道路桥梁工程中沉降段路基路面施工技术探讨

发表时间:2021/8/27   来源:《城镇建设》2021年第4卷10期   作者:马铭泽
[导读] 在社会经济发展中,道路桥梁是其基础工程项目,具有重要的交通枢纽功能。
        马铭泽   
        北京市鑫旺路桥建设有限公司   北京100000

        摘要:在社会经济发展中,道路桥梁是其基础工程项目,具有重要的交通枢纽功能。随着道路桥梁的投入运营使用,桥头跳车、台后沉降等问题逐渐显露,一定程度造成了各种安全事故的发生,大幅度降低了人们出行的舒适性与安全性。为了更好地保障道路桥梁工程施工质量,施工单位需要高度重视沉降段施工,掌握沉降段路基路面施工问题,并联系实际情况有效运用相关施工技术,实现高效施工的同时,有助于降低道路桥梁使用过程中的风险隐患。
关键词:道路桥梁;地质沉降;路基路面施工
引言
        随着城市化进程的不断推进,各种道桥建设项目也在不断发展,为进一步提高城市交通便利度提供了基本保障。施工前,对城市道桥建设项目进行严格的地质勘察分析,是形成项目方案、提高管理效能的重要前提。对一些地质结构较弱的区域进行路基路面施工时,应注意控制其质量和承载力,充分考虑实际使用需求,选择高强度的原材料和工艺手段,以提高道桥的施工水平,切实保证道路桥梁在使用过程中的安全,延长使用寿命,促进道桥基础施工技术的发展。
1 道桥沉降的主要危害
        我国国土面积较大,在不同城市区域修建道路桥梁时所面临的地质环境和施工要点也有一定差异,因此,应注意软弱地基与地质沉降造成的危害。一般情况下,道桥施工中的沉降会引起结构变形等问题,对道路桥梁的实际承载力会产生一定的负面影响,甚至在使用过程中出现安全隐患。路面发生沉降的区域及其他位置会形成一定的高程差,车辆在此行驶时,由于没有减速控制,轮胎部分承受的压力较大,有可能出现加剧磨损、颠簸甚至爆胎现象,不利于车辆运行安全。在道桥工程中,路基路面发生沉降损坏时,通过建筑结构的传导性作用,使道路桥梁的整体结构出现应力变化,甚至在桥梁和路面上出现变形断裂,这是一个危害性较大的工程安全问题,必须结合实际应用和地质环境进行严格控制。
2 道桥路基路面沉降的影响
        2.1 路基路面凹凸
        在施工企业建设市政道路桥梁之前都会事先对路基路面开展平整度检测工作,并且还会对沉降段的路基路面进行夯实处理。但是,因为沉降段路基路面的土质都比较疏松,因此,路基的密实度可能达不到预期的需求。这使得其在经过车辆长时间的碾压之后,就极易出现路面凹凸不平的问题,严重的甚至还会造成车辆的磨损。此外,建设材料在沉降段路面的建设过程中也是具有不可或缺作用的关键组成部分之一,因此,建设企业一定要对建设材料抱有高度的重视和关注,假如施工企业采购的建设材料不符合施工方案的要求,就非常有可能会导致路面出现过度膨胀和收缩的问题,严重的甚至还会导致路面出现大面积的凹凸问题。
        2.2 桥头搭板设置不科学
        当前部分公路桥梁工程路基处理倾向于选用搭板结构设计,这一方式可以有效缩小公路与桥梁之间的刚度差异,避免因刚度差异过大所引起的不均匀沉降现象,同时使路基强度有所提升,有效避免沉降引发交通事故。在实际的公路桥梁施工建设中,搭板设计需要考虑很多因素,而部分工程企业在搭板设计时考虑不全,导致桥头搭板设置不科学,造成路基沉降。正确的搭板设置方式是在搭板的一端经枕梁支承于路基,另一端支承于桥台牛腿处。实践经验表明,搭板和桥台路基的距离越近,整体结构的承受应力就会越小,如果在施工时搭板和桥台路基的距离控制不当,可能导致搭板处路基受力不均,引发沉降。
        2.3 威胁驾驶员、行人的生命安全
