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摘要:市政道路承担着城市交通运输的重要职责,其工程质量对城市经济甚至人身安全具有重要影响。然而,从已投入运营的道路中,搭板断裂和沉降沉降不均匀等情况常有发生,难以保障市政道性能。因此,应进一步提升市政道路的的施工质量,加大对道路工程沉降路段路基路面施工技术的研究力度,促进市政工程健康发展。
关键词:市政道路;桥梁工程;路基;沉降
一、沉降的危害分析
市政道路桥梁工程在我国是一项基础性的重要工程,它的建设为人们提供了更加快速安全的出行路径,为我国的经济发展作出了重要贡献。但是在市政道路桥梁的建设过程中,受到技术的限制或者施工过程的不规范,造成公路桥梁在实际运行时发生不同的隐患。例如,在施工过程中未对施工质量进行严格控制,容易在公路与桥梁的连接段发生沉降,出现搭板脱空的现象,甚至有些情况下还存在断裂的现象。由于桥梁整体结构是钢筋混凝土,最大的优势是刚度大,因此基本不会出现沉降的现象,但是公路路基通常是将土壤进行压实形成的,一旦施工技术存在缺陷或质量控制未达标准,则非常容易出现沉降,尤其是在公路与桥梁连接位置,一旦路基变形则会发生不均匀沉降的现象,沉降过多则会不同程度地影响行车安全和驾驶体验,严重时会造成颠簸,也就是跳车的问题。
二、市政道路桥梁路基沉降的原因
2.1 结构设计
公路与桥梁地基的沉降导致桥头跳车。分析表明,桥头软土是引起地基沉降的主要原因。设计图纸布置和钻孔深度不符合要求,对软土深度不了解,对软土的性质、研究范围和物理力学性质不了解,这使得桥头路堤在软土地基处理中采取了不适当的措施。另一方面,软土的理论计算方法和计算系数与软土的实际运行情况不符。如果不能满足实际需要,也会导致软土沉降。经过长期侵蚀和雨水流失,路基强度降低,也是引起沉降的原因之一。
2.2 桥台背路堤
压实度达不到标准要求。在市政道路桥梁中,几乎所有的桥梁和渠道都需要在桥台背填土,这是一个比较复杂的过程。影响工程质量的因素很多,如建筑材料、机械设备、施工顺序等,在实际工程中,填土后的表面压实度往往达不到要求,这也是造成某桥段不均匀沉降的原因。同时,道路和桥梁在日常交通过程中,由于荷载压力较大,路面发生变形。另外,由于天气、气候等自然因素的影响,容易产生沉降,破坏路面平整度。
2.3搭板原因
搭板原因导致的沉降现象与施工本身密不可分,但是通常并不常见。一方面,道路桥梁工程本身耗时较长,且存在多道复查工序,因此较少出现搭板原因导致的沉降现象,但是偶有例外发生。一般情况下,是由于支护主体的压力承受面积小,长期遭受压力,所以逐渐出现裂缝,继而诱发沉降现象。当然,也存在基于设计阶段存在的不合理现象导致的沉降问题发生,如搭板设置过低或过高,连接方向不一致,填缝材料的选择有偏差等等,这些都是人为因素导致的,应当加强施工管理方面的内容来规避这些问题。
2.4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。
三、市政道路桥梁工程中沉降段路基路面的施工技术
3.1沉降段路基软土地基加固工作
强化沉降段软土地基的加固工作,能够使伸缩缝的问题得到处理,针对防止桥头跳车问题同样十分有效。在实践过程中成效较高的软土地基处理技术包含高压喷射注浆法、振动碎石桩法、排水固结法、降低附加应力法、换土法以及超载预压法。
桥梁道路路基路面在施工的时候,浅层软土地基厚度若是高于3cm,能够用土工布进行地基土层平铺,之后进行路基材料填筑,这样就能够防止由于路堤和桥台间出现沉降差导致严重问题。如果软土层比较厚,就应当在上面修建高路堤,而软土因为回填料侵入出现侧向移动且对基桩会出现很大应力,就会造成桥台出现水平位移以及转动问题,若是出现这种问题就会对支座造成破坏,还甚至会对桥面以及桥台产生破坏,对于此种问题一定要减少回填材料以及加强地基来保证其强度能够抵抗住侧向流动。
3.2桥头搭板的设置
