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摘要:目前,我国将在公路桥梁建设中继续加大投资的力度,这一决策也使得公路桥梁的施工逐渐暴露出一些技术和质量问题,其中最重要的问题就是关于道路桥梁的沉降问题,沉降路段的存在使得公路桥梁的使用质量得到某种程度的降低。在行驶过程中,许多车辆经过沉降段位置的时候,会感觉到车辆的跳跃,不仅增加了司机和乘客的颠簸感,还对行车安全造成影响。一项针对我国高等级公路的调查数据显示,因为公路桥台和路基之间存在显著的刚度差异,加之公路的路基沉降,会导致在引道等路段出现不容忽视的沉降差,造成路面的凹凸,进而引发跳车现象,为车辆的行驶带来影响,极易造成交通事故。因此,在道路桥梁施工和设计的过程中,相关技术人员和施工人员应该考虑充分,结合实际进行沉降段的设计和施工,从而有效地避免桥梁与道路的施工路段出现塌陷等现象。
关键词:道路桥梁;沉降段路;路基路面;施工技术
引言
当前我国交通运输业的迅速发展,对桥梁的整体安全性和实用性提出了更高的要求。当前公路桥梁施工过程中,往往会出现沉降段,这对桥梁的整体安全构成了很大的威胁,也影响到社会的发展。因此目前施工部门需要对公路桥梁沉降段的主要原因进行分析,制定有针对性的施工技术措施,以确保有效提升施工质量。
1、公路桥梁路基沉降的危险性
公路桥梁路面基层在施工过程中,存在着许多问题,其中最主要的就是路面基层沉降问题,这种问题的出现不仅会导致行车时发生跳车现象,而且还会影响到行车的安全和速度等。另外,桥头跳车会对桥梁结构造成损伤,使桥面结合缝与路面发生断裂。
2道路桥梁沉降成因分析
2.1桥头引道的地基设计不科学。
在基础施工过程中,由于施工人员设置的地质钻孔较少,同时钻孔深度不够,造成了施工人员对软土地基的位置、性质和深度分析不足,从而影响了对桥梁堤坝软土地基的处理。另外,由于设计人员对软土地基理论和科学计算模拟的不足,造成设计结果与实际地基情况不符,加上长期雨水冲刷道路桥梁,加速了路基的损坏,极大地影响路基的强度和抗剪切性能,使道路桥梁在长期使用过程中易出现不均匀沉降。
2.2桥台背处路堤压实度未达到相关标准。。
当前公路建设中,桥台背堤的施工难度较大,由于施工材料及施工技术等方面的差异,导致各施工环节间联系不够紧密。如果施工技术人员对这一问题不加以严格控制,就会造成路堤压实度上的问题,进而引起沉降现象。另外,现阶段随着城市交通量的不断扩大,道路桥梁承载力也在不断提高。桥梁在长时间的使用过程中也会出现不同程度的变形问题。加之外部自然因素的影响,使公路桥梁出现沉降现象,影响路面的平顺性,使交通安全变得不安全,对社会大众的行车安全构成威胁。
2.3台背地基的变形机理分析
桥涵结构地基变形是公路建设中常见的一种现象,它一般发生在沟谷地带,这是由于沟谷地带土层中存在较多的土孔,在地基强度不足的情况下,这些土孔导致地段含水率高,在压缩系数较大的情况下会产生变形。与其它路段施工相比,路桥施工中的桥头段堤坝,在设计和施工时,其高度一般都要高5cm左右。台背地基的基础部分,路基的高出会在一定程度上产生应力,最终会引起地基沉降。若填土容量相同,则所建路面随填土高度增加,会出现地基沉降现象。
2.4桥头搭板设置导致沉降。
目前公路桥梁施工施工过程中,对路基的处理,主要是采用钢筋混凝土搭板和各种粗粒料填充,减小了路基之间的刚度差,对不均匀沉降进行了处理,使公路整体平整度不断提高。当前,路面沉降主要是通过桥头设置搭板来解决的,但搭板存在许多问题,如发生断裂,最终导致桥头跳车等现象。路基和桥头距离较近的位置之间很难承受均匀平等的力,在车流量达到高峰时期时,路基的应力状态也会发生相应变化,产生变形现象,从而使得搭板尾端发生沉降。
3沉降区段路面施工工艺
3.1路面基面材料的强化选材。
