摘 要:近年来,随着一带一路的倡议提出,我国交通建设正如火如荼地开展。作为我国交通建设的一项重要内容,公路桥梁基础设施建设尤为重要,而公路桥梁的舒适性、可靠性和安全性是衡量工程是否合格的重要指标。在公路桥梁建设全过程中,过渡段的施工成为整个过程的施工重点和施工难点。本文对公路桥梁过渡段施工过程中存在的问题进行分析,在此基础之上提出一些可行的应对策略以供参考。
关键词:公路桥梁;过渡段;路基路面;施工技术;应对策略
目前,我国道路交通建设的规模越来越大,施工工艺也越来越成熟。而随着人们的生活水平不断提高,对道路行车的舒适性、安全性也提出了更高的要求。路桥过渡段是目前道路病害的多发地段,严重影响了人们的行车体验。为降低路桥过渡段质量隐患,保证行车舒适性,必须加强公路桥梁过渡段路基路面建设。
1 公路桥梁过渡段路基路面出现的问题
1.1 出现不同程度的沉降
公路桥梁过渡段会出现不均匀沉降,主要是以下三个方面的问题:
1.1.1 刚度差异
现阶段的公路施工中,公路多为柔性路基和刚性路面的组合。而桥梁不论是采用现浇钢筋混凝土还是预应力简支梁等,多为刚性。两者之间的这种刚度差,在桥梁自身荷载和行车荷载的长期作用下,连接过渡段的路基路面会出现一定程度的受力变形,最终导致不均匀沉降。
1.1.2 台背处理
一般而言,公路建设过程中,桥梁亦或者涵洞台背回填所选用的材料大多透水性较好,但这类材料往往孔隙率较大,压实度难以达标。随着使用时间的增长,在道路自身荷载和行车荷载的长期作用下,材料不断被压缩,最终出现不均匀沉降。
此外,台背回填施工中,由于建设场地及施工工艺的限制,多采用小型夯机进行夯实,同时部分施工单位不按照规范进行施工,单层填料过厚、夯实遍数不够、夯锤频率不足等都会造成台背压实度不足,最终导致不均匀沉降的产生。
1.1.3 路基处理
首先,从设计的角度,设计单位没有严格遵循规范进行设计工作。在进行地质钻探、勘测等过程中,钻探深度不足、布孔个数不够、勘测不够细致深入等都会造成计算参数不精确,最终导致设计与标准不符。
其次,从施工的角度,施工单位偷工减料,为追求施工进度没有严格按照规范或设计要求进行换填、碾压等,导致路基压实度不够,最终导致不均匀沉降的产生。
1.2 产生不可逆形变
一般而言,路基路面的应力分布是多因素耦合的结果。当单独从填筑厚度进行考虑时,主应力分布随填筑高度的增长而增加。由于受自身荷载及行车荷载的长期作用,路基底部极易出现不可逆变形,产生沉降。当沉降产生后,部分接触面容易出现应力集中,最终导致坍塌现象产生。
1.3 存在腐蚀现象
腐蚀是公路桥梁过渡段路基路面施工中比较严重的问题。腐蚀会使公路桥梁的整体结构严重受损、安全性失去保障,严重影响行车安全。公路桥梁的腐蚀主要有水腐蚀和环境腐蚀两种。水腐蚀是指因设计或施工原因,造成路基路面排水不畅,路基路面表层逐渐出现剥蚀、脱落等现象,最终导致整个结构层的破坏。环境腐蚀是指受某些环境因素影响而出现的腐蚀现象,如风化、冻融、热胀冷缩等。这两种方式都会对公路桥梁过渡段路基路面结构造成严重损害,影响行车安全。
2 公路桥梁过渡段路基路面施工技术
2.1 桥头搭板
桥头搭板法是处理公路桥梁连接段路基路面问题的常用方法。
桥头搭板搁置在桥台或悬臂梁板端部和填土之间,随着填土的沉降能够转动,对台背土的不均匀沉降起到缓冲作用。按照埋置深度进行分类,桥头搭板可分为地面式、半埋式、深埋式三种。
