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摘要:沉降段施工是道路桥梁建设的一大难点,如果沉降段的路基施工不到位,将会引起桥梁结构失稳等问题,影响桥梁运营的安全性。对此,本文结合某道路桥梁工程实例,针对沉降产生原因及沉降段的路基施工技术进行深入分析。
关键词:道路桥梁;沉降段;路基施工
1工程实例
某道路桥梁改造工程长680m,其中一段桥梁长度为8m,道路红线26m,横断面是20m宽的机动车道,两侧人行道均为4m。该项目工程施工过程中,在桥台后侧填土路基10m范围内使用的施工技术为C30混凝土搭板技术。这段桥梁作为整体项目施工过程中的控制性工程,在具体工程实施过程中会受到外部自然因素及项目本身干扰,施工场地环境复杂,周边有高层建筑和河流,严重影响工程整体质量和进度。立足于项目工程本身对道路桥梁沉降情况和原因进行分析,提出具体的解决方案和策略,减少该道路桥梁工程投入使用后的各类问题。
2道路桥梁沉降原因
2.1不合理的路基结构
在一般的道路路基工程中,所采用的材料大多都是钢筋混凝土、过渡板和加筋等,因此需要减少公路和桥梁之间的刚度变化差异和沉降不均匀,保持路基路面强度的平滑。市政道路和桥梁在桥梁与路基沉降方法中的分析结果表明,一条通道板是应用最广泛的结构,还经常出现桥头跳车现象。
2.2桥台背路堤
压实不能满足标准要求。在道路桥梁中,几乎所有的桥梁、通道都需要进行桥台背填土处理,是比较复杂的工艺,其中有很多影响工程质量的因素,如建筑材料、机械设备、施工顺序等。在实践中,往往充填后的地表压实度不符合要求,也是一个桥梁不均匀沉降路段产生的原因。同时,道路桥梁在日常通车过程中,由于载重压力大,使路面塑形发生变形。另外,受到自然因素如天气、气候等的影响,也容易产生沉降,破坏路面的平整度。
2.3不合理的结构设计
道路和桥梁桥之间的地基下沉,造成桥头跳车现象发生,其原因分析表明桥头软土是地基沉降的主要原因。在设计图纸布置以及钻孔的钻探深度等方面不符合要求,对软土的深度不了解,也不了解软土的性质,研究范围以及物理和机械性能,使桥头路堤在软土地基处理中采用了不适当的措施。另一方面,软土理论计算方法和计算系数与软土实际操作不相符,如果无法满足实际的需求,也能导致软土沉降,经过长期的侵蚀和雨水的流失,路基强度降低,这也是一个沉降的原因。
3道路桥梁沉降段路基施工技术
结合工程实际情况,对道路桥梁沉降原因具备全面认识和了解之后,应在开展具体道路桥梁施工时,对沉降所致的桥头跳车问题加以规避,制定出针对性的道路桥梁施工方案,将其作为参考,严格执行各工序操作。
3.1科学处理地基
道路桥梁施工初期就要严格执行地基处理工作,将其作为基础工序加以实施。地基处理的作用在于对支承建筑物的土地承载能力进行改善,使道路桥梁工程具备较好的抗变形性和抗渗性能。地基处理过程中需要兼顾很多复杂的工程内容和要素,明确该项目实施过程中的具体需求,对地基处理技术和方案进行优选,确保其在道路桥梁工程施工和操作过程中的适用性。地基处理技术使用是否恰当,直接关乎整体工程质量及建筑物安全性。假使没有采用正确工序进行处理,很容易引发各类工程事故,产生不必要的损失。施工单位要结合施工场地情况进行技术选择。通常情况下,城市道路厚度比较大,为软土层结构,可适当使用回填材料,以免用量过大,使地基刚性增加,最大程度规避阴地形土质原因导致的地基侧移问题。施工场地沟壑段的土地含水量很高,要通过暴晒及科学设置排水系统等方法,对土层中的水分进行控制。
完成地基处理工作之后,将地基承载力作为基础底面积和埋深的确定依据。如果道路桥梁工程设计或实施过程中需要修正地基承载力特征值,分别将基础宽度地基承载力修正系数和基础埋深地基承载力修正系数设置为0和1.0。
