道路桥梁沉降段的路基路面施工技术 李雪锋

发表时间:2020/9/8   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:李雪锋
[导读] 摘要:道路桥梁建设工程具有技术要求标准高和质量要求高的“双高”特点,工程工作总量大,需要参与的工作人员多,施工过程中考虑因素复杂,尤其是路桥沉降段建设环节,更对施工人员的职业素养和能力提出了非常高的要求,文章主要围绕着道路桥梁沉降段路基路面的施工技术进行简要讨论分析。
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        摘要:道路桥梁建设工程具有技术要求标准高和质量要求高的“双高”特点,工程工作总量大,需要参与的工作人员多,施工过程中考虑因素复杂,尤其是路桥沉降段建设环节,更对施工人员的职业素养和能力提出了非常高的要求,文章主要围绕着道路桥梁沉降段路基路面的施工技术进行简要讨论分析。
        关键词:道路桥梁;沉降段;路基路面;施工技术
        1道路桥梁沉降段路基路面出现沉降的原因
        1.1桥头沉降段结构设计不合理
        道路桥梁施工建设过程中,对于路基的建设处理常常采用填筑粗粒料或者增加钢筋的方法,来降低路桥段刚度差异以及避免路桥不均匀沉降等问题的出现。但在实际建设过程中,建筑人员大多采用普通搭板施工设计,导致桥头沉降段结构设计存在一定不合理性,无法避免跳车现象,从而影响道路桥梁的整体施工质量。
        1.2桥台背路堤压出现实度不满足设计要求
        道路桥梁的建设通常是按照道路桥梁设计相关标准要求进行的,即施工人员需要在施工中采用桥台背填土方式对桥台背路堤压进行处理,从而保障整个道路桥梁建设工程的施工质量。但在实际施工过程中,由于台背填土的施工技术比较复杂,并且容易受施工现场多种因素影响,一旦出现施工质量问题或者技术未达到标准要求,将会造成道路桥梁的建设出现不均匀沉降问题,严重影响道路桥梁建设的整体施工质量。此外,如果在桥路使用中出现道路桥梁沉降,会严重阻碍交通运行,威胁交通运行安全。
        1.3地基处置不标准
        部分施工单位在进行土基施工操作中,操作不规范。钻孔深度与钻孔数量不符合施工标准,未能及时发现软土地基或确定其范围或深度,直接影响后期具体施工操作,造成施工损失。同时,如若所计算的工程参数与软基实际情况不匹配,同样会影响工程质量。
        2沉降段施工技术难点
        在路桥工程的施工中,桥梁通常设置于穿越水面或沟壑的位置,因而在其两端与路面衔接路段,桥台和道路基底存在呈不均匀分布的软土层,不仅含水率高和有较大的孔隙率,而且具体的土质和厚度不一致。因此沉降段施工有极高的不均匀沉降风险,要想保障道路桥梁整体结构的稳定性和耐久性,必须有效控制不同部位的沉降差。因此无论是基底处理,还是路基路面以及桥台的结构施工,都具有较高的技术难度。
        2.1软土层处理与沉降差控制
        道路桥梁沉降段的软土层广泛存在,由于其厚度、含水率等存在较大不确定性,因此给具体的处理方案设计和实施带来较大困难。如果事先对沉降段的地质勘察深度不够,极有可能无法准确掌握软土层的分布以及地下水水位变化状况,导致对不同区段的沉降量估算错误。从而造成软基处理不合理,带来后续路基路面以及桥梁的不均匀沉降和变形问题。而沉降差控制是在了解软土层分布特点的情况下进行的,但除了制定合理的基底处理和路基、路堤填筑方案,还需要考虑不同材质和结构的桥台、道路基础与面层结构的变形量差异。因此需要在施工进行过程中,基于对沉降量的观测和分析,不断的调整相关施工技术方案,对施工技术以及现场管理水平都有很高的要求。
        2.2结构刚度存在明显差异
        桥梁端头与道路的路基路面结构在沉降段相互衔接,桥台多采用桩基等深基础结构形式、桥面则为刚性的钢筋混凝土结构,而道路的路基与路堤则由可压缩性较强的砂石等填料构成[1]。因此沉降路段相互衔接的道路与桥梁的刚度存在明显差异,如果不能运用合理的工艺设计来均衡二者的塑性变形量,在后续的行车荷载作用下,必然会出现桥台和路基路面的变形差并逐渐积累扩大,最终导致结构的破坏和失稳。


        2.3填料质量与压实度控制
