摘要:在我国社会经济快速发展的背景下,交通运输行业得到了极大的发展,对公路桥梁交通通行的需求越来越高。因此需要严格把控公路桥梁的施工质量,而其中沉降段路基路面施工对其整体建设水平具有较大的影响。因此本文主要阐述公路桥梁沉降段施工的必要性,分析公路桥梁沉降路基路面施工的常见问题,并提出相关处理技术,以提高公路桥梁的施工水平,为相关建设工程提供相应的借鉴和参考。
关键词:公路桥梁;沉降段;路基路面;施工处理
1 公路桥梁沉降段施工的必要性
公路桥梁是我国道路交通体系中重要的组成部分,在商品经济快速发展的过程中,发挥了尤为关键的作用和功能。其中沉降段路基路面施工作为其施工中的重点内容,是奠定公路桥梁安全性和稳定性的良好基础。公路桥梁沉降段,简单的说就是公路与桥梁连接的地方,是从公路过渡到桥梁的重要位置,该部位的施工质量不仅是行车通畅的基础,更是行车安全的保障,是公路桥梁施工质量好坏的关键指标。
2 公路桥梁沉降段路基路面施工的常见问题及原因分析
2.1 台背回填材料不当及压实不足
台背填料选取不当和压实不足是我们施工中常常出现的问题,此问题极易引起路基的不均匀沉降。若选取的材料强度不够或摩擦角过小,使得路基的承载力和抗剪能力不够,在自身重量和外界荷载的作用下容易造成沉降。而台背位置又比较特殊,在机械压实过程中不易被碾压到,很难将填料颗粒间的空隙完全消除。这样,在路基路面自重和车辆荷载的长期作用下,填料逐渐被压缩密实,产生路基沉降。
2.2 软土地基处理不当
桥头沉降很大部分原因是由于地基土质不良,施工过程中又对软土地基处治不当造成的。桥梁通常位于沟壑地段,土基常年浸泡在水中,此类土天然孔隙比和含水量较大,而且压缩性高、渗透系数小、抗剪强度低,在此类软土上填筑台背,极易产生沉降。而且桥头路基的填筑高度通常都较高,使得地基所承受的附加应力也较大,再加上行车荷载的作用,更容易产生地基沉陷,且沉降时间持续较长。如果再对地基的探测及物理力学性质的研究出现偏差,还会导致软土地基的处治方法不当或处治遗漏。
2.3 搭板设置不合理
在我国公路桥梁沉降段施工过程中,通常采用搭板的结构形式来处理,其主要目的就是降低公路与桥梁之间的刚度差异,防止沉降不均匀的现象发生。但是,若搭板设置不合理,也会造成跳车现象。这主要有三方面原因:一是搭板强度不够,荷载作用使其断裂而引起桥头线形突变;二是长度不足,施工中路桥间填土高度不一样,产生较大的相对沉降量,使得搭板长度不足以起到顺接作用;三是搭板与桥梁伸缩缝处衔接不好,施工过程中操作失误、控制不严造成平整度较差。
2.4 刚柔突变引起沉陷
在具体的公路桥梁沉降段路基路面施工中,由于路面的刚度不同,其在跳车处所产生的振动效果也不同,刚性材料对能量的吸收要比柔性材料小。由于结构物桥台是钢筋混凝土浇筑而成,整体刚度非常大,属刚性体;而与其相连的道路刚度较小,属柔性较大的塑性体。二者之间显然存在着较大的刚度差,这必然引起他们间产生较大的刚度突变和较大的塑性变形相对差,即引起明显的沉降现象。
3 公路桥梁沉降段路基路面施工处理技术
3.1 选择适当的回填填料和压实工艺
在公路桥梁沉降段路基路面施工中,由于回填填料的不合理,极易导致路面出现沉降。因此,在实际的施工过程中,需要选择适当的回填材料。
因为公路桥梁沉降段的路基路面地质要求与其他工程路段相比具有较大的差距,因此在选择填料时,应尽量选择摩擦角大、强度高的填料,保障回填的压实度符合工程设计要求;其次施工单位要开展多种填料的土工试验,综合对比后确定最终填料的选取,并且在土工试验过程中,应当以渗水性能和干容重等为参考结构。透水性较好的材料,能减轻雨水的危害,使从台背缝隙中渗入的雨水顺利的沿排水管或盲沟排到路基外,这样也有利于改善压实性能,从而最大限度的保障公路桥梁沉降段路基路面施工质量,提高填土的压实度。
