在市政道路工程沉降段路面路基施工过程中,软土路基处理工作,能够在很大程度上决定沉降现象的出现频率。常见的技术如下:
第一,水泥土搅拌桩技术,将水泥用作固化剂,通过特制的搅拌机,在地基深处开展软土和固化剂的搅拌作业,从而使软土硬化,进而起到加固地基的作用。首先,在施工之前,技术人员应该仔细研究施工图纸和周边环境,确认搅拌桩的位置后,完成钢筋桩的固定工作。其次,将水泥搅拌桩机运抵目标位置之后,在桩架左侧安装定位器、右侧设置指示标杆,此举的目的在于为定位器准确测量装机与桩位的偏差距离提供精确数据,通常情况下需要保持在2cm以内。准备工作就绪后,将搅拌桩机的钻头中心对重桩位的中心位置(需要提前画好指示标),进而开始作业。再次,水泥浆液的数量需要经过严格测算,且必须对其质量进行严格检查,达到相关标准方可投入使用。最后,在搅拌装机喷桩作业之前应该进行试桩测试,为了保证准确性,最佳试桩数量保持在5根以上。经过探查之后,如果发现桩基附近的土层坚固度不足、软土数量较多,可以增加水泥注入量,从而提升道路沉降段的坚固度。
第二,压密施工法,也称为强夯施工法,其工作原理是利用重度外力锤击沉降段软土,高度挤压土质间的空隙,使土层结构变“软”为“硬”。具体的做法是,运用大型起重机,将达到一定吨位的重锤提升到一定的高度,之后断开承载钢丝绳,利用重锤自身的重力以及下落过程中重力加速度产生的压力,压实软土路基。通常情况下,如果道路土层中砂土、碎石或黏性土质含量较高时,可以采用此种方法。如果道路下方水分较多,土层长时间呈现“泥泞”状态,则需要将压密参数调整到合适范围。
第三,排水固结法。第一,施工人员对泥泞的土层进行压密处理,为排水固结创造良好的作业环境;第二,在软土地基中设置袋装砂井和塑料材质制成的排水带,将之纵向排布,根据道路自身重量进行加载,从而使土层中的水沿着排水孔隙缓缓流出,逐渐固结。在此过程中,土层体积会随之减小,进而出现可控范围内的沉降,提高土层的坚固度。技术人员对经过排水固结的土层进行测试,达到道路施工要求后,可以进行搭板、填料工作。运用此种方法,能够将大量渗透进软土路基的水分排除,从而让土层恢复干燥状态,进而提升土层稳固性。此种方法适用于含水量较高的道路沉降段路基,经过固结之后,能够有效降低软土层的含水量,从而该路段降低“被动沉降”的发生概率。
3.3做好台背排水工作
道路工程施工时,必须考虑排水设置,否则大量积水不仅会对人们的出行造成阻碍,还会严重影响路基路面的稳定性,经过长时间浸泡的路面,表层性能会被破坏,进而降低应力承受水平。具体方式如下:第一,选择路基路面的填料时,应该重点考察透水性,在施工过程中,将其铺设在台背底部。为了降低阴雨天气的影响,可以在路基础设置排水沟渠,使多于水分迅速排出。第二,桥梁路面与道路路面接合时,应该重点处理结合缝,可以设置吸水设施,防止积水顺着结合缝流入。
结语:市政道路工程发展速度较快,规模也在逐渐加大。然而片面追求速度的背后,经常出现忽略道路安全质量的问题。道路沉降段隐藏着很多危机,一旦出现恶性沉降,很可能使道路短时间内出现较大问题,甚至造成严重的交通事故。因此市政部门应该逐渐提高道路沉降段的路基路面的施工技术,保障人们出行安全。
参考文献
[1]张英辉,史何星.路桥沉降段路基路面施工常见问题及施工管理[J].住宅与房地产,2019(34):194.
[2]张凯.道路桥梁工程中沉降段路基路面施工技术探讨[J].门窗,2019(19):111-112.
[3]赵世仁.试论道路桥梁工程沉降段路基路面施工技术的应用[J].科学技术创新,2018(08):119-120.
[4]李元吉.浅析软基路面施工方法在道路桥梁过渡段工程中的应用[J].中国高新区,2018(02):186.
[5]张斌.浅谈道路桥梁沉降段路基路面施工技术要点[J].城市建设理论研究(电子版),2017(33):139.