路桥过渡段路基路面施工技术

发表时间:2021/6/29   来源:《城镇建设》2021年2月(中)5期   作者:黎鹏
[导读] 路桥是道路交通的重要组成部分,其过渡段的处理好坏,会影响工程整体质量。

        黎鹏
        岳阳市公路桥梁基建总公司  湖南省岳阳市  414000

        摘要:路桥是道路交通的重要组成部分,其过渡段的处理好坏,会影响工程整体质量。文章结合实际工程,分析了路桥过渡段路基路面施工难点,阐述搭板设计和过渡段施工技术要点,并总结施工注意事项,以供参考。
关键词:路桥工程;过渡段;路基路面;技术要点;注意事项
0前言
        路桥过渡段,就是道路和桥梁衔接时的特殊地段,是控制不均匀沉降的关键[1]。实际工程中,由于路基和桥台的材料不同、刚度不同,承受的荷载也不同,车辆运行过程中容易造成路基沉降现象,影响行车舒适度。对这一问题的处理,一方面从设计入手,例如采用搭板方案;另一方面从施工入手,严格控制材料和工艺质量。以下结合实践,探讨了过渡段路基路面施工技术的应用。
1.工程概况
        以某路桥工程为例,全长为4.2km,道路等级为1级,采用双向四车道,设计行车速度为60km。其中,桥梁结构采用8×25m的预应力箱梁,双幅、分离式,每一幅的宽度为13.5m,设计桥面铺装厚度为10cm。在桥台处,设置长度为8m的搭板,以提高过渡段工程质量,防止出现桥头跳车现象,延长路桥的使用寿命。
        在过渡段,搭板设计的作用有:①行车过程中,会对路面产生荷载,搭板可以均匀荷载,促使路面受力平衡;②在过渡段,桥头会出现反向坡度,搭板设计时可设置另一个反向坡,从而减小沉降量;③搭板和反向坡的组合,能减小搭板底部承受的拉力和应力,提高路桥整体稳定性。本工程在搭板设计中,长度为6m,宽度为13m,厚度为35cm,混凝土等级为C35;在搭板上方,设置15cm水稳碎石基层和10cm沥青混凝土路面。

图1 路桥过渡段的示意图
2.路桥过渡段路基路面施工难点
2.1 软土处理
        过渡段经常遇到软土地基,众所周知软土的含水量大、承载力低,是一种不良地基类型,必须进行处理加固。施工时,如果地质勘察不到位,不了解软土地基的厚度、力学性能,以及地下水条件,就会导致沉降量的估算出现错误,继而影响沉降和变形值。因此,施工前必须了解软土地基的特征,然后采取合适的处理方案,例如强夯法、预压法、换填土层等,提高地基的强度和承载力,才能进入下一道工序。
2.2 结构刚度差异
        路基和桥梁两端在过渡段衔接,一般情况下桥梁采用钢筋混凝土结构,而路基和路堤采用砂石材料。这两者的材料不同,结构刚度不同,通车后在荷载作用下的沉降量也不同[2]。如果没有控制好塑性变形量,随着路桥使用时间延长,路基路面的变形会越来越严重,甚至造成桥梁结构破坏。
2.3 填料质量控制
        过渡段施工时,由于地基土质结构类型复杂多样,填筑施工也是一个难点,应结合现场实际情况确定工艺方案。从填料种类来看:首先,选用的填料应该能减小过渡段的刚度差异,实现缓慢、均匀过渡的效果;其次,填料要具有良好的排水性能,能及时排出路面积水,避免侵蚀路基结构;最后,填料容易获得,不会显著提高施工成本,方便填筑和碾压作业。
3.搭板设计和过渡段施工技术要点
3.1 搭板设计
        本工程过渡段采用搭板设计方案,搭板是刚性结构,台背回填是柔性结构,施工重点是将这两者有机结合,发挥出土工格室的荷载分散作用,保证搭板的可靠性。首先,土工格室的设计,焊距为40cm,高度为10cm,进行填筑施工,和楔形区形成搭板结构,实现刚性和柔性均匀过渡。其次,搭板设计时,布设间距为1-2m,将斜率控制在1:1内,使用铆钉进行加固,并且设置柔性支撑[3]。最后,为了防止搭板开裂,将搭板设置在基层以下,根据面层和基层的厚度,来控制搭板的埋设深度。
3.2 搭板施工
        搭板施工时,搭板顶面和路面标高持平;或者预留反向坡度,减小反向坡引起的沉降差值。施工技术要点有:①桥台和搭板的交界处,使用填缝材料处理,本工程中使用的是玻璃纤维类,然后灌注沥青进行封闭,提高整体质量。②搭板顶层施工时,如果路基的基层厚度小,应使用水泥碎石进行充填,保证搭板顶层的强度。③调整垫层底模的标高,彻底清除杂物和虚土;主筋需要接长时,采用焊接工艺连接;最后检查模板的强度,确保不变形移位,才能浇筑垫层混凝土[4]。
3.3 过渡段施工
        1)机械配置。过渡段施工前,先选择试验段进行填料填筑和压实,确定最佳技术参数,为后续施工提供指导。结合本工程情况,最终确定机械设备包括:发电机1台、运输车2辆、翻斗车1辆、压路机1台、振捣棒2个等。
        2)土工格室。土工格室施工时,对相关材料进行验收,要求具有合格证和质量检验报告,并规范抽样后进行实验室检测。本工程中,土工格室的高度为10cm,强度为25MPa,模量为650MPa,脆化温度为-50℃。
        3)路基填筑。路基填料施工时,应该核算土壤的承载能力(CBR),将计算结果和标准值相比较,根据差异大小来选择合适的填料。例如:两者的差异<30cm,填料施工后路基的CBR值要>8;两者的差异>30cm,填料施工后路基的CBR值要≤8。按照这个标准,可以选择的填料有砂石、石灰、粉煤灰等;填筑施工应分层作业,每一层的填筑厚度在30cm以内;然后进行碾压,当压实度≥95%再进行下一层填筑施工,直至达到设计标高[5]。
        4)填料压实。压实前,分析地基的力学参数和性质,了解土壤粘结力大小,然后采取合适的处理方案,最大程度上减少对压实作业的影响。机械碾压过程中,合理选择压路机设备,控制好运行速度。一般情况下,第1遍碾压的运行速度≤3km/h,随后可适当上调速度,但不宜高于5km/h,共计碾压10-12遍。碾压作业完成后,检测压实度指标,并核算压实后的CBR值;如果不满足压实度要求,继续进行碾压。
        5)张拉铺设。为保证土工格室铺设作业顺利进行,首先对一侧进行张拉,然后使用填料进行固定,相邻的土工格室之间,使用插销进行连接。值得注意的是,该部位在碾压时,应该比其他部位多1-2次,避免差异性沉降[6]。
        6)质量验收。①搭板施工时采用钢模板,按照2%的比例进行抽检,确保模板的外观和质量合格。②过渡段施工的各个环节,均采用三检制度,前一道工序不达标,在限期内及时整改,整改达标后才能进入下一道工序。③对关键部位和环节进行现场监督,采用旁站监理的形式,例如搭板表面应平整,相邻板之间的缝隙填充密实等。④压实度检验标准见表1。
表1:路基工程压实度检验标准