为了提高行车舒适性、安全性,更好地适应路基沉降,对桥头搭板的施工工艺进行改良设计。首先,搭板本身的尺寸根据填土高度进行调整,搭板配筋时考虑支点局部承压过大在钝角部位设辅助筋。搭板采用下置式,即布设在路面底基层下面,同时在搭板下方现浇水泥稳定碎石垫层,并按一定坡度与路面底基层衔接。其次搭板采用变厚度截面,桥台端到路面端厚度逐渐变薄,使搭板的纵向坡度与路基纵坡平行,方便了路面的摊铺和碾压,同时搭板更适应台后路基的沉降。采用板下封堵工艺,用压密灌浆方法使向外扩张的浆泡在土体中产生径向和切向应力体系,从而浆液和土体产生具有胶结力的化学反应,从而增强土体的整体结构。此外,在搭板与梁体间设置一条伸缩缝,这样更利于行车舒适,同时解决了雨水渗漏的问题。
桥头搭板比较常见的病害是断板,往往是由于台背回填施工质量太差导致,因此必须保证台背回填施工质量。一是控制填料质量,填料应以透水性材料为主;二是分层填筑,层厚及压实度必须达到设计规范要求。
2.2 软土地基处理
对于公路桥梁路基路面,处理好软土地基,是解决路基沉降的主要措施。常见的软土地基处理方法有搅拌桩法、换填垫层法、强夯法、加筋路基法、化学加固法及排水固结法等,施工单位应根据工程的具体情况选择合适的方法。为了尽可能地消除软土地基不均匀沉降的发生,应尽可能延长软土地基处理的时间,以消弭后期长期受载带来的沉降影响。
2.3 路基路面排水施工技术
在公路桥梁过渡段,为避免水沿连接处下渗而对下方路基路面造成腐蚀,必须设置合理地排水方法。在台背路基填筑期间,需要在原地基土上设置泄水管或盲沟。在台背后整个宽度范围内铺设一层隔水材料,在地沟处铺设塑料泄水管,并将出水口伸出路基外或桥头锥坡外,同时在排水管的四周铺设透水性较好的砂石材料。如果需要可在填方中设置排水垫层,以提高路基的渗透固结速度,减少后期沉降。
路基路面施工完成后,应做好路基防护排水措施,采取边坡急流槽、浆砌片石护坡、混凝土预制块护坡等方式减少水对路基的冲刷、腐蚀,从而保证路基路面的结构强度。
3 公路桥梁过渡段路基路面施工改进方法
3.1 选择专业素质达标的施工人员
施工人员素质的好坏直接影响着建筑工程的质量,必须选择专业素质达标的施工人员,施工单位应注重施工人员的培训、教育工作。第一,提高施工人员的专业技能。在进行施工人员选择时,优先选着经验丰富的、文华水平较高的人员。施工单位经常组织技术人员对施工人员进行专业技能培训,制定奖罚政策鼓励施工人员提升自身专业技能。第二,提高施工人员的质量及安全、环保意识。施工单位通过举办讲座、有奖竞赛、标识标语等方式使施工人员树立质量意识、安全意识及环保意识。
3.2 对公路桥梁过渡段进行及时监督检查
在长期使用过程中,相对比较脆弱的公路桥梁过渡段更容易出现问题。我国人口众多,车辆也较多,公路桥梁的负担相对较大。基于公路桥梁过渡段路基路面的易损性及公路桥梁长久使用年限进行考虑,必须对公路桥梁过渡段路基路面进行定期监督检查。通过定期监督检查,有助于及时发现病害和排除隐患,不仅可以使公路的使用年限增长,还可以降低维护成本,是维护公路桥梁安全的有力保障。
3.3 对公路桥梁过渡段路基路面的及时维护
公路桥梁在长期使用过程中,因行车荷载、自然腐蚀等原因难免会出现一定的损害。当路面出现破损时,对应的段落承载力就会减弱,一旦大型车辆经过或长久未进行修理,破损面就会加剧、扩大。这不仅对路面造成更加严重的损害,同时还对过过往车辆安全性造成一定威胁。在维护过程中,着重对破损面进行修补、保养,避免小毛病发展成为大隐患。因此,公路桥梁过渡段的及时维护是日常运营过程中一个非常必要的工作环节,能保证公路桥梁更加安全、长久的运营。
4 结语
公路桥梁过渡段路基路面的施工,关系着整个交通建设项目的施工质量和通行车辆的安全性。因此,在施工过程中加强质量管控和技术创新。随着我国经济建设的不断发展,我国交通建设行业也势必会长远发展下去。只有不断提高公路桥梁施工技术,才能适应新时代发展的需要和人们越来越高的安全、舒适需求。