市政道路桥梁工程沉降段路基路面的施工技术研究

发表时间:2021/8/6   来源:《建筑实践》2021年4月10期   作者:邹益
[导读] 随着我国市政道路桥梁工程施工规模的增大,路基路面施工过程中的下沉问题也受到人们的高度关注。

        邹益
        32072119840222****
        汕头市建安(集团)公司515041

        摘要:随着我国市政道路桥梁工程施工规模的增大,路基路面施工过程中的下沉问题也受到人们的高度关注。基于此,本文重点针对市政道路桥梁工程中沉降段路基路面施工技术进行了详细的分析,旨在进一步提升现阶段市政道路桥梁工程的施工质量,以供参考。
        关键词: 路基路面;道路桥梁;沉降段;施工

        前言:市政道路桥梁工程的不断完善关系到我国的基础民生建设,作为发展国民经济的先决条件,市政道路桥梁工程的重要性毋庸置疑。在道路桥梁工程中,沉降段路基路面的工程质量将会直接影响道路桥梁的运行效果,只有通过高质量的道路施工才能够避免沉降段出现严重的道路事故。因此,有必要对沉降段路基路面施工专门进行研究。
        
1市政道路桥梁沉降带来的影响
        如今,由于经济的高速发展,人们对道路工程的依赖程度越来越高,市政道路桥梁工程的建设规模也因此而不断扩大。因为道路建设速度过快,所以在市政道路桥梁工程中容易出现各种质量问题,而道路桥梁沉降便是出现次数较多的一种道路质量问题。道路桥梁沉降将会对施工品质带来非常大的影响,例如在出现道路沉降问题之后,就有可能导致市政路面出现断裂的情况,从而对过往车辆的正常行驶留下安全隐患。如果车辆在行驶过程中并没有及时规避道路沉降区域,就会发生车辆跳跃的情况,从而影响到行车期间的驾驶稳定性与舒适度,在冰雪路面下则会严重影响行车安全。在各类交通安全事故中,道路沉降导致的交通事故不在少数。而且道路沉降还能够在一定程度上影响道路的使用寿命与质量,因为在沉降段行车时,过往车辆会出现跳车问题,此时道路就会因为车辆跳跃时产生的冲击力而提高冲击负荷,长久以往便会导致道路桥梁在冲击力的影响下缩短使用寿命。

2市政道路桥梁沉降段路基路面产生的原因分析
2.1坍塌问题
        坍塌问题出现的主要原因便是路基路面土质结构过于软弱。土质软弱问题是导致坍塌问题的主要原因之一,若土质结构过于软弱,就会导致土质结构出现受力不均匀的问题,此时便会产生相对较大的剪切力,从而影响到道路桥梁的承载能力。在市政道路桥梁工程中,沉降段路基路面的施工难度非常高,例如在雨水天气下,经过雨水浸泡后的路基路面其施工难度就会大幅提高。
2.2 台背地基变形
        通常情况下,很多道路桥梁工程都会在多沟壑地区进行道路施工,在这种地质条件下,将会导致地基变形问题的发生概率得到显著提高。这是因为沟壑地区地基强度相对较低,并且地基含水量也会有所提高,此时土壤相互之间便会留有相对较大的缝隙。在这种情况下进行施工,就容易在路基填筑的过程中受到外界荷载影响,从而导致路基变形的问题出现,影响路基质量。
2.3 路基路面凹凸问题
        在市政道路桥梁工程中,路基路面平整性是判断道路施工质量的重点内容。由于沉降段路基路面具有土质软弱的问题,所以施工方在施工过程中需要针对土层进行夯实处理,如果路面土层经过夯实无法满足密实性要求,就容易在车辆的长期碾压中出现路面凹凸的情况,从而对车辆的正常行驶带来影响,车辆在此类道路上行驶时,不仅会加速汽车轮胎磨损,还会影响到驾驶过程中的安全性。除此之外,在施工时,沉降段路基路面对于工程材料有极为严格的规定,只有保证材料质量,才能保证沉降段路基路面的施工效果,如果材料出现质量问题,就会对路基路面的质量留下缺陷,例如材料高低温控制质量存在问题,就会导致路面出现膨胀的问题,进而演化成为路面凹凸现象。
2.4其他原因
        在沉降段路基路面的施工阶段,因为施工周期相对较长且烦琐,所以必须加强对道路搭板的设计优化,如果设计不够合理可能会导致连接方向出现问题,而且搭板的水平高度、填缝材料等问题同样有可能导致沉降问题的发生。除此之外,如果施工路面的下方存在地下水,则在地下水的长期流动下,路基路面的下部土层将会被地下水渗透,从而造成土层流失,进而引发路面沉降。

3工程概况
        某市政道路桥梁工程为使桥头处路基保持稳定与密实,有效控制工后沉降,设计在桥头处加设过渡段,即路桥过渡段,对这段落的路基进行特殊填筑,具体的填筑范围为:从地面线开始,由桥台的台后3m按照1:1.5的坡度不断回填到路基的顶部。现以该工程为例,对其路桥过渡段的施工做如下分析。



