公路桥梁沉降段路基路面施工分析

发表时间:2021/6/8   来源:《基层建设》2021年第4期   作者:魏毓森
[导读] 摘要:公路桥梁作为我国交通运输建设中的重要组成部分,在实际建设过程中很容易受到地基与桥梁建设的影响而出现多种问题,为公路桥梁带来隐患。
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        摘要:公路桥梁作为我国交通运输建设中的重要组成部分,在实际建设过程中很容易受到地基与桥梁建设的影响而出现多种问题,为公路桥梁带来隐患。本文将简述公路桥梁沉降段路基路面施工影响,分析公路桥梁沉降原因,并探讨公路桥梁沉降段路基路面施工措施,为优化沉降段路基路面施工提供一些参考。
        关键词:公路桥梁;沉降段;路基路面
        引言:随着我国经济发展,交通运输行业迅速发展,对公路桥梁建设也提出了新的要求。而公路桥梁沉降段是较为常见的风险隐患之一,公路桥梁沉降段的路基路面施工需要得到保证,以此满足出行运输的要求。
        1公路桥梁沉降段路基路面施工影响
        公路桥梁在桥梁工程中有着重要作用,沉降严重的公路桥梁将会影响车辆和人们的出行,不利于社会发展进步,并且沉降发生也带有一些风险隐患。在施工过程中必须要确保公路桥梁沉降路段路基路面的处理。根据施工要求和实际情况,制定科学合理的施工方案,确保施工质量,提升公路桥梁沉降段路基路面的稳定性。
        2公路桥梁沉降原因
        2.1桥头搭板沉降
        桥梁路基多为弹性支撑,距离桥台较近的部分土体相对来说承受应力较小,而离桥台较远的土体承受应力就会比较大,从而出现受力不均匀的情况,而汽车在运行过程中会使荷载不断变化,当一个位置的承受应力达到峰值时,另一个承受应力如果也达到峰值就会出现塑形变形,造成搭板末端出现较大的沉降。并且路基沉降量难以精确计算,当路基也出现沉降变形时,板后路基与搭板在纵向产生的坡度差较为明显。
        2.2基本机理变形
        公路桥梁的基本机理变形有路堤变形和台背地基变形两种。路堤变形广泛应用的回填材料为粘性土,并且会受到施工环境及施工材料较大的影响,其压实度不足将会导致土方含水量无法达到最佳,从而导致公路桥梁在投入使用后路基密实度会不断降低,出现路基沉降。而台背地基变形多发生在桥涵结构地基容易变形的主要地段。这类地段土壤含水量大、孔隙率大、压缩性大、地基强度较高,也使得这类地段具有较强的变形能力,例如桥头路段的填筑高度就会明显高出3cm以上。
        2.3施工因素
        沉降段施工过程中的处理是提高路基路面质量的基础,不过施工同样也会影响沉降。首先是填料的选择上,需要根据不同施工环境选择不同种类的黏性材料。其次是施工设计,施工方案的合理性、桥梁路径设计长度、桥头路堤尺寸或多或少都会出现差异性沉降。最后是对施工过程中沉降的重视程度,一些施工单位忽视施工质量,追求施工速度和成本,为公路桥梁沉降留下隐患,没有严格按照规范标准进行施工。
        3公路桥梁沉降段路基路面施工措施
        3.1搭板设置
        搭板会随着公路桥梁承载变化而发生改变,这就需要针对刚柔过度将搭板和面层顶面进行平行设置,使搭板在设置中应尽量和路基面顶面保持在同一水平面上,以此保证桥面层底部与搭板顶面标高一样。在实际施工过程中搭板应比原来设计的标高略高一些,可以形成预留反向坡。桥头凹陷多是因为搭板向着垂直方向滑落,可以在搭板和台背之间设计水平拉杆和垂直锚栓,提升搭板稳定性。结合公路桥梁的沉降差,可以计算出坡度的数值,以此确保路面截面的平顺性。在桥台和搭板的连接中可以增加一些填缝材料在接缝中加入沥青麻絮、玻璃纤维等常见材料可防止雨水渗入。而在具体施工过程中应当按照相关规定施工,使用压路机碾压时,基层较薄的区域容易被压碎或是形成薄层,需要在基层顶面和混凝土搭板中间预留5cm左右的距离,在地面摊铺沥青混凝土时,再凿开水泥碎石基层,以此提升台背的回填强度。


        3.2地基处理