影响压实效果的因素很多:含水量、填层厚度、压实机械的类型、碾压遍数等等。首先,压实要在填料处于最佳含水量的情况下进行,以取得最好压实效果;其次,压实机械的类型、压实遍数和分层填筑厚度也至关重要,应通过具体试验来确定。在实际的施工中,如果填料含水量过大,可采用翻松晾晒来降低含水量;如果含水量过小,则可浇洒适量的水后再进行压实。台背回填应采取分层摊铺分层碾压,每层虚铺厚度不超过15公分。与路基的衔接处应开挖台阶,必要时还需铺设土工材料(土工格栅)等。压实尽量选择大型压实机械,在不能使用大型压实机械的情况下,要采用小型振动压路机或蛙式打夯机,以保证边角处的压实效果,确保回填质量。对于高填方段还应进行沉降位移观测,以备后患。
3.2 桥台软土地基施工处理技术
桥头沉降大多是由软土地基引起的,针对此处施工质量问题,需要采取有效的桥台软土地基处理技术进行解决,而软土地基加固是处治地基不均匀沉降最有效也是最关键的方法。对软粘土而言,可采用排水法来使其固结,如通过设置塑料排水板来改善地基的排水条件,使地基承受附加荷载后,大大加快排水固结过程,进而提高地基强度。对于软弱地基而言,除了常规的排水固结措施外,目前国内已有换土法、超载预压法、注浆加固法、深层搅拌桩法、振动碎石桩法和挤密砂桩法等方法。在实际施工中,要结合现实情况合理选择软土地基处理技术方式,以避免公路桥梁沉降段发生路基路面不均匀沉降,影响公路桥梁通车的安全性和舒适性。
3.3 合理设置搭板
在公路桥梁沉降段路基路面施工活动中,通过合理设置搭板可以有效的避免其沿数值方向发生滑落,也能够把柔性路堤出现的较大沉降慢慢的过渡到刚性结构上。为防止发生桥头凹陷,导致路基路面不平整,保证搭板的整体性,在施工中必须注意预埋筋和拉筋的位置,严格按照设计规范施工。
除此之外,如果桥头与搭板之间的连接出现缝隙,施工人员需要立即采用适当的填充材料进行填补,防止出现雨水渗漏等不良质量通病。
3.4 采用刚柔过渡段法
桥台多数是由钢筋混凝土浇筑而成,是刚性体,而路基一般是柔性较大的土填筑而成,是强塑性体。显然路基与桥台之间存在着较大的刚度差,这个刚度差的存在必然引起路基与桥台之间产生较大的相对变形差和较大的刚度突变。所以台后回填物应使用刚度介于路基土和结构物材料刚度之间的某种材料,并沿长度方向变化其厚度,也即台背回填与路基接头采用一定的倾斜角相连接,台后回填远薄近厚,使台后回填整体刚度沿路线长度方向逐渐变化,从而实现台背回填的刚柔过渡。在实际施工中,我们往往是在邻接搭板的路堤一定长度内采用不同的改良方法过渡,使衔接点至路堤方向的沉降量形成一段渐变的过渡段。在材料的选择上,多数采用水稳性好的材料:二灰土、水泥稳定碎石等,并可在层间设置一层加筋网。沥青混凝土路面与桥头搭板相接时,为防止路面产生反射裂缝,可于上、中面层间铺设一层土工布。过渡板与桥头搭板相接处的接缝内设置螺纹钢筋拉杆。
4 结语
综上所述,对于公路桥梁的沉降段路基路面施工,出现不均匀沉降现象是比较常见的一种质量通病,对行车安全和通行效率会产生极大的影响。因此相关施工单位及施工人员需要深刻认识到公路桥梁沉降段路基路面施工的必要性,分析出现施工质量问题的主要原因,并有针对性的选择合适的处理措施,预防公路桥梁沉降段路基路面发生质量问题和安全隐患。解决公路桥梁沉降段路基路面的沉降问题对改善公路使用性能,减少交通事故的发生有着极其重要的意义。
参考文献:
[1]唐涛.公路桥梁沉降段路基路面的施工技术应用分析[J].四川水泥,2019(11):47.