3.2控制搭板设置
道路桥梁沉降段路基施工过程中应结合实际情况改良搭板设置。这一过程中如果想要对搭板设置位置进行更改,在改良原有设计的基础上对伸缩缝进行重新设置。
3.3重新设置伸缩缝
不再对常规桥台的一些背墙进行设置,选择一条伸缩缝设置在搭板和梁体之间,确保行车舒适度的同时,雨水也不会渗透到台背,既规避了开裂情况,也使施工过程更加便利,工程效率也会随之提高。
3.3.1优化和改进布设位置
选用下置式的搭板布设方法,依照单段设计方式在路面底基层下方布设搭板。将水泥稳定碎石或者卵石砾石垫层浇筑在搭板下方,前者厚度设置为16cm或20cm,垫层横向要比搭板各宽50cm,搭板远端长度亦是如此,注重坡度比例及其与路面底基层的衔接。
3.3.2改良效果
经过改良之后的搭板路面结构层为70~80cm,用以承受车辆荷载。该情况下,搭板承受比较小的活载应力。同时将垫层设置在搭板下方,减小填土路基荷载,以免近台端搭板下方出现脱空区,符合设计标准。在同一时间节点内开展搭板区段路面和引道路面施工,缩短施工时间,减少不必要的成本浪费。原有设计方案经过改良之后,对桥台和路堤衔接处的跳车及搭板远端跳车问题进行有效规避,桥台和路堤衔接处不会再出现沥青混凝土路面隆起情况,车辆行驶过程中也会更加平稳、舒适。控制搭板设置还能够对其远端路面断层问题进行控制,即使不使用枕梁也能够最大程度规避沉降问题[4]。
3.4填筑台后
台后填筑要严格按照相关工序执行,从2cm处开始填土。倘若桥台基底在填土上方,需要选择分层夯实填筑的方式对台下和台后部位进行填土。施工过程中,部分施工人员会从路堤顶面对松土进行倾倒,虽说施工过程简便,但增加了背墙压力,又因台下土有自然滑动面,填土沉陷情况严重,病害频发。如果桥台基底偏心或者它的应力与施工规范不符合,施工方会将基桩和斜桩打在基底下方;倘若桥台基底比地面高,可将打桩工作放在填土施工前期,填土沉陷情况下,填土内桩身的支撑作用难以发挥,也会产生负摩擦。该背景下,施工单位完成填土工作之后,桩身要穿过填土,使其具备较好的阻力,以规避沉降问题。填土工作结束后,静置一段时间,土层基本沉陷后再打基桩。
倘若桥台性质是多跨连续梁固定支座,要对桥台承受和施加的制动、牵引力进行计算。同时,确保岩基的完整性和优质性,使其嵌入岩面。将桩基应用到土质基底时,土层一定要符合受力标准。
3.5定期维护沉降路段
在道路桥梁路面路基施工过程中,沉降路段的维护工作非常必要。在路基施工过程中,很容易对原本路面土层的平衡产生负面干扰,该过程中,路基承受的负荷压力也会比较强,对路面产生破坏,以至于出现沉降或者其他问题。面对这一情况,应严格做好路基沉降后期维护工作。具体实施方法是采取相关限行措施,对车辆通行进行限制,从而降低路面桥面的负荷压力。同时,兼顾日常排水工作,及时排掉雨季积水,以免因雨水或雪水的渗透问题,对土层平衡产生破坏并采取科学的施工措施,对路面风化问题进行处理和维护,使其始终保持较好的工程状态。
结语
在进行道路桥梁沉降段路基的施工中,要结合工程项目的特点,根据工程地质条件和相关规范的要求,选择满足设计要求的设计方案,优化施工技术方案在保证施工进度的情况下确保工程施工的质量。要特别注意道路桥梁沉降段的地基处理,选择满足规范要求的填筑材料,同时做好满足要求的防水和排水设施,较少或者杜绝道路桥梁沉降段出现过大的变形和发生不均匀沉降,保证行车安全,提升交通的流畅度,为人们创造一个更快捷,更安全的交通环境。
参考文献
[1]陈涛.市政道路桥梁工程中关于沉降段路基的施工技术的研究[J].中国战略新兴产业(理论版),2019,000(015):1-1.
[2]朱文俊.研究道路桥梁工程中沉降段路基的施工技术[J].山东工业技术,2019,286(08):122.