        路基主要是指桥台软土路基的施工,可采用的有超载预压法、水泥粉喷桩复合地基法、塑料排水板法等多种方式。其中超载预压法施工简便,但施工较为耗时,容易使路桥过度段产生较大沉降;水泥粉喷桩复合地基加固软土效果较好,施工工期短,不过工程造价较高。需根据实际情况选择合理的施工技术,尽可能对路基路段进行处理,提高工程质量。在填筑路桥沉降的材料选择中,应提前做好实验测定,运用适宜的土壤作为沉降路段的填料,避免使用砂土或渗水性能好的土壤。软土层填料使用需结合其厚度进行控制,若软土层厚度超过3cm就可以在土层上方铺盖土工布,选择合适的填料填充即可,能够降低路堤与桥台的沉降偏差。而当软土层过厚时,就需适当减少材料,提高土层强度来避免沉降。为保证地基处理不会影响台背填筑,需要对路基采取防护措施,比如利用草形护坡或是纤维混凝土与高强度塑料网络喷浆来保持地基稳定性[1]。在完成桥台结构后,需开展路堤连接段的施工工作,连接段的施工可以使用相等压实度的机械,填筑碾压至相同高度。若大型机械填筑预压出现困难,可改用小型振动压实机,并且特殊沉降段要优先进行处理,等待静置后进行检测,直至符合施工要求才能进行下一步施工。此外,路基与桥梁连接段应做好同步处理,避免出现差异沉降,连接段和沉降段的桥台应当同时修筑,便于一同填筑和碾压。
        3.3填筑台后
        地基的沉降以及路基本体的压缩变形多由两大因素影响决定。通常来说路面上的压缩变形多是施工后续的影响,并且其产生的影响幅度较小,多是情况下不作为重点的关注队形。而从沉降的类型来说,路堤沉降有瞬时沉降、主固结沉降和次固结沉降三种。对沉降段施工影响较大的就是主固结和次固结。为了防止沉降段在施工时出现沉降,施工中需要保证好填料的压实度,材料的选择至关重要。这是因为路桥沉降段属于刚柔沉降,填料刚度需要介于路基材料和桥台材料之间,又因为台后不易压实,所以需要选择容易被压实的填筑材料。比如泡沫混凝土、土工合成材料等新型材料能够有效提升地基承载力,具有较强的抗裂性,可以有效防止压缩变形。这类材料都可以满足施工要求,能够有效降低压缩变形概率,减少地基沉降,在轻型材料被压实后,路基承载力将得到一定提升,可以在一定程度上减少由车辆反复荷载造成的累积变形。实际施工中的填筑范围位于桥台后5~10m,压实过程中设备机械距离桥台应超过1m,多次夯实来达到充分压实的目的[2]。
        3.4排水工作
        公路路桥沉降段在投入使用后会受到雨水的侵蚀,会对桥梁路基路面产生不良影响。因此,施工中要对公路桥梁沉降段进行排水处理,尤其是在我国降水量较多的地区,伴随着土层复杂程度提升,排水施工面临着挑战。一般情况可以选用引流法在公路桥梁周围建设排水系统,让雨水排入到其他土层当中,减少公路桥梁沉降段受雨水干预的情况。在雨水较多的地区还需重视填土的排水,设置足量的排水管和盲沟。如果沉降段水位较高,可采用碎石设计成盲沟,保证填筑台背路堤能够正常施工。
        3.5沉降监测
        沉降监测是对公路桥梁沉降段强度和稳定性的检验。由于沉降段会受到多种因素干扰,尤其是在软土路基施工中,填筑速度也会影响路基稳定性。通过沉降监测,确认路面的最佳施工时间,并计算出合理的填筑速度,采用分级填筑的方式进行路堤施工。在路堤填筑高度达到设计标高后,要在路面预压前对路基路面进行沉降监测,符合设计要求才能进行碾压。并且在路面施工完成后要经过二至三个月进行观测,沉降量应不超过15mm,再根据沉降曲线计算沉降量的实际值,与设计值进行比对,满足条件后方可保证公路桥梁沉降段的质量,避免出现各类沉降问题[3]。
        结论:公路桥梁沉降段发生沉降有多种因素,当前公路桥梁沉降段路基路面施工对这些问题都能起到一定程度的抑制效果。结合实际公路桥梁情况以及地质条件,设计科学合理的沉降段施工方案,选择可行的填筑材料,加强地基处理、台背填筑、搭板设置、排水设施以及沉降监测等环节的施工质量,就能提升公路桥梁沉降段路基路面质量,促进公路交通的稳定发展。
        参考文献:
        [1]徐国文.公路桥梁沉降段路基路面的施工技术略谈[J].门窗,2019(24):264.
        [2]秦拓.道路桥梁工程中沉降段路基路面施工技术与质量控制[J].智能城市,2020,6(24):83-84.
        [3]鲍宇豪,欧阳闻帅.公路桥梁沉降段路基路面的施工技术分析[J].黑龙江交通科技,2019,42(08):253+255.
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