4.现场施工中的注意事项
4.1 压实作业
        对过渡段进行压实,采用分层压实法,每一层的厚度在15cm以内,严格按照规范流程压实,不能按照个人经验作业。使用机械设备时,注意保护周围构筑物,尤其是靠近桥台的位置,应使用小型设备,缓慢进行压实。压实前,测量填料的厚度、含水量、平整度,压实后再次进行测量,从而评价压实度指标。此外,压实作业完成后,委派专人进行养护,使用湿砂或稻草,延长结构寿命。
4.2 路面排水
        过渡段路面排水是一个重点,合理的排水方案能减小地表径流,防止水体渗透,从而保障路面和路基结构质量。应开展详细的水文地质勘察,了解地下水位深度、区域降水量,来设计排水方案。布设排水系统时,主要有盲沟、排水沟、排水管道等,应根据积水概率大小进行选择,将两种或多种排水方式结合起来,可提高排水效率。施工期间,还要做好道路横向、纵向排水措施,及时排出积水、防止雨水下渗,从而延长路基路面的使用寿命。
5.结语
        综上所述,路桥过渡段因沉降值差异,很容易出现桥头跳车现象,是施工中的一个重点和难点。文章结合工程案例,介绍了搭板设计和过渡段施工技术要点,并且关注压实作业和路面排水。希望通过本文,为路段过渡段施工提供借鉴,提高工艺技术质量,保证工程的安全性和稳定性。
参考文献:
[1]李丽霞.刍议路桥过渡段搭板及台背回填施工技术[J].中华建设,2020(29):156-157.
[2]张振忠.路桥过渡段路基路面设计与施工技术探讨[J].四川建材,2020,46(2):154-155.
[3]王吉.路桥过渡段路基路面搭板施工技术[J].建筑·建材·装饰,2020(20):46-47.
[4]朱士腾.探讨市政路桥过渡段路基路面施工技术[J].建筑工程技术与设计,2020(17):3826.
[5]安浏彬,袁芳芳.小议加筋土处理路桥过渡段施工技术[J].卷宗,2018(2):215.
[6]孙兵雷.试分析公路桥梁过渡段软基路基的施工技术[J].建筑与装饰,2020(7):94.
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