对市政道路桥梁工程桥头搭板的设计、施工过程中,关键是要确保搭板的稳定性。尤其是在设计阶段应当充分考虑搭板出现滑落的可能,因此在制定施工方案时应针对性地采取横向拉杆对其进行固定,同时在纵向上采取锚栓加固。另外,由于锚栓在垂直方向上可能对搭板造成一定程度的损伤,因此在移动锚栓与拉杆时应保持相同的位移确保搭板的施工质量。其次还要合理设计搭板的支座。选取油毡作为支座的底层,各板式橡胶支座之间相距80cm并呈倒角形式。同时在确保桥台稳定的前提下,尽可能减少支座对道桥的损伤,将牛腿、桥台上端也设计为倒角形式。另外应充分考虑水分对公路桥梁的侵蚀作用,因此要对连接处的缝隙进行填充,通常使用的材料有沥青、油浸甘蔗板等,完全填充后再使用沥青对其表面进行覆盖以增强密闭性。搭板的长度应根据桥头的设计坡度来确定,同时保证其合理的强度,满足实际运行时车辆荷载的需求。
3.3地基处理
为了防止出现跳车的情况,还应该要做好桥背软地基的处理工作。在实际实施的时候应该要依照实际情况选择合适的技术提高其地基承载能力和稳定性,使其路堤和桥台之间的沉降差异能够有效降低,最终控制好沉降变成的问题。对于一些水分含量比较高以及土壤孔隙相对比较大的沟壑地区应该要使用换填土的技术实施,厚度依照软土的厚度确定。要是厚度小于4米的话可以将开挖的深度设计成为60厘米;要是厚度非常大,就要将开挖的深度增加,通常都是要超过一米。或者也可以将其挖出之后晒干再进行回填,或是直接使用石灰土实施回填。对于一些软土厚度比较大的地基在施工的时候会加入一些填充材料,这样地基就会出现挤动情况,使桩基的压力增大,由此桥台就会发生位移,这时候就应该要将地基的刚性增强,比如可以使用粉喷桩方式。
3.4后台填筑
桥面铺装引起路基沉降的主要形式有公路基层和路面的压缩变形和地基沉降。一般来说,前一种形式不会被处理,因为它不会产生太大的影响。但对于后者来说,其外观的一个主要原因是填充材料和材料本身的质量。一般来说,轻质填充材料可以有效地减少地基沉降,减小压缩变形的范围。填料在实际压实后,其压缩模量也会相应提高,在多次荷载作用下会产生较大的累积变形。
3.5路基路面排水施工技术
在道路桥梁沉降段路基路面施工中,积水也会影响路基的稳定和承重,所以必须加强对路基路面的排水处理,通过排水加固的方式来提高路基路面的强度和承受能力。常见的排水措施有设置截水沟、边沟和急流槽等,或者设置地表排水管、利用混凝土预制板加固沟渠。一般在通过地面和地下排水沟的设置时,需控制好管道和沟渠的长度,避免长度过长而使水流集中,影响水流的及时疏通和分流。在排水处理问题上还要结合当地实际地质地形与水文情况来确定方案,遵循预防为主和就近取材的原则,通过排水加固措施的应用及时将积水排出,降低积水对路基路面的破坏。
四、市政道路桥梁工程中沉降段路基路面的施工技术方法
4.1 完善道路桥梁沉降段的结构形式
目前,我国市政路桥沉降段搭板设计尚无统一标准,导致施工人员在施工中往往根据实际情况和自身施工经验,无法按照统一标准进行施工。为改善路桥沉降段的结构形式,在实际施工中,有必要根据桥头路堤、桥头沉降、交通需要等因素设计搭板长度。施工人员还可以采用土工格栅技术等多种技术,通过施工工艺可以减少路基填土的位移,防止土层的侧向移动,从而提高整个路基的稳定性,减小沉降范围。
4.2 规范路桥沉降段的地基与路基
为了规范路桥沉降段的地基和路基,沉降段的路面基础应具有较强地承载能力,以保证交通不会导致路面沉降。为了提高路面基层地承载能力,可以采用土工合成材料加筋路堤的方法。另外,路桥沉降段路基,要求路面路基设计符合国家要求和标准,路基沉降小于10cm,沉降幅度差小于5cm。
五、结语
综上所述,市政道路桥梁工程沉降段路基路面施工十分重要,对整个市政工程的建设影响至深。因此,有必要严格控制施工质量,从搭板和路基基底的设置上,尽量减少沉降造成的不利影响对施工、堤防施工和含水量等方面进行管理控制,有效提高市政管理水平路桥工程质量,促进市政工程长远发展。
参考文献:
[1]司家强.市政道路桥梁工程中沉降段路基路面施工技术分析[J].装饰装修天地,2020,(11):266.
[2]周宇.市政道路桥梁工程中沉降段路基路面施工技术探究[J].建筑与装饰,2020,(19):87.