戚江
黑龙江省交投峰悦投资有限公司 150000
摘要:随着经济的进步与社会的发展,我国道路桥梁建设质量稳步提升,但是道路桥梁工程中沉降段的施工与处理仍存在一些问题。若道桥沉降段的处理不符合规范,会影响施工进度,甚至降低工程整体质量。本文首先分析了问题出现的原因,随后结合经验提出了改进措施,希望为相关研究提供一定的参考。
关键词:高速公路;路基沉降;施工控制
1?道路桥梁沉降机理分析
1.1台背地基变形机理
由于沟壑处的土壤压缩性大,地基的强度、含水量以及孔隙率较大,易发生变形。与公路桥梁其他路段相比而言,桥头路段的建筑相对较高,附加应力大,因此,出现地基沉降问题的概率也较大。
1.2路堤变形机理
在道路桥梁的后续投入使用过程中,会由于行车荷载和车辆反复作用等因素,使未达到标准的密实度继续增大,直接造成地基沉降[1]。混凝土筑成的桥台与台背填土两者的柔性有所不同,前者柔性小于后者柔性。在柔性存在差异的情况下,行车荷载及车辆反复作用对这两种材料产生差异变形,导致差异沉降的出现。
1.3桥头搭板沉降问题
当路基支撑落点为桥台的牛腿时会发生弹性支撑现象,代表土体承受应力随着距离桥台的远近而发生变化,会出现土体受力不均匀的情况。从纵向的方向来看,随着车辆的动态移动,两段路基应力的峰值分别出现在车辆荷载的直接位置和搭板支撑的路基端部位置。在此原理下,当车辆在道路桥梁工程上运行时,路基发生变形程度最大,而变形最严重的区域,即搭板末端出现沉降问题更加普遍和沉降量更大。
2高速公路路基沉降产生的原因
2.1原地基处理不当
在高速公路原地基施工中,通常只是对原地面用推土机或挖掘机进行清表,没有彻底对原地基的承载力和稳定性进行检测便直接进行路基填筑。一旦原地基部分处于软土地基,在路基自重和外界荷载的作用下,软土地基就会发生沉降变形,导致地基上的路基及路面随之沉降,进而产生开裂或坍塌破坏。由此可见,原地基的稳定性是确保路基稳定性的先决条件,只有将原地基加固稳定才能保证路基沉降量在规范容许的范围内。
2.2路基填筑材料选择不当
高速公路路基填筑过程中,经常由于填筑材料选择不当导致路基产生沉降。高速公路路基填料的基本要求是强度高、水稳定性好,压实容易,最大粒径不宜大于层厚的2/3等。但在施工中,部分施工单位为节约成本,提高施工进度,会就地取材或者低价购买一些不符合要求的填料进行路基填筑,尤其是掺入了一些淤泥土、垃圾土、草根土等不合格且难以压实的路基填料。当高速公路投入运营后,在车辆荷载与自然环境的长时间作用下就会发生不均匀沉降。因此,路基填料的质量从某种程度上决定了路基的整体质量,是路基沉降最根本的原因之一。
2.3路基压实度不足
高速公路路基沉降与路基填筑时的压实度有着密切联系,压实度能否达到规范要求,主要取决于以下几个因素:首先是每层路基填筑厚度是否超标,若填筑厚度超过规范要求值或超过试验段确定的厚度值,则很难将路基压实;其次是压实遍数是否满足规定的遍数要求,施工队经常由于赶工期、赶进度、机械司机偷懒等因素导致路基压实遍数不足,进而使路基压实度达不到设计要求总之,路基压实度达不到要求,在后期各种荷载的作用下,路基就会产生不同程度的沉降。
3高速公路路基沉降施工控制技术分析
3.1设置搭板
3.1.1设置搭板方法
(1)在行车荷载和车辆反复作用的背景下,路面的厚度和刚度会发生动态变化,增加了施工难度和施工作业量。因而,为了保证搭板设置的科学性,应保证搭板设置符合道路桥梁施工的特性,在道路中搭板的高度应与路基顶面高度相同,在桥梁中搭板的高度应与桥面层底部高度一致。(2)搭板顶面的标高与正常路段路基的标高必须保持一致,使得路基与桥梁过渡更加流畅,搭板与桥台的连接更加平衡协调。
在实际的施工过程中,必须按照施工规程和施工图纸进行搭板与路面连接处的施工,保证达到设计标高,应稍微高于设计标高,为后续的反向坡施工预留一定空间。(3)道路桥梁工程沉降量的计算必须立足于施工实际,保证路线纵断面连续完整,以便测量沉降差,利用计算机技术和软件进行坡度和路基沉降量的计算,确保计算结果的精准性。