结合当前公路桥梁建设的现状和经验分析,在路基材料的选择上应着重以下几点:一是要有无缝防水功能,二是要有较好的弹性强度和抗拉强度,三是要有一定的粘结强度,四是要有足够的雨水和地面污水排放能力。为使建筑材料满足相应要求,路基材料的采购应有效地纳入工程预算,而路基材料的存放和使用则应按照有关程序和规范进行。三是增加了路基面施工材料检测频率。
3.2搭板设置
(1)锚栓的确定:将搭板靠近桥台的一端放在桥台上,通常设置水平方向的拉杆和垂直方向的锚栓,以避免搭板沿纵向滑落而导致桥头出现凹陷。所选钢筋型号为22号,要求安装钢筋时要控制钢筋间距为75~80cm。因为锚栓是保持竖直的,所以不可避免地会出现搭板、牛腿等破坏现象;如果能够将锚栓的规定位移值与水平拉杆保持一致,则施工效果会更好。二、支架的选择:在搭板靠近桥台一端下方时,需铺1~2cm厚的油毡作垫层。倒角制作:板材一旦出现转动现象,必然会对高速公路或公路的路面结构造成一定程度的破坏,因此需要将牛腿的上部和桥台的端部两部分改造成倒角状态。(4)填缝材料的选择:填缝通常是在搭板和桥台之间的连接位置上,一些填缝材料用来填充其中的某些填缝,以防止雨水等渗入缝中。一般而言,所选择的填缝材料有油浸甘蔗板、沥青及纤维等物质,在确定填缝材料后,需先将其填入填缝,然后再将浓度较低的沥青灌入填缝。
3.3连接桥台与搭板
A.锚杆。近台端(搭板)置于桥台上方,并在搭板和台背之间布置,通常设置水平拉杆和垂直锚栓,以防止由于搭板纵向滑动而造成桥头凹陷。
(2)支撑。在搭板近台端下面铺1~2cm厚的油毡垫。支架若选用板式橡胶,间距应控制在80cm左右,规格多为150mm×150mm×(21~38)mm。
(3)倒角为避免因搭板转动而损坏路面结构,可将牛腿上缘与近台端上缘制成倒角。
四、填缝材料。填充板与桥台连接处设置填缝,填缝之间填充填充材料,可防止雨水渗透。
3.填筑台后
(1)选择适当的台背填料
在桥台后5~10m处,必须选用具有良好工程性能的填料,以保证工程质量。造成这种现象的原因主要有:①公路桥梁沉降段为刚柔型过渡段,故选用的材料刚度应介于路基材料刚度和桥台材料刚度之间;②桥台材料的压实难度较大,但对压实度要求较高,故填筑材料容易压实;③填筑材料的透水性能较好。本项目结合经济性及工程质量要求,就地取材,选用本地较多的砂砾土作填筑材料。
(2)台后回填工程
填料级配是根据实验室配比和工程要求确定的,斜坡或台阶的比例为1∶1,保证顶面的填料长度略高于衬垫长度,基底位置的纵向填料长度应大于2m。平台后填土的施工应与锥坡的施工同步进行。填坑时应注意填方和填方的平衡分布,确保回填压实。在施工中如有渗水现象,应认真研究施工方案,通过设置碎石或砂砾层,及时排出渗水。在回填结构物时,应保证在对桥台和翼墙位置回填之前分层。
(3)台面回填压实
台背回填料压实质量的好坏,直接影响台背回填料的沉降,并与跳车现象有关。所以,在压实过程中,必须保证填方基底和涵洞顶至路基顶之间的压实度为95%。填充层松散层厚度应小于20cm。因为压路机的台背回填位置特殊,在保证压路机碾压质量方面存在一定困难,同时机械振动动力过强也会影响到台墙。因此,应选用小型压路机进行压实,并以蛙式打夯机为辅助(它主要用于小型压路机压实不足的地方)。
4结论
综上所述,从已投入运营的公路来看,仍然存在一些问题,比较常见的问题是:桥梁台后搭板的断裂及不均匀的沉降,,导致桥头跳车现象。桥上跳车不仅会对车辆造成损坏,还会对桥梁本身造成影响,导致桥梁伸缩缝加速产生,接缝路面破坏严重,甚至损坏桥台背等不良后果。因此,桥头跳车是公路建设中亟待解决的问题。
参考文献
[1]王东明,吕云芳.道路桥梁沉降段路基路面施工技术[J].科技信息,2010(12).
[2]王静.道路桥梁沉降段路基路面施工技术[J].内蒙古公路与运输,2012(2).