黃明祖
摘 要:在道路橋梁工程中常會出現沉降路段,該路段的路基特點和地質特點與其他路段不同,使得在對其進行施工處理過程中也應該采取相應的施工技術進行處理,以免造成不均勻沉降的出現,影響道路橋梁施工質量。本文主要對道路橋梁中沉降段路基路面的施工技術進行了分析探討,以期能夠為道路橋梁施工提供技術參考。
關鍵詞:道路橋梁工程;沉降;路基路面;施工技術
隨著交通事業的發展,道路橋梁工程也獲得了快速發展,在已經使用的道路橋梁中常會出現因不均勻沉降而導致橋頭跳車現象的出現,這種施工問題不僅會影響道路運行而且還會對車輛運行安全造成威脅,因而在施工過程中應該加強對沉降段的施工處理,采取相應的施工措施對沉降段進行處理,以減少不均勻沉降的發生,提高道路橋梁施工質量。
1 道路橋梁沉降發生的原因
道路橋梁出現沉降的原因主要是施工現場的地質所導致的,對于較軟的地質就容易出現沉降問題,具體來說,道路橋梁出現沉降的原因可以分為以下幾點:一是臺背地基出現變形,若道路橋梁經過的地段中有溝壑地段,那么這一地段的地基就容易出現沉降變形問題,這類地基的土壤孔隙比較大,使得地基強度較低,含水量較高,在上部橋梁荷載作用下就會出現路基變形,而在變形的基礎上,橋頭段較高的路堤會對基底產生附加應力,從而誘發地基沉降。二是路堤出現變形,在道路橋梁施工中,對于臺背回填施工常采用普通粘性土進行回填,并對其進行壓實施工,但由于在現實道路橋梁施工過程中,對臺背土方進行壓實施工的難度較大,使得道路橋梁中的臺背土方的密實度和壓實度往往不符合施工要求,使得土方中含水量較多,就容易發生路堤沉降變形。在施工過程中由于橋梁所承受的荷載較小,因而在施工完成后路堤變形表現并不明顯,但在道路橋梁投入使用后,由于長期承受車輛荷載的影響,路基的密實性會發生明顯變化,從而使得路堤的彈塑性發生變化,加上臺背本身具有較強柔性,且填土較高,其路堤土體的剛性與橋臺剛性之間的差異會越來越大,在上部荷載的影響下,橋臺會因與路堤之間的彈塑性差異較差而出現變形,最終導致不均勻沉降的發生;三是橋頭搭板導致沉降,在道路橋梁施工過程中為了滿足橋梁施工中的彈性需要,施工人員常會在橋頭設置搭板,而搭板的設置所產生的彈性支撐會著落在牛腿上,加上距離橋臺較近,使得其承受應力較小,從而導致整個橋頭出現不均勻受力問題,在橋梁投入使用后,隨著汽車荷載作用力的影響,汽車的移動會使搭板兩端的承受應力出現明顯差異,當汽車到達搭板末端時,末端的路基承受應力會達到最大值,這時為了對抗汽車所產生的應力,搭板末端就會出現變形沉降現象。
2 沉降段施工技術分析
對于存在沉降路段的道路橋梁而言,施工人員在施工過程中應該對沉降路段進行特殊施工處理,以改善路段沉降現象,減少橋梁變形的發生,具體來說在沉降段施工中所采取的施工技術主要有以下幾點:
(1)加強橋臺軟基施工。橋臺軟土地基是道路橋梁中的典型沉降段,為了減少因軟土地基造成的路堤不均勻沉降,施工人員應該對橋臺軟土地基路段進行施工處理,采取措施對軟土地基進行加固,可采取長時間預壓的方法對軟土地基進行加固,以有效提高軟土地基的強度,減少工程沉降量,預防道路橋梁不均勻沉降的發生。對于橋臺軟基在施工過程中所采用的施工技術主要包括超載預壓技術、強夯技術、塑料排水技術、水泥噴樁復合地基技術等,其中水泥噴樁復合地基技術能夠有效對橋臺軟土地基進行加固,增強橋臺地基的強度和剛度,減少沉降的發生,且該施工技術所耗費的施工工期較短,對整個道路橋梁施工進度影響較小,但其施工技術造價較高,會使道路橋梁工程成本增加。而超載預壓技術的造價較低,且施工較為方便,但有可能會造成路橋過渡段出現沉降,因而在橋臺軟土地基的施工上,施工人員應該根據施工現場具體情況來選擇相應的施工技術進行處理。