        在道路桥梁沉降段的路基和路堤填筑施工中,由于基底土质和上部结构形式、施工工艺都比较复杂,因此需要结合现场情况,选择不一样的填料和填筑方案,给原本就比较复杂的施工技术又增添了难度。首先路基和桥台部位的路堤对填料性质有不一样的要求,前者需要填料能够具有良好的排水性能,以防结构受到积水侵蚀而引发沉降变形,而后者则更注重填料能否均衡过渡段不同结构之间的刚度差异。此外,由于过渡段道路桥梁的结构相对复杂,给路基、路面以及路堤的压实度控制带来较高难度,尤其是桥台背面的路堤部分。
        3施工技术要点
        3.1深化水文与工程地质勘察并保障软基处理得当
        为了确保沉降段的软基得到合理的加固处理,应确保前期水文与工程地质勘察达到足够深度,充分掌握沉降段软土层的厚度、土质以及分布状况,从而设计最为可行和有效的基底处理方案。首先需要在相应地段进行足够的钻孔取样分析,准确评估不同区段的沉降量,优化软基处理技术方案。根据软土层含水率、深度和位置等参考数据确定施工工艺。当软土层含水率高且位于地下水水位之下时,需要进行排水和设置路基排水设施。而较厚的软土层可采用石灰土、粉煤灰置换固结工艺,或者利用深层搅拌桩、粉喷桩以及实施超载预压等进行加固[2]。其次无论采用哪一种具体的软基处理方式,都应在施工进行中进行沉降观测,实时评估施工技术方案的合理性,从而进行必要的调整和修复,例如对搭板脱空问题实施灌浆填充等,原则上应将各部分结构的沉降差控制在5cm以内。
        3.2优化过渡段结构与施工工艺设计
        不均匀沉降和变形是引发沉降段结构病害的根源,而结构形式和施工工艺的合理选择,有助于控制沉降和变形差,抑制裂缝以及塌陷等病害的形成。首先桥台基础结构采用桩基础有益于增强其抗不均匀沉降能力,而过渡段的道路基层和面层结构设计中,根据基础条件适当增加水泥或石灰稳定土垫层、使用土工格栅,也是均衡结构变形差和刚性的有效措施。
        3.3合理选择路基与路堤填料并保障施工质量
        填料的物理性质与力学特性决定了路基和路堤的结构强度、塑性变形量,因此需要依据相关设计规范和现场情况,选择能够满足沉降段路基、路堤设计要求的填料。首先路基填料必须有足够的透水性,砂石以及矿渣基本都能够满足要求[3]。而桥台部位的路堤填料需要有更强的可压缩性,保障路桥衔接段的刚性平缓过渡,有效控制施工材料的塑性变形差。其次在填筑过程中需要基于实时检测,保障压实度均匀且满足设计要求。
        3.4控制好搭板施工质量
        搭板施工质量关系到桥台与路面之间能否平顺过渡,因此在沉降段施工中应重点加以控制。首先搭板长度设计在施工前要再次进行评估和优化,确保其起到均衡结构刚度、合理传递行车荷载的作用。其次在钢筋敷设定位以及锚固过程中,精确测量和复核其间距、标高以及长度等参数,并且通过规范化的测试保障钢筋以及弹性支座等材料的性能。此外为了有效控制桥台与路基路面之间的沉降差,应在搭板混凝土施工中设置反向坡度,缩小施工后的沉降差并保障路面平顺过渡[4]。而在搭板与桥台间的细节处理方面,应按照相关设计规范设置倒角和进行缝隙填充,填充材料需要具备良好的防水性能,避免在结构变形和沉降过程中出现结构损坏和渗水问题。
        5结束语
        道路桥梁沉降段路基路面施工对于社会经济发展有着重要意义,因此为了保障道路桥梁工程中沉降路段路基路面的施工质量,设计单位与施工单位必须要做好施工技术分析,认真研究、分析道路桥梁沉降路段路基路面出现沉降的原因,深入研究施工技术,采取针对性的措施提升施工技术,有效保障施工质量,避免出现质量问题。
        参考文献
        [1]张茂奎.市政道路桥梁工程中关于沉降段路基路面的施工技术分析[J].住宅与房地产,2019(4):188.
        [2]郑文博.道路桥梁沉降段的路基路面施工技术应用与措施研究[J].工程技术研究,2018(15):237-238.
        [3]许向阳.试述道路桥梁沉降段路基路面的施工技术要点[J].门窗,2017(12):111.
        [4]魏子亮.桥梁沉降段路基路面的施工技术应用思考[J].黑龙江交通科技,2017(11):34.
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