        市政桥梁可为车辆和行人出行提供便利,有助于降低道路路面存在的交通方面压力,针对道路路面交通实行有效疏通,便于行人顺利出行以及车辆正常行驶。市政道桥相关沉降段对应路基路面缺乏稳定性,在承载力方面出现改变后可能导致地基对应土体结构发生变化,而土层结构受损后容易引发土层出现位置移动,导致路基路面出现明显沉降表现,引发路面塌陷表现。由于道桥对应路基路面表面相对平整,在沉降早期难以观测出路面塌陷情况,故车辆驾驶员及行人难以提前预测道桥出现沉降的位置和时间,可能仍然在轻微塌陷路面正常行驶。不过,很多道桥地基容易忽然出现塌陷表现,干扰道桥相关路基路面对应交通运行情况,容易引发交通事故,影响车辆驾驶员和行人身体健康以及生命安全,导致人身健康及财产受损。
3 市政道路桥梁工程中沉降段路基路面的施工技术
        3.1 搭板设置
        为保证桥头搭板设置质量符合对应标准要求,需做好积极控制,充分保证桥头搭板得以合理设置,具体描述如下:首先,仔细检测桥头搭板垂直方向、水平方向以及钢结构相关施工材料质量。由于路桥受到车辆荷载干扰容易发生裂缝现象,为规避干扰沉降段对应路基路面施工,需使搭板安在桥台上面,检测不确定问题之后,保证桥头搭板垂直方向和水平方向符合对应标准要求,做好固定锚栓施工,维持桥头搭板相对较为稳定,且保证桥头搭板设置安全。同时,需合理选取钢结构相关施工材料,维持钢结构所用材料质量达标,实施加固锚栓施工的时候可选用22号钢筋,一般维持长度值处于80cm,保证锚栓具备稳定性及牢固性。其次,针对桥头搭板实行安装施工的时候,需确定作业场地实际状况,在桥头搭板下端位置正确安装支持底座,放置油毡类垫层,维持垫层厚度值处于1mm~2mm。而且,应合理选用尺寸适当的支撑架,充分保证支持底座安装之后可增加桥头搭板总体牢固程度。再次,考虑到桥头搭板施工易于被外力所干扰,可能发生多次震动现象,提升沉降风险程度。

所以,需在牛腿上处安装倒角,规避桥头搭板位置移动情况,增加桥头搭板稳定性。
        3.2 合理选择路基路面填料
        路基路面的结构强度、塑性变形量等,与填料的物理性质、力学特性具有密切联系,选择满足沉降段路基路面设计要求的填料显得至关重要。1)根据工程施工的地形地貌、土壤条件等,深入分析所采集的样品并对比相关数据,选择符合设计要求的路基路面填料,降低出现不均匀沉降现象的概率,对规避桥梁道路的质量事故也有一定影响。其中,尽可能选择含水量少、渗水性能好的路基填料,如砂石类材料等;桥台部位路堤填料尝试选用可压缩性较强的填料,起到保障路桥衔接段刚性平缓过渡的目的。2)在填筑施工过程中要实时检测,观察路面回填的高密集度与压实强度,及时更换不符合施工标准及要求的回填材料,便于有效保障填筑施工质量,对工程施工建设也是极为有利的。
        3.3 地基处理
        对于建设过程中出现的桥背地基软弱的问题,建设人员要及时以具体情况为基础来开展精确的解决和处理工作,这样一来,不仅仅可以在高效提升原有承载限度的同时全面的完备基原有的相关性能和质量,而且还可以在降低桥台和路堤沉降差值的同时最大限度地避免出现错台的问题。与此同时,假如软土层的地基厚度较高,那么建设企业在对高路堤开展建设工作的过程中,就非常有可能会在填充工作结束后出现软土地基向两侧位移的问题,甚至基桩自身的承载限度也会降低,严重的还会导致桥台出现水平位移的情况。正是因为受到这部分问题的干扰,桥梁的伸缩缝和支座都极易遭受到大幅度的破坏,严重的甚至还有可能损坏桥面和桥台。所以,建设企业的工作人员在利用回填材料时,一定要尽可能地减轻,进而达成增强地基刚性的目标。
        3.4 填筑压实