3.1.2连接桥台与搭板
(1)锚栓设置方面,应将台端附近的锚栓设置于桥台上面,保证锚栓设置科学,防止由于搭板不当而导致其纵向滑动,保证桥台与搭板连接稳定。为了保证施工质量,可以选择22号钢筋辅助进行施工,应保证钢筋之间距离合理,通常控制在75~80cm范围内。如果发生竖直锚栓影响搭板并且损坏牛腿的现象,应及时采取同步移动,限制位移以及设置水平拉杆。
(2)支座设置方面,支座应该设置在铺设了1~2cm厚度的油毡垫层搭板台层下面,道路桥梁工程根据施工需求可以选择规格为150mm×150mm的板式橡胶支座,支座之间的距离规定为80cm。(3)倒角设置方面,倒角的设置能够有效避免由于搭板移动而造成的道路路面损坏问题,具体设置方法是将牛腿边缘和台端边缘设置为倒角。(4)填缝材料的选择方面,科学选择填缝材料并保证填缝作业的质量,可有效防止雨水渗入,提高搭台与桥台的连接质量,可选择麻絮和玻璃纤维等材料作为填缝材料,直接填入缝隙,并灌注较稀的沥青完成填缝处理。
3.1.3搭板具体施工
搭板可以在道路桥梁过程选择压路机进行施工,处理在搭板混凝土顶面与基层顶面两者之间的关系,预留10cm的空间以便后续进行施工,凿除已经铺设好的碎石基层,进行沥青混凝土材料的铺设与作业,达到台背填土所应达到的强度和压实度。
3.2地基处理
为了保证桥台与桥面的稳定性,应针对产生地基侧向移位的条件,从根源上入手,选择较好的回填材料回填,保证地基刚性达到标准,通过基础控制地基侧向移位情况。其中,容易出现变形的沟壑路段土壤压缩性大,含水量与孔隙率也较大,在针对这一路段的土壤处理时,可以选择换填的方式,测量软层深度进行科学换填。应根据填土的高度来进行开挖,填土高度在4m之内的将开挖深度控制在0.6m即可,而在4m以上的要开挖1m以上。晾晒完毕的黏土进行回填,待回填厚度达到标准后再进行压实,保证压实效果。
3.3填筑后台
路堤沉降的类型多样,造成路堤沉降的因素也较为复杂,主要包括地基沉降和路基本体的压缩变形这两大类。为了控制道路桥梁工程中沉降段的路基路面沉降问题,应从导致路基路面沉降的因素出发,对桥头搭板、填料选择施工及地基处理等施工项目和环节进行控制。选择恰当的施工工艺,严格按照施工技术规程进行,选择型号合适的夯实机与压路机来配合施工,在与路基顶相距1m的位置进行反复压实作业,应选择质量达标、强度高、性能优良的填筑材料。可以修建盲沟来达到排水的目的,选择较轻的原材料,减少变形,控制路基路面沉降问题。
3.4排水设施的建设
雨雪积聚路段的路基路面由于长时间处于雨水环境,使得该路段的土壤结构遭到损坏,各类填充物结构稳定性降低,导致路基路面丧失强度和坚固性。应重视排水设施的建设,加强质量控制,全面考虑道路桥梁工程沿线的降雨量、地表水、地下水分布,科学设置沟槽与排水管道。
3.5后期养护与维修
道路桥梁后期养护工作的重要性不言而喻,能够保证路桥的整体质量,为人们出行提供便利。科学养护路基,具体应避免原有土壤遭受到过分的破坏和过重的荷载,设置草型护坡或者墙型护坡对路基坡面进行养护,防止由于风沙等恶劣天气或者其他因素对坡面产生影响,减少路基表层出现剥落或破裂的安全隐患。
4结语
综上所述,结合高速公路路基施工的相关理论,对高速公路路基沉降原因进行分析,包括原地基处理、路基填筑材料选择、压实度及路基填挖交界处理,并提出了路基沉降施工的控制策略。结论证实,只有通过不断提高施工技术水平,优化施工方案,提高各级施工人员的质量意识,加强对路基施工全过程控制,才能从根本上提高路基的施工质量。
参考文献:
[1]李娟.公路施工中填石路基的地基处理技术要点[J].科技传播,2012(14):118.
[2]乔月江.高速公路路基施工技术与管理策略分析[J].交通世界,2016(34):47-48.