(2)加強沉降段施工組織。在完成橋臺施工后,施工人員應該盡快對填土路堤和沉降段路堤進行施工,在對其進行碾壓施工過程中,應該采用同等壓實度的機械進行碾壓,這樣才能夠保證沉降段路堤高度與一般路堤高度一致,因而在施工組織上應該盡量做到同步對路堤和橋臺連接部分進行施工,這樣能夠減少不同步施工所帶來的密實度不同問題,有效預防沉降的發生。在進行碾壓填土施工過程中,當使用大型機械進行填土預壓出現困難時應及時改為小型振動機械對路堤進行預壓,長時間的預壓對于加強沉降段路堤強度和堅實度具有重要作用,因而在施工過程中應該重視路堤的填土預壓施工。
(3)謹慎選擇路堤填料。對于沉降段的路堤回填材料,施工人員在選擇時應該更加謹慎,由于沉降段與一般路段的地質不同,因而在選擇回填材料時也應該選擇能夠對沉降段起加固作用的材料進行回填,在選擇時可以通過土工試驗,將不同土壤放到實驗室中進行試驗比較,從中選出最適合沉降段的回填材料。在選擇原則上,所選擇的回填材料應該具有滲水性能較好或干容重較大的特點,并且淤泥、沼澤土和含水量大的土壤是被排除在沉降段回填材料選擇范圍之外的,以免加重沉降段的沉降問題,導致橋頭跳車問題的出現,影響整個道路橋梁施工質量。
(4)加強臺后填筑施工。在道路橋梁使用過程中,路堤沉降問題主要可分為兩種形式,一種是橋梁地基發生沉降,一種是道路路基和路面發生變形,其中后一種路面變形對道路橋梁路堤發生沉降的影響較小,因而一般來說路堤沉降形式多是地基沉降,并且可分為固結沉降、瞬時沉降和次同結沉降,其中瞬時沉降的發生概率較小,因而路堤沉降多表現為其他兩種,而其他兩種沉降發生的原因多是橋臺填筑材料出現問題。因而在對沉降段進行施工過程中,應該加強對太厚填筑施工的重視,對填筑材料性質和質量進行嚴格把握。用于填筑臺后的施工材料在經過壓實施工處理后,其壓縮模量會得到大幅提升,從而有效減少累積變形的出現,有效預防因變形導致的不均勻沉降發生。因此,施工人員在進行臺背填筑材料的選擇時應該盡量選擇符合施工設計要求的高質材料,同時還應對填筑材料的剛度、壓實度和透水性進行控制,其中填筑材料的剛度應該控制在橋臺材料和路基材料的剛度之間,這樣才能有效減小路堤剛度和橋臺剛度之間的差異,使受力均勻。而在壓實度的控制上則要選擇易被壓實的材料,以減小臺后壓實施工的難度,盡量使臺后壓實度符合施工要求,減少橋臺沉降的發生。
3 結 語
在道路橋梁施工過程中,施工人員應該根據施工現場的地質條件和地質特點對工程結構進行恰當設計,對道路橋梁中的沉降段進行分析,并積極采取措施對沉降段進行施工處理,加強對各個施工環節的質量控制,以盡量減少沉降段不均勻沉降的發生,避免橋頭跳車問題的出現,為道路橋梁行駛安全提供保證,延長道路橋梁使用壽命,推動交通運輸事業的發展。
參考文獻
[1]蔣建新.公路橋梁沉降段路基路面的施工技術探討[J].華東科技(學術版),2014(01).
[2]曹錚.公路橋梁沉降段路基路面施工技術與質量控制[J].建筑知識(學術刊),2013(12).
[3]馬麗莎.當前路橋沉降段路基路面施工技術探究[J].城市道橋與防洪,2013(07).
[4]何楊閩.有關公路橋梁沉降段路基路面的施工技術研究[J].城市道橋與防洪,2013(07).
[5]劉港.道路橋梁中沉降段路基面的施工技術分析[J].建筑知識(學術刊),2013(06).
[6]林寅鑫.路橋沉降段路基路面施工技術分析[J].建材與裝飾(中旬),2012(04).