        在选择坝体保护措施时,土木工程师首先要对施工现场的地基进行检查,根据有效的资料分析,选择合适的坝体保护措施,使之具有良好的充填性能。一般来说,坝壁填筑性能较好的填料为EBD,其抗水性和抗湿性较差。需特别注意的是,要确保坝体的填筑不能使用洪水材料,如砂石、泥沙和其他杂物。高速公路施工过程中的地下移动问题可分为瞬态问题和固体问题。分口数量的减少,导致车辆在行驶过程中出现大量的跳车现象。建造低层路面基层需长期的设计经验,采用轻质填料可使路面压实。通过这种方式,印刷机能够减少破损的印刷品。并且进一步加大路面压载,减少车辆荷载引起的变形问题,延长城市道路的使用寿命。在此基础上,对土层进行分析,选择了适合下坡路段路基施工的填料。对于不同路基施工材料进行压实处理时所采用的方法也各不相同,因此,必须严格控制路基回填材料的压实度,以提高路基的强度和承载力。为更好地解决软弱路基和地质沉降问题,选择基坑回填的材料主要是砂土,为了提高强度,有时也会将该材料与黏土混合在一起,黏土的液限程度较大,在压实过程中虽然工艺难度大,但其承载力和防渗性能表现得更为优异。压实设备、压实遍数等需要通过测试路段碾压效果得出方案,在保证路基施工强度满足工程方案要求的基础上,再对路基进行优化处理,充分保证路桥工程长期使用试验能满足承载要求。
        3.5 控制路面变形
        在建设企业控制沉降段路基变形的过程中,不仅仅要高效管控沉降的幅度,而且还要在一定程度上增强对自身对道路桥梁交界处不均衡的控制处理力度。首先,建设企业可以在建设设计环节中事先利用计算机设备开展模拟工作,进而获得准确的沉降幅度范畴。其次,建设人员要以具体的建设情况为基础,及时改变施工技术,进而高效的将沉降差异度控制在方案预期的范围内,并且3个月内的沉降幅度要控制在最低标准。此外,施工人员还要在模拟沉降范围达到预期目标后再开展具体操作,这对于降低误差有着非常关键的作用。最后,建设企业的有关人员在施工之前还要事先对路段开展试验工作,进而在保证施工方案有效地基础上通过施工技术来快速的达成控制沉降变形以及结构设计合理性的目标。
        3.6 加强路基路面的后期养护力度
        在改造后的道路桥梁使用过程中,长期处于高负荷压力下较易引发多种问题,对整个工程质量的影响也较为突出。因此,采取有效措施进行后期养护尤为关键,有利于延长道路桥梁使用寿命,同样能够预防沉降变形情况。例如,建议施工单位在道路桥梁沉降段利用石块铺设护坡,并选用具有空隙的预制板等材料对其进行全面覆盖;为降低强风、流水等外界因素的影响,避免道路桥梁出现塌陷或断层问题,建议采用高质量材料有效维护沉降路段。每个道桥项目工程都应建立施工和管理档案,在定期进行养护工作时,要将检查结果记入档案,特别是对一些路基、路面出现沉降的区域,要重点管理,有效评估其性能和质量,以进一步规范道桥工程的管理。对道桥的改建和维修,必须在满足安全和使用要求的基础上,结合工程建设和地质结构的实际情况,制定出有效的处理方案,不能简单地用开挖和重建来完成加固处理。
结束语
        综上所述,作为城市街道、道路桥梁的一部分,城市道路及桥梁的建设降低了城市地面空间的质量,及沉降路基路面,不仅影响道路的舒适性,也影响交通安全。为有效地控制变形,应采用合理的施工技术,以确保施工初期的质量,应了解路面大倾斜的地基机理。具体措施包括 :设计科学的路面前方土建结构,加强背景填筑和平台坡度控制,当然,除上述措施外,还应采取其他措施,这就需各方努力,推动道路桥梁支撑层施工技术逐步完善。
参考文献
[1] 李月松 . 道路桥梁沉降段路面施工工艺[J].中国公路,2020(7):100-101.
[2] 柴艳.关于道路桥梁沉降段路基路面施工技术的分析[J].黑龙江交通科技,2020(01):64-65.
[3] 张茂奎.市政道路桥梁工程中关于沉降段路基路面的施工技术分析[J].住宅与房地产,2019(4):188.
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