4过渡段施工
4.1填筑材料
        过渡段填料以级配砂砾石为主,其颗粒当中,细长和扁平颗粒实际含量应控制在20%以内,同时级配要满足下列要求:1#级配:50mm筛孔通过率需达到100%,40mm筛孔通过率在90%~100%范围内,20 mm筛孔通过率在65%~85%范围内,10mm筛孔通过率在45%~70%范围内,5mm筛孔通过率在30%~55%范围内,2mm筛孔通过率在15%~35%范围内,0.5mm筛孔通过率在10%~20%范围内,0.075mm筛孔通过率在4%~10% 范围内;2#级配:40mm筛孔通过率应达到100%,30mm筛孔通过率在90%~100%范围内,20mm筛孔通过率在75%~95%范围内,10mm筛孔通过率在50%~70%范围内,5mm筛孔通过率在30%~55%范围内,2mm筛孔通过率在15%~35%范围内,0.5mm筛孔通过率在10%~20%范围内,0.075m筛孔通过率在4%~10%范围内;3#级配:30mm筛孔通过率达到100%20mm筛孔通过率在85%~100%范围内,10mm筛孔通过率在68%~80%范围内,5mm筛孔通过率在30%~50%范围内,2mm筛孔通过率在15%~30%范围内,0.5mm筛孔通过率在10%~20%范围内,0.075mm筛孔通过率在2%~8%范围内。
4.2填筑方法
        (1)在施工开始前,对桥头处路基进行排水处理,避免水流对填土造成冲刷与浸泡。
        (2)桥台与挡墙基础实际强度达到要求后,开始对台后进行填筑,基床和路堤本体所用填筑材料,及其压实度要求都和一般路基段完全相同。
        (3)过渡段和相邻的路基及桥台都在水平分层的基础上进行同时填筑。
        (4)为了使过渡段填筑时桥台和挡土墙都保持稳定,在挡墙后方2m与桥台处,需使用人力与小型机具进行填筑,而在桥台周围2m之外,可使用大型机械设备进行分层填筑和碾压,此时的分层厚度及密实度要求都和2m之内完全相同。
        (5)填筑施工中应注意以下几点: ①过渡段施工开始前,需将桥台基坑中的积水排除干净,并在基坑地面下部采用强度等级为C10的混凝土进行回填,使基坑的底部和侧壁保持密实,没有虚土; ②过渡段和台后相距3m的范围内采用强度等级为C10的混凝土进行基层施工,并在基层的顶部设置横向坡,以利排水,最后将基层的底部夯填至密实状态; ③按照设计要求,在对过渡段进行分层填筑
之前,需要在台背处认真做好防水层的设置,使其与台背相紧贴,层厚按15cm控制。
4.3碾压成型
        碾压施工中需要用到的机械设备以工艺试验结果为依据确定,在没有特殊要求的情况下可使用振动碾,在大型机具无法达到的位置,需使用小型夯机来碾压,以平板振动夯为宜。在碾压过程中应严格遵循从两侧到中间、先静后振、先轻压后重压、从慢到快等基本原则。在静压过程中,碾压速度按2km/h严格控制,而在强振压过程中,碾压速度按5~6km/h范围控制。在碾压过程中,压路机不可在作业面上进行转弯与调头,否则将使填料产生位移。碾压中还要防止过多强振压,否则将使填料变得松散而产生离析。根据以往的施工经验,先连续静压3遍,再弱振压3遍,然后强振压1遍,最后进行静压收光,碾压时安排专人用工具对集料窝进行处理,同时适量洒水,使表面达到板结与收光。另外,碾压时,相邻碾压带之间还要保持轮宽1/3左右的重叠,确保边缘部位和加宽部位都能得到充分碾压。
4.4施工注意事项
        (1)完成筛分处理的填料,按照其编号进行分开堆放,禁止混填,否则将使配合比失真。
        (2)对填料进行振动碾压的过程中,填料实际含水量应尽可能接近最佳含水量,由于对填料进行拌和、运输和摊铺时其含水量要产生损失,尤其是在气温较高的季节,所以在拌和过程中应增加一定含水量,实际增加的数量按1.5%~2.0% 控制。
        (3)每完成一层过渡段填料的填筑和碾压,都要进行检测,若检测发现 K30的值无法达到要求,则可以静置2~3d,使其自然板结后,K30的值可以上升20% 左右。基于此,若在完成碾压立即进行检测,则基床表层的K30的值达到160MPa /m以上即可,而基床表层以下部分的K30的值达到130MPa/m以上即可。
        (4)将过渡段填筑好以后,对路堤的顶面进行精细修整,确保路拱达到平顺,防止积水。对于两侧与椎体的护坡土,其加宽处要在刷坡的过程中一同刷去,同时做好边坡的防护,避免受到雨水的持续冲刷对路堤边坡造成破坏。
4.5质量控制要点
        在实际的施工过程中,为切实保证质量,应注意以下质量控制要点。 (1) 过渡段施工工艺需要通过专门的试验来确定。(2)在过渡段施工中使用的填料及原材料都要满足设计提出的质量要求,对于级配碎石,其选料标准需要满足级配、规格与材质等方面的要求。(3)对于两端过渡段,其填施工必须保持对称,同时需要和相邻的路堤施工保持同步。(4)在与桥台相近的部位应进行分层填筑,并由人工使用小型机具进行分层碾压,保证填料的密实度。(5)所有试验与检测设备都应做到计量准确,未经计量和计量不合格时均不允许在施工中使用。各项测试数据都应真实准确,真实反映出现场的具体情况。(6)施工应严格按照经试验确定的方法和工艺进行,施工中不可违规,以免产生质量问题。(7)所有从事试验检测的专业人员都要持有上岗证,并严格实行持证上岗。

结语:
        总而言之,经济的高速发展使我国的道路里程数在近些年明显增加,在施工期间,沉降段路基路面的施工质量非常关键,所以应该专门针对沉降段路基路面制定解决方案,保证道路质量。相信随着越来越多人了解到沉降段路基路面施工的重要性,市政道路桥梁质量一定会变得更好。

参考文献:
        [1]郑华君.市政道路桥梁工程中沉降段路基路面施工技术的应用[J].黑龙江交通科技,2020.
        [2]魏显巍,鲁方斌.市政道路桥梁桥梁工程中沉降段路基路面的施工技术[J].城市建设理论研究:电